虚拟电厂与智能巡检电力AI的最佳落地场景

:ChatGPT的出现为人工智能在各行业的应用落地提供了全新路径ÿ完美解答了商业模式与通用大模型两个核心问题2对于电力体系而言ÿ在发输变配用的多个环节均存在预测、调度、管理等软件需求ÿAI的接入有望帮助多个环节实现效率提升和人工替代2然而ÿ电网作为以稳定与安全为第/位的体系ÿAI在电力领域的落地必须遵循谨慎原本报告深入分析了两大最优落地方向:与下游用电相关的虚拟电厂和电力交易ÿ以及与/:01制约AI发展的核心因素/直是与场景的深度结合ÿ业界长期面临收入无法覆03ChatGPT在应用侧展现了通用化路径ÿ完美解答了商业模式与通用大模型02市场持续期待/个更加通用化的AI模型出现ÿ能够适应多样化的应用场景需求04在此基础上ÿAI+场景的应用即将迎来全面爆发ÿ为各行业带来革命性变革相比传统AI算法ÿGPT模型的核心区别在于通过海量参数GPT-3:1750亿参数(增长100倍)正是参数的指数级提升ÿ使得模型使用效果获得质的飞跃2参数上亿的模型通常被称为"大模型"ÿ能够生成语法和语义正确的文本ÿ广泛应用于语言翻译、文本补全、文ChatGPT模型训练流程:通过监督学习、奖励模型训练和PPO强化学习三个步骤自2017年以来ÿ全球企业对AI的使用已达到稳定高峰。根据麦肯锡数据显示ÿ近四年使用AI的企业数量占比稳定在50-60%之间ÿ相比2017年20%的水平已提升2.5倍。更值得关注的是ÿ平均每个公司使用的AI能力种类从2018年的1.9种增长到近4种ÿ实现了近乎翻倍的增长。排名第/的AI应用场景排名第/的AI应用场景ÿ显著提升运营效率从训练到应用的完整逻辑来看ÿAI广泛应用的核心基础是高质2.AI监视(20次)这些应用场景的共同特点是拥有大量可供训练和验证的数据ÿ为管理等软件需求ÿAI的接入有望在多个环节实现效率提升和人工替代2然而ÿ电网作为/个以稳定与安全为第/位的体系ÿAI在电力领域的落地必须遵循相对谨慎的原则2我们需要寻找对主网运行影响不大、同时智能化后降与下游用电相关的智能调控系统ÿ通过AI优化能源调度和市场交易ÿ对电与设备检测相关的智能运维系统ÿ利用机器视觉和AI算法提升巡检效率ÿ这两个方向不仅技术成熟度高、应用场景明确ÿ而且对电网核心运行的干扰最小ÿ能够在保证电网安全稳定的前提下ÿ充分发挥AI技术的降本增效优势2:/种将不同空间的可调负荷、储能、微电网、充电桩、分布式电源等可控资源聚合起来:集控平台是虚拟电厂的核心ÿ具备双向调节能力:供电不足时ÿ作为"正电厂"向电力系统供电;当发电过剩时ÿ作为"负电厂"增加负荷消耗2市场互通:与大电网和电力市场互联互通ÿ不仅优化电网系统ÿ还为企业、用户、充电桩、储能等市场主体提供参与电力市场化交易的途径ÿ使其成为微型发电机ÿ获取套利收益2/作为独立市场主体参与电力市场ÿ具备自主调峰调节能力ÿ可为公共电网提供调节调控与管理是虚拟电厂的核心能力ÿ这正是AI技术的强项所在2虚拟电厂是依托信息技术和通信技术发展起来的智能管理系统ÿ其成功运营依赖三大关键信息技术:123需要联通源网荷储多个环节的调整ÿ对发电实现能源的优化配置和高效利用ÿ平衡供需关系ÿ提升系统运行效率保障数据传输的及时性和准确性ÿ支撑各类设AIAI技术的关键优势:在协调控制环节ÿAI的接入有望极大提升分析效率和准确度。同时ÿ虚拟电厂主要影响B端用电水平ÿ对电网整体稳定性影响较小ÿ具备率先接入大模型应用的良好条件。我国风能资源主要集中在西部和北部地区太阳能资源同样集中在西部地区从资源分布图可见ÿ风光大基地基本集中在西部和北部ÿ而电力负荷却集中在中部和东部。这种空间维度的错配/方面催生了特高压输电需求ÿ另/方面分布式能源快速发展分布式能源快速发展新能源大规模并网虚拟电厂应运而生新能源大规模并网在发展过程中ÿ亟需解决的问题是提升电网对新能源的消纳能力ÿ解决由于新能源不稳定特性导致并网时产生的/系列影响。虚拟电厂、智能微电网等模式正是在这样的背景下应运而生ÿ成为促进能源转型、2020年9月ÿ习近平主席在联合国大会上首次提出"碳达峰"、"碳中和"目标ÿ自此新能源发展和电网建设迎来前所未有的时代机遇2随后ÿ国家密集出台/系列重要政策文件ÿ形成了完整的政策支持体系22020年9月|战略目标确立联合国大会习近平重要讲话:2030年碳达峰ÿ2060年碳中和《关于"十四五"时期深化价格机制改革行动方案的通知》:推进价格改革ÿ完善绿色2022年5月|新能源高质量发展《关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》:加快发展分布式能源项目ÿ支持微电网和源网荷储/体化项目建设2022年7月|标准化建设112233445566772021年2月|源网荷储/《关于推进电力源网荷储/体化和多能互补发展的指导意见》:整合水电、电网、负荷侧资源ÿ构建源网荷储高度融合的新型电力系统明确2030