人工智能在节能减碳领域的前景怎么样？
“低碳环保生活”(low-carbonlife)，就是指人类生活时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳元素类，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，主要是从节电节气和回收三个环节来改变生活细节。低碳环保意指降低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。
人工智能在节能减碳领域的广阔应用前景
能源管理的目的是从能源精细化计量及管理、能源系统智能优化控制以及能源设备健康管理等三个维度帮助用户实现能源的高效利用,达到节能降本的目的。近年来,随着人工智能的兴起,人工智能技术开始被应用于能效管理之中。
国双智慧能效专家、解决方案总监林兴斌博士介绍,在能源管理中,人工智能技术可以发挥非常重要的作用。其中一个就是对各种能源系统优化控制从而实现节能提效,比如暖通空调系统、锅炉热水系统、空压机系统等。有统计显示,在办公楼宇中有50%以上的电能消耗被用于制冷和制热,从这个意义上,对这部分用电进行优化和管理是非常有必要的。
实际上,大多数空调系统的控制优化空间很大。因为这些空调系统要么是人工控制,要么是以一种非常粗放的方式进行自动控制。这背后的部分原因在于过去传感器比较贵,部署得不够多,物联平台可能没有建好,没有将各种数据采集上来,也就没有办法进行精细化管理。而随着技术的进步,这些壁垒正在逐步打破,同时,人工智能技术的成熟使其能够在能源管理中发挥非常重要的作用。比如,通过人工智能技术自动对空调或者制冷系统的各个要素(冷冻冷却水量、水温、风量、风速等)进行重新配置。
“在一个制冷系统中,开几台水泵、每台水泵运行频率多少、出水温度设定多少、房间温度设置多少、风量设置多少、新风进来多少等,都会带来不同的用电量和不同的制冷效果。比如,制冷机采用大出水量和比较高的水温,与较小出水量和比较低的水温都能达到同样的制冷效果,但用电量却不同,如何配置耗电更少一些就可以通过人工智能技术来帮忙。”
以太阳能为动力，水和二氧化碳为原料，在催化剂的作用下生产出甲醇，用以替代化石能源，实现绿色、循环发展。兰州新区液态太阳燃料合成示范项目，正将这一梦想变为现实。
“这个项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成甲醇3个基本单元构成。就是利用太阳能产生的电力，在催化剂的作用下，先后完成电解水制氢、二氧化碳加氢，最终生产出被称为‘液态阳光’的绿色甲醇。”日前，站在示范项目生产线前，兰州新区石投集团高级技术主管李春新介绍。
“这一技术工艺并不复杂，其核心在于中科院大连化物所李灿院士团队攻克的电解水和二氧化碳加氢催化技术。”
2019年，兰州新区石化产业投资集团投资1.41亿元，与中科院大连化物所等合作，在兰州新区启动了这一示范项目。2020年1月17日，生产出60%的粗甲醇，迈出了“液态阳光”工业化生产第一步。
此后，中国石化联合会组织召开科技成果鉴定会，由3名院士和12名行业专家组成的鉴定委员会认为：项目将二氧化碳作为碳资源进行转化，首次将太阳能规模转化为液体燃料，为我国实现碳中和目标提供了切实可行的全新技术。近期，中国可再生能源学会公布2021年度科学技术奖评审结果，液态太阳燃料合成技术获得一等奖。
“从基础研究成果到工业应用是一个非常大的跨越，这一示范项目的成功投运，意味着‘液态阳光’合成技术已得到工业化验证，具备大规模推广条件。”李春新说。甲醇是一种基础化工原料，应用十分广泛，也可作为燃料替代石油。
传统甲醇以煤制甲醇为主，每生产1吨需要煤1.35吨，同时排放约3吨的二氧化碳。而每生产1吨“液态阳光”，不仅不排放二氧化碳，还能消耗1.4吨二氧化碳。
“目前，我国二氧化碳年排放量约100亿吨，其中，电力、冶金、化工等八大行业的排放占了近一半，如将这些二氧化碳捕集合成甲醇，不仅每年可以减少50亿吨碳排放，还可以生产30多亿吨甲醇。通过碳的不断循环，从而代替化石能源，实现绿色发展。”李灿院士说。
随着光伏发电成本的下降和碳排放权交易的开展，液态太阳能燃料合成技术将为大规模利用二氧化碳，实现“碳达峰”“碳中和”开辟新路径。
国双智慧能源管理平台
国双是一家企业级大数据和人工智能平台软件厂商。作为一家技术驱动型公司,国双高度重视研发创新,自2005年成立以来,始终坚持“科技创新”与“知识产权保护”相结合的原则,在稳步发展的同时,注重科技转化能力的知识产权体现,先后研发出了600多项的人工智能专利,为国双产品的技术领先性提供了可靠保障。
林兴斌介绍说,国双推出的智慧能源管理平台基于国双过去十几年积累的敏捷人工智能产品以及机器学习、知识图谱人工智能算法能力等,结合能源专家团队的业务知识及实践经验,从管理、技术及运维三个方面全方位解决客户的能源问题。
智能化是国双智慧能源管理平台的一大特征。“尤其是智慧能源产品中的AI能效优化控制系统,结合人工智能技术成功解决了传统BA自控系统存在的数据孤岛以及面临的高耦合难优化的痛点,实现对能源系统进一步挖掘节能潜力,能为用户节能增效。”林兴斌说。
国双智慧能源管理平台由能源精细化管理系统、AI能效优化控制系统以及设备设施智能管理系统三大应用组成。能源精细化管理系统从管理手段入手帮助客户发现能源问题,并为节能优化提供基础数据;AI能效优化控制从技术手段入手帮助客户对系统节能控制,实现能源系统的节能降耗;设备设施智能管理解决了客户日常设备运维难题,将事后运维转变为预测性运维,减少因设备带病运行以及设备故障停机事件。
智慧技术创新高效率
加强全过程管理的同时，华润万象生活在技术上也敢于创新，不断尝试将新技术、新方法应用于运营管理过程中，以科技智慧驱动节能环保。
纵观整个行业，华润万象生活率先将国家自主研发的新一代楼宇控制技术——群智能技术应用于大型商业项目，通过创新技术的应用，帮助项目物业实现了自动化的高效节能运行的同时，打破了传统欧美技术框架，探索了解决行业痛点的可行方案，推动了行业的发展。同时还在新项目中试点了高效机房技术，落地后系统运行效率将在现有基础上获得提升，运行能耗将进一步下降。
此外，郑州万象城在2021年初进行低氮锅炉、冷却塔改造，改造后锅炉排放在符合国家要求的同时，出水温度每降低2-4度，季能耗同比降低2%。同时，建筑外墙使用保温节能材料，积极封堵孔洞，有效防止能量逸散。淄博万象汇通过集成绿色配置、低能耗围护结构、新能源利用、中水回用、绿色建材和智能控制等高新技术，在选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六个方面进行科学整体设计。
除了商业运营项目外，物业管理服务项目也在降低能耗方面积极采用新技术。例如，华润万象生活物业武汉公司对各项目电梯机房空调进行改造，配套使用时间控制器和断电记忆模块，在电梯使用频率较低的时段内自动启闭电梯机房空调，提高空调控制效率，预计采用空调自启动技术改造后，每年可节省23.6万KW/h。