碳達(dá)峰碳中和科技論壇:人工智能助力能源低碳發(fā)展

人工智能技術(shù)在能源生產(chǎn)、消費(fèi)及管理全鏈條的應(yīng)用，將大幅提升能源利用效率，加速傳統(tǒng)高碳行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型，是面向未來能源結(jié)構(gòu)創(chuàng)新鏈條上的關(guān)鍵點(diǎn)之一，對(duì)推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型、支撐碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。

碳中和作為全球共識(shí)，可以看到全球碳中和目標(biāo)范圍逐漸擴(kuò)大，已從目標(biāo)設(shè)置邁向了執(zhí)行階段。《2024全球碳中和年度進(jìn)展報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）顯示，全球提出碳中和目標(biāo)的國(guó)家增至151個(gè)，120個(gè)國(guó)家將碳中和目標(biāo)納入法律政策。報(bào)告同時(shí)提到，各國(guó)在碳中和目標(biāo)方面進(jìn)展顯著，但政策、行動(dòng)和成效仍存在較大提升空間。當(dāng)前碳中和技術(shù)發(fā)展速度、氣候資金規(guī)模與國(guó)際合作現(xiàn)狀都不足以支撐碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。彌合全球碳中和進(jìn)展與目標(biāo)之間的執(zhí)行差距，離不開技術(shù)、資金和制度上的完善。

3月28日，2025中關(guān)村論壇年會(huì)平行論壇“碳達(dá)峰碳中和科技論壇”舉行。論壇圍繞“人工智能助力能源低碳發(fā)展”開展深入交流，共同探討AI技術(shù)在推動(dòng)能源系統(tǒng)與流程工業(yè)技術(shù)變革中的關(guān)鍵科技路徑，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

國(guó)家能源局副局長(zhǎng)任京東在論壇上表示，“人工智能+”是新征程上能源行業(yè)的重大時(shí)代命題，也是推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要支撐。推動(dòng)人工智能與能源各領(lǐng)域融合創(chuàng)新，將在新能源消納、能源生產(chǎn)、智慧用能等方面發(fā)揮重要作用，為培育和發(fā)展能源新質(zhì)生產(chǎn)力注入持久動(dòng)能。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)劉中民在論壇上表示，在國(guó)家政策推動(dòng)下，2030年碳達(dá)峰目標(biāo)有望如期實(shí)現(xiàn)，但碳中和任務(wù)更為艱巨，需通過能源結(jié)構(gòu)調(diào)整完成長(zhǎng)期減碳目標(biāo)。

鋼鐵、水泥、建材、有色、冶金和化工是典型的高排放工業(yè)，需要技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)變革。劉中民表示，“化工是典型的流程工業(yè)，化工過程本質(zhì)上是一個(gè)多尺度復(fù)雜系統(tǒng)。傳統(tǒng)的化工技術(shù)研發(fā)需要逐級(jí)放大，時(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高，逐級(jí)放大是化工新技術(shù)研發(fā)的重要瓶頸”。他指出，我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)存在效率提升空間，借助人工智能技術(shù)可大幅優(yōu)化生產(chǎn)流程。以工廠為例，從原料加工到管控全鏈條通過大數(shù)據(jù)分析，既能降低成本，又能提升能源利用效率。“能源效率每提升幾個(gè)百分點(diǎn)，碳排放將顯著下降，人工智能正是破解這一難題的關(guān)鍵抓手。”劉中民表示，基于大數(shù)據(jù)和專業(yè)科學(xué)原理結(jié)合的智能化工大模型，可以助力建立新的“實(shí)驗(yàn)室—虛擬工廠—實(shí)際工廠”技術(shù)開發(fā)范式，縮短技術(shù)研發(fā)周期，提高效率，降低成本，甚至可能催生顛覆性技術(shù)。

針對(duì)“人工智能+推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型”，參會(huì)代表們分享了多個(gè)利用人工智能技術(shù)助力企業(yè)節(jié)能減排的實(shí)踐案例。

中控技術(shù)股份有限公司碳能優(yōu)化產(chǎn)品管理總監(jiān)田利軍介紹，在一家大型的生物發(fā)酵企業(yè)，根據(jù)中控技術(shù)的服務(wù)運(yùn)營(yíng)，整個(gè)循環(huán)水單位供能量的用電量下降了18%。另外在一家大型化工企業(yè)，在不允許中控技術(shù)進(jìn)行在線閉環(huán)控制之際，其經(jīng)過修改調(diào)整建議，實(shí)現(xiàn)一年200多萬的節(jié)能效果。

華為技術(shù)有限公司油氣礦山軍團(tuán)獨(dú)立顧問陳為民分享了華為在新能源汽車及充電樁、綠電轉(zhuǎn)化等層面對(duì)于低碳節(jié)能的發(fā)展。如華為自身的機(jī)房以及能量空調(diào)系統(tǒng)的改變，采用新型綠色方式降低市場(chǎng)上能源消耗和環(huán)境二氧化碳排放。光儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車技術(shù)和ICP技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)方面都在進(jìn)行減碳、節(jié)能。

“華為有一個(gè)專門從事數(shù)字能源領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)，并且擁有自己的產(chǎn)品。同時(shí)，除華為的ST之外，數(shù)字能源也是華為很重要的業(yè)務(wù)，這些數(shù)字能源戰(zhàn)略已經(jīng)很明確表示，華為自身要融合數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù)，發(fā)展清潔能源和數(shù)字能源化，推動(dòng)綠色能源共同建設(shè)美好的綠色的未來。”陳為民強(qiáng)調(diào)。

中國(guó)科學(xué)院工程研究所研究員曹宏斌則介紹了數(shù)據(jù)+AI技術(shù)助力退役電池的綠色高效利用。在曹宏斌看來，電池要循環(huán)利用，其核心仍然需要關(guān)鍵技術(shù)。“關(guān)鍵技術(shù)是電池在不斷改變組成結(jié)構(gòu)，從電池功能角度來看，需要添加一些元素，而這些元素在電池退役之后就成為一種新的雜質(zhì)。為了滿足高效循環(huán)利用的要求，開發(fā)了基于數(shù)據(jù)+AI輔助分離藥劑的設(shè)計(jì)。從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，利用化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合第二步的熱力學(xué)計(jì)算獲取更多數(shù)據(jù)，最后輔助解決數(shù)據(jù)問題。例如對(duì)鎳鈷的分離，通過數(shù)據(jù)庫篩選形成學(xué)習(xí)，篩選完成后，通過學(xué)習(xí)機(jī)開始篩選所需的物質(zhì)，之后通過幾次迭代找到所需的分離藥劑的核心官能團(tuán)在何處，這有利于進(jìn)行少量實(shí)驗(yàn)并開發(fā)藥劑。”曹宏斌表示。

人工智能技術(shù)在能源生產(chǎn)、消費(fèi)及管理全鏈條的應(yīng)用，將大幅提升能源利用效率，加速傳統(tǒng)高碳行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型，是面向未來能源結(jié)構(gòu)創(chuàng)新鏈條上的關(guān)鍵點(diǎn)之一，對(duì)推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型、支撐碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。