第14版:能源金融

中国能源报 2024年11月25日 Mon

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AI与储能的双向奔赴

■本报记者 卢奇秀 《中国能源报》(2024年11月25日 第 14 版)

  “AI的尽头是光伏和储能”——这句话一度在网络广为流传,揭示出AI快速发展中难以忽略的关键问题,即AI的能耗。

  AI发展离不开强大的算力支撑,而算力的维持则依赖于庞大的能源消耗。与此同时,作为新型电力系统的支撑技术,储能产业的发展也需要AI技术的加持,通过海量数据积累、深度算法研发,提升储能系统的安全性能和运行效率,为电站的投资与运营创造最大价值。可以说,AI和储能两者是互相赋能、双向奔赴。

  ■AI提升储能安全性

  安全始终是储能行业发展的底线,AI的加入让储能安全化被动为主动。

  “储能对于电池性能的要求远高于乘用车,因为一座储能电站少说有几万个电芯,大的储能电站多则上百万个电芯,假设每个电芯有两个检测点,其中涉及的数据运算量非常惊人,如果每一个电站配一个运算中心实时运算并不合适,能耗很高,效率又不高。”在近日召开的世界储能大会上,国宁新储(福建)科技有限公司副总经理江博指出,“现在的储能系统在BMS、PCS、EMS管控下,已经具备了一些安全保障能力,但更多是像西医,牙疼拔牙时,大概率已经蛀牙了。未来AI对于储能更像是老中医,是前置性,预判性的,能为储能的维护和诊断赢得宝贵的反应时间,这一点尤为重要。”

  AI保障储能安全,具体体现在电芯发生异常时,大数据模型具备秒级反应、瞬间切断风险,帮助用户做出更快速的维护决策,从而确保整个电池系统的健康,为储能电站长期稳定运行提供坚实保障。

  海博思创联合创始人舒鹏指出,该公司是国内首批将AI与大数据应用于储能领域的厂商,通过海量的数据、模型的搭建,把AI技术植入储能生产制造、交付运营,以及后期交易的全过程,实现数据的可追溯性,让储能系统运行更加安全、更加稳定。

  双登集团董事长杨锐同样表示,AI运用到储能行业,更多是将其考虑为一个工具,制造业企业用它提高整体效率,把一些不确定性的东西控制在可控范围之内。

  ■构建系统能力

  上海人工智能学会理事长张浩介绍,储能系统按照生命周期管理来看,分为规划建设期、运营期和退役期,全过程中AI可以做大量工作,比如规划期的选址、容量大小,建设在电源侧、电网侧还是负荷侧,如何实现高效配置等,选择方式不同收益也就不同;比如V2G(电动汽车向电网反向送电)技术普及,大量双向充电桩和移动储能运行,如果没有AI技术的加持,简单靠人,其算法非常困难。

  在电力现货市场中,经过AI优化后的储能智慧调控策略,能够最大程度地发挥其灵活调节作用。“我们在山西做了一个试点,有一年的数据沉淀之后,提升独立储能10%的收益。该场站静态仿真平均每天收益6万元,最大收益可达40万元,但是我们发现收益实现40万元的条件越来越多,特别是7—8月,但这个交易窗口期只有15—30分钟,如何用AI技术及时捕捉、感知、控制,争取30分钟的高电价,这是系统化的工程。”阿里云智能集团电力新能源解决方案首席架构师黄振强调,不能单纯以技术论技术,要用系统化的手段看待这个问题,形成“硬件+软件+AI大模型”的模式。

  江博进一步指出,储能的预测非常依赖AI的指导,一方面是预测光伏、风电出力,联系气象大数据,另一方面也要关注负荷情况,双方一结合就是企业最关注的盈利情况,而最高价值窗口时间有限,如何在短时间内实现最大价值化,这是储能与AI融合发展的第一步。

  “大家都觉得预测越精准越好,但所有的预测都是有误差的,如何找到关键有用的部分,这需要做好完整的系统,不是纯粹只用AI技术做预测、调度。”黄振表示,要有及时感知能力,因为数据若能及时反映真实物理世界,即使预测不准也可以在决策阶段微调,纠偏过来。风电、光伏、储能电站无人值守不是难点,关键要做好安全保障,实现全程自动化控制。

  ■AI本身需要储能

  储能产业发展离不开AI的加持,而AI背后同样需要巨量的能源支撑。

  “ChatGPT或大模型的底层算法几十年前就有了,为什么现在才发展起来?重要原因是算力和芯片的充足。AI是算法和算力并行发展,一旦有一方不足,发展就会受到限制。”张浩指出,目前AI的发展依旧受到算力制约,我国能源禀赋负荷和电力负荷分布不均,华东地区很多自动驾驶的应用,必须有大量算力的支持,不然很难支持实时性耗能,“双碳”目标下,很难大量增补传统火电能源,要靠新能源顶上缺口。基于光伏的不稳定和间歇性,必须配建储能。

  黄振列举了一组数:ChatGPT每调用一秒的耗电量是2.9瓦时,大约相当于30瓦电灯泡6分钟的耗电量。也就是说,如果AI像电灯一样深入生活,其耗电量将会是如今的数百倍。在国内,数据中心的用电量占全社会用电的2%左右,为保障AI技术的可持续性发展,提升可再生清洁能源的使用规模是唯一的方案。反过来,光伏、储能的尽头也是AI,将其融入产业发展,以系统化的部署,最大程度地提升每一片组件、每个电池利用率。

  江博进一步表示,AI与储能数据模型的构建并不难,很多企业都在搭建,但真正比拼的是数据模型的准确性,要大量有价值的数据。储能开放AI端口,需要关注信息安全,需要整个行业跨界联动。