AI在能源行业已经干了什么？

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025年4月12日，《经济学人》在其4月刊的科技栏目中，详细探讨了AI与能源的关系。专栏共有4篇文章，分别为《计算AI能耗的棘手难题》《AI模型助力高污染行业绿色转型》《AI模型可助力清洁能源生产》《数据中心能否建在太空轨道？》

在《AI模型可助力清洁能源生产》一文中，列举了诸多能源企业运用AI技术提升效率、排查故障的实际案例，颇具借鉴意义。以下为全文翻译。

当你乘坐比亚迪海豹电动车来到伦敦东部沃尔瑟姆斯托一处绿树掩映的小型住宅区入口时，最先感受到的便是宁静。这款时尚的中国轿车是纯电动的，因此听不到机械摩擦或内燃机的轰鸣——而这些非同寻常的住宅内部同样静谧。这些超级保温的住宅单元由太阳能电池板供电，依靠电动热泵供暖，配备智能数字家电，并通过智能电表远程监控一切。当询问一位业主他院子里的热泵如何运作时，他表示毫不知情且毫不关心。“零账单意味着零成本！”他咧嘴笑着说。

这些住宅以及英国各地类似的住所，是一项清洁能源技术创新部署的一部分，其背后是由章鱼能源（Octopus Energy）旗下软件公司Kraken开发的人工智能（AI）控制系统。这家为全英约四分之一家庭提供服务的能源巨头，如今是全球能源领域估值最高的独角兽企业之一。

在其推出的“零账单”住宅中，住户可享受五年免费供暖供电，条件是允许公司在舒适范围内自主控制设备运行时段与模式。另一项计划则为电动车车主提供优惠电价，前提是同意车辆在电网闲置时段而非用电高峰时充电。

Kraken的AI系统每天管理着来自全英近50万台设备的约80亿个数据点，实现实时电价与能源套利。通过将这些用电负荷从高峰时段转移至闲置时段，公司既获得利润又防止电网过载。首席执行官阿米尔·奥拉德透露，其分布式资产规模（包含英国半数电网级储能容量）已超1.6吉瓦（相当于两座核电站输出功率）。2024年通过AI优化避免了超1600万吨二氧化碳排放。这些智能住宅的用户省去了巨额能源账单，电动车车主相比无序充电年均节省375英镑（480美元），相比燃油车更可节省750英镑。

“这个行业即将迎来变革浪潮，”奥拉德断言。虽然AI常被过度炒作，但对保守的能源行业而言，这个预言似乎可信。公用事业公司长期抗拒变革，研发投入占比通常偏低，但AI有望迅速改变这一局面。全球气候科技企业正推出从核能到可再生能源的新型设备，加速技术开发与部署。潜在应用范围极其广泛——甚至油气行业也在运用AI实现出人意料的环保目标。

先从电网说起。Kraken的案例展示了AI如何将自上而下的集中式电站系统，转变为由灵活生产者与消费者构成的分布式网络。

企业还运用AI技术提升电网吞吐量，省去新建输电线路的麻烦。获微软投资的初创企业LineVision使用非接触式传感器监测输电线路温度、垂度和环境状况，通过实时数据分析结合天气预报，其算法能精确计算线路实际承载能力。国际能源署（IEA）4月10日报告指出，超高压输电线路“90%时间内可安全承载超出额定最大值20-30%的容量”。英国国家电网借此每年“释放”600兆瓦海上风电潜力。

谷歌X实验室孵化的Tapestry公司为智利电网开发的预测工具，能预判拥堵节点、优化绿能项目选址，最终使淘汰煤电进程提前十年。4月10日该公司宣布与美国最大区域电网运营商PJM互联合作，运用AI加速电源接入。

美国电力研究院（EPRI）指出，机器学习模型能有效识别电网中危及设备或引发停电的电压/频率波动。某案例中，分析师需数周完成的工作被压缩至一天。今年3月英伟达与EPRI发起“开放电力AI联盟”，计划构建基于能源数据、学术研究及行业规范的多模态AI模型，帮助公用事业公司优化电网运营，简化新基建审批流程。

AI还能提升绿能经济效益：2018年谷歌DeepMind开始用机器学习管理部分合作风电场，结合天气预报与历史数据提前36小时预测发电量，优化送网电量与时机，一年后使能源价值提升20%，更便于电网调度。

传统大型电厂同样受益。奥地利公司Hydrogrid通过AI帮助全球水电站优化并联涡轮机水流分配，使发电量提升达10%。核电站检查工作原本需要专家团队耗时数日分析超声波检测产生的海量数据（相当于探头移动4.4“英里”），AI将其简化为463“英尺”的数据量，单人四小时即可完成。

非营利组织Terra Praxis利用AI简化核电站申请流程，将草案编制成本（通常2500-4000万美元）和等待时间大幅缩减。

AI甚至让石油巨头变得更环保：阿联酋国家石油公司（ADNOC）运用AI检测甲烷泄漏，2023年减少约100万吨二氧化碳当量排放，相当于20万辆燃油车停驶。

得益于AI天眼，污染者无所遁形。甲烷羽流无色无味，仅能通过专业红外或光谱设备探测，而AI使全球范围监测成为可能。IEA新报告指出，用AI持续监测替代定期检查，每年可减少200万吨甲烷排放。沙特阿美运用AI“数字孪生”和大语言模型，在提升油气产量8.4%的同时实现单桶减排8.2%，2010年以来甲烷燃除量降低超50%。虽然环保主义者可能不以为然，但在化石能源仍占全球一次能源80%的当下，AI至少能让其生产更清洁。

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