年非化石能源消费占比达到25%左右ÿ风电、太阳能发电总装机容量达到2022年6月|虚拟电厂管理规范山西省印发国内首份《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》ÿ明确虚拟技术要求、参与市场等2022年5月和6月ÿ发改委联合国家能源局、财政部等部门分别印发重要文件ÿ强调新能源步入高质量发展阶段ÿ而电网的适应性问题是新阶段制约新能源发展的主要因素之/2核心挑战风光等新能源具有波动性和不稳定性ÿ发电量与风力、光照等自然因素高度相关ÿ导致解决方案技术路径自2001年起ÿ德国、英国、美国等欧美国家陆续开展虚拟电厂研究项目ÿ目前发展较为成熟2:.3座风机场处于早期发展阶段ÿ尚不具备成熟完善的建设体系ÿ但在功能实现方面已有进短期:处于政府补贴状态ÿ在补贴下逐步完善项目功能长期:随着储能、电力交易、碳交易等业态发展ÿ虚拟电厂将通过辅助功能获得交易收益ÿ形成规模利润:"新电途"平台架构:连接电力市场与下游充电桩运营商深耕电力行业多年ÿ是售用电领域信息化的龙头企业ÿBC两端业务均有电力营销系统市场份额达40%ÿ优势明显ÿ有望进/步提高2受益于能源客户数字化转型需求ÿ预计长期保持20%以上增速2依托深厚的技术积累、新能源车万亿市场充电需求ÿ以及虚拟电厂加速推进ÿ充电桩业务爆发可期2:碳排放权交易市场是推动绿色低碳发展的重要举措ÿ将与电力市场保持衔接联动ÿ是企业绿色转型的关键聚合分布式能源、储能、用户、工业园区等ÿ通过能量管理、数据分析、及时响应等功能提升电网消纳水平ÿ已具备虚拟电厂功能作为国网数科旗下唯/上市企业ÿ公司跟随国网数字化步伐布局ÿ有望充分受益2近期与国网数科共同对能源互联网公司增资2000万ÿ彰显发展能源数字化产业的决心2预计能源互联网业务保持30%以上增速ÿ智慧物联及数据服务保持60%左右增速2:成立于2000年ÿ持续为国家机关及能源、交通、金融、电信等行业提供里程碑项目:全程参与国内首个虚拟电厂44国网冀北电力公司虚拟电厂建设ÿ积累了丰富的技术和经验ÿ形成了自主知识产权的系列产品2虚拟电厂建设先行者ÿ有望率先受益于行业发展2:聚合源、荷、储资源ÿ参与电力市场获取收益ÿ聚合源、荷、储资源ÿ参与电力市场获取收益ÿ同时通过削峰填谷等功能辅助稳定电力随着高比例新能源新型电力系统建设推进ÿ:布局智能电网全产业链ÿ涵盖智能电网、智慧能源、工业互联网、信息化管理等多个领域2智能电网产品覆盖源-网-荷-储全产业链ÿ包括园区综合能源截至目前ÿ已落地城市级虚拟电厂运行管理平台、负荷聚合商级负荷聚合管控平台和园区级虚拟电厂等三级虚拟电厂ÿ在电力自动化领域具备核心竞争力2受益于电网升级需求ÿ传统业务有望加速增长ÿ同时综合能源管理、储能、虚拟电厂等新业务将带来增量市场2:与传统能源相比ÿ新能源具有随机性、波动性和间歇性的特点2新能源大规模并网后ÿ给电力系统的调节与消纳能力带来巨大挑战22015-2021年各类电能装机容量占比变化为更好适应新能源特性ÿ电力装备及系统必须通过大量传感终端ÿ保证对设备状态及外部运行环境的灵敏感知ÿ真正实现智感、智测和智控2电网智能运维是基于"云大物移智"等数字技术ÿ对电力系统输电、变电、配电等环节的运行进行监控、分析及处理ÿ从而提升电网透明化水平及能源供给的质量与效率ÿ保障新能源大规模并网:2-3个月50MW变电站人工巡检完整/圈所需时间2天间万元/年元/月计算)2.5-8万元/年机器人单年折旧成本(50-80万采购ÿ10-20年折旧)在人工成本提升叠加智能化机器人能力提升的背景下ÿ机器人巡检是长期大趋势。机器巡检不仅时间效率高出数十倍ÿ而且具备更高的故障识别率和更高效的设备复查方式ÿ场景ÿ原因有二:巡检主要涉及视觉检测ÿ非常适合AI+机器视觉技术落地ÿ如输电线路的晃动检测、异物检测ÿ变电站的全方位巡检等巡检环节对电力体系本体的稳定性运营影响相对较小ÿ是AI技术可以率先落地的环节物联网应用平台、嵌入式产品设计等核心技术上实现突破ÿ部分技术处于国内外领先水平2已建立近百人的AI团队ÿ相关技术广泛应用于电力系统拥有十余年软件开发经验ÿ掌握物联网、移动互联、大数据、AI人工智能、区块链等前沿技术2产品具有智能AI交互式诊断及故障预警功能ÿ强化在"AI+电力"领域的竞争优势高精度视觉和智能识别技术ÿ能够高效、准确地进行巡检和监测ÿ大幅提升巡检效率ÿ降低人工巡检风险和成本2014年业务转型至智能巡检机器人研发ÿ取得卓越成绩2AI电力机器人采用人工智能、计算机视觉、物联网等先进技术ÿ能够自主规划路径、实现技术研发突破不及预期AI技术研发突破不及预期AI技术在电力领域的应用仍处于发展阶段ÿ部分关键技术如大模型在电力场景的适配、机器视觉算法的精度提升等可能面临技术瓶颈2若技术研发进展缓慢ÿ将影响产品竞争力和市场推广效果电网基础设施建设投资规模、进度可能受宏观经济环境、政策调整等因素影响ÿ导致虚拟电厂和