從石油和天然氣到電力和公共事業,隨著世界努力應對能源轉型,全球能源公司的業務變得更加復雜。為了更好地管理這些變化,許多人已經轉向各種數字工具,包括人工智能(AI)。
然而,在能源行業,并不是所有的人工智能都有效。
資產密集型企業——尤其是能源公司——正在轉向所謂的“工業人工智能”。工業人工智能是為工業系統的復雜性而構建的,并配備了特定的護欄,以確保其以可預測的方式運行。工業人工智能需要確保不會出現可能損壞設備或使工人和工廠處于危險之中的意外行動。
對于那些正確應用工業人工智能的公司來說,好處往往是巨大的。
優化可持續發展工作
雖然人工智能可以在許多領域使能源行業受益,但最重要的領域之一是幫助企業順利能源轉型。
近年來,人工智能已被用于幫助公用事業公司預測可再生能源產量,如果可再生能源產量隨著天氣變化而波動,運營商可以計劃何時以及如何切換到傳統發電方式。人工智能預測使運營商能夠更好地平衡電網,確保運行保持穩定,同時也放心利用新的可再生能源發電并網。
能源行業也在使用人工智能來取代過時的人工排放監測流程,使用自動化來識別和修復工廠內的過量排放或泄漏區域。隨著能源行業加速實現凈零目標,人工智能還可以用來幫助建模和選擇新的可持續發展途徑,比如氫和碳捕獲。通過幫助對新的可持續發展項目的技術和經濟可行性做出準確的預測,人工智能已被證明是降低風險和降低資本支出和運營支出的有用工具。
跟蹤設備運行狀況
工業人工智能還可以幫助公司更準確地了解其資產狀況,并調整運營,以確保設備不會過度繁忙或發生意外故障。
電網運營商使用人工智能工具來跟蹤變壓器的狀況,由于局部放電和其他問題,變壓器通常會隨著時間的推移而退化。過載變壓器可以加速這一過程,因此公用事業公司使用人工智能工具來監控每個變壓器的狀態和健康狀況。這使得運營商能夠有效地安排維護,延長設備的使用壽命,同時避免潛在的昂貴故障。如果能源系統發生故障,公用事業運營商可以求助于工業人工智能工具,根據不同的標準自動優化維修人員的時間表。
在石油和天然氣公司方面,人工智能支持的預測性和規范性維護使用大量數據來監控煉油廠的關鍵資產。它學習行為模式,并提醒組織即將發生的故障,這也可能導致向大氣中釋放多余的排放物,因此他們可以在情況發生之前進行補救。
護欄對工業人工智能至關重要
當然,很容易找到工業人工智能可以改善或優化能源公司運營的方法,從可靠的自動化系統到確定追求新的可持續發展途徑的最有效方式。
然而,在應對這些挑戰時,工業人工智能系統必須內置護欄,以確保它們不會產生可能損害資產的混亂或錯誤結果,這一點至關重要。為什么需要這些護欄的一個顯著例子可以在先進的過程控制(APC)技術中找到。傳統的APC系統是圍繞靜態模型構建的,持續應用相同的解決方案,直到操作人員手動更改它。工業人工智能允許系統根據條件變化動態優化流程,從而顯著改善結果。
然而,允許人工智能系統自動做出這些改變,如果算法做出錯誤的決定,就會帶來巨大的風險。通過在系統中設置護欄,例如在某些情況下要求人類操作員進行干預或限制算法的可能反應,操作員可以相信人工智能不會意外觸發可能損壞設備或導致其他問題的失控過程。
在其他情況下,這些護欄在確保工廠高效運行方面發揮著關鍵作用。如果沒有護欄,人工智能模型在優化性能不佳的過程時可能會無意中違反物理定律。因此,人工智能會提出不可行的解決方案,這些解決方案不是最優的,可能會造成巨大的生產損失。
展望未來,能源公司正面臨一段前所未有的不確定性時期。從某種程度上說,世界將如何適應能源轉型,未來的能源結構將是什么樣子,脫碳工作將如何推進,這些都是懸而未決的問題。
工業人工智能是一個強大的工具,可以幫助企業理解這些問題。這需要仔細的管理和規劃,但如果應用得當,人工智能將成為實現未來能源經濟的關鍵。