中國儲能網(wǎng)訊：“十五五”時期是新型電力系統(tǒng)建設(shè)承上啟下的關(guān)鍵五年，隨著人工智能（AI）的快速發(fā)展，AI在電力領(lǐng)域的應(yīng)用充滿想象空間。
南方電網(wǎng)公司首席人工智能官李鵬在接受《南方能源觀察》（以下簡稱“eo”）專訪時表示，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中，電力系統(tǒng)的規(guī)模、形態(tài)和機理發(fā)生深刻變化，電網(wǎng)企業(yè)需要進(jìn)行技術(shù)儲備，來提高駕馭新型電力系統(tǒng)的能力，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和綠色電力的可靠供應(yīng)。AI已經(jīng)滲透在社會經(jīng)濟(jì)的各個方面，電力系統(tǒng)作為現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)設(shè)施，必然也會受到AI的影響，AI在電力領(lǐng)域的應(yīng)用要解決根問題。
提高駕馭新型電力系統(tǒng)的能力
eo：“十五五”時期，新型電力系統(tǒng)發(fā)展將呈現(xiàn)怎樣的趨勢？
李鵬：新型電力系統(tǒng)的變化主要體現(xiàn)在規(guī)模、形態(tài)和機理上，也具體反映在電網(wǎng)公司的工作內(nèi)容上。截至2025年6月，南方電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)的新能源裝機達(dá)到2.47億千瓦，新能源裝機規(guī)模爆發(fā)式增長，這種規(guī)模的快速增長不僅反映在總裝機容量上，還體現(xiàn)在新能源的分布式形態(tài)和數(shù)量上。對于電力系統(tǒng)，控制目標(biāo)的數(shù)量是影響調(diào)節(jié)和控制難度的關(guān)鍵因素。未來新能源電源或?qū)⑦_(dá)到數(shù)百萬臺之眾，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)和控制的復(fù)雜程度隨之增加。
電力系統(tǒng)形態(tài)將從傳統(tǒng)集中式電源為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐源笠?guī)模分布式電源為主的新型電力系統(tǒng)，這意味著電力的潮流發(fā)生改變，不再是單向流動，電力系統(tǒng)中的信息流、碳流、價值流呈現(xiàn)出多向互動的特點。
電網(wǎng)的運行機理也會發(fā)生變化，無論是電網(wǎng)協(xié)同運行還是穩(wěn)定分析，我們需要進(jìn)一步思考怎么更好地保護(hù)、控制電力系統(tǒng)，以及如何建立合適的市場來適應(yīng)發(fā)展趨勢。
除了物理對象上的改變，對于電網(wǎng)公司，其工作內(nèi)容也會改變，在未來五年的時間里要應(yīng)對這么多變化，我們工作的重點、方法和工具，包括建設(shè)高水平的世界一流電網(wǎng)企業(yè)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，都需要適時進(jìn)行調(diào)整。
eo：為了應(yīng)對這些變化與挑戰(zhàn)，您認(rèn)為電網(wǎng)需要進(jìn)行哪些技術(shù)儲備？
李鵬：由于電力系統(tǒng)有了種種變化，電網(wǎng)企業(yè)需要進(jìn)行適度超前的技術(shù)儲備，來提高駕馭新型電力系統(tǒng)的能力，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和綠色電力的可靠供應(yīng)。
一是提高觀測能力。電力系統(tǒng)裝機容量的提升及電源數(shù)量的快速增長，極大增加了系統(tǒng)觀測壓力，一個重大的挑戰(zhàn)在于：如何隨時準(zhǔn)確地感知電網(wǎng)的運行狀態(tài)。這要求我們從設(shè)備到技術(shù)方法再到后臺系統(tǒng)都要做出適應(yīng)性的改變。
二是加強調(diào)節(jié)能力建設(shè)。考慮到電力系統(tǒng)的總體規(guī)模在快速增長，如何設(shè)置合適的運行方式，在保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時兼顧經(jīng)濟(jì)性，需要做很多工作。
三是提升電網(wǎng)保護(hù)能力。由于新形態(tài)的能源大規(guī)模接入，多向信息流動變得更加頻繁，需要及時更新電網(wǎng)保護(hù)的方法技術(shù)和裝備，適應(yīng)新的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行規(guī)律變化。
四是增強電網(wǎng)調(diào)控能力。過去電力系統(tǒng)的調(diào)控對象主要是大容量機組，我們經(jīng)過多年實踐，形成了比較完善的自動發(fā)電控制和調(diào)控技術(shù)體系，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。未來，電網(wǎng)調(diào)控對象將改變?yōu)閱螜C容量較小、數(shù)量眾多、特性各異的新能源電源，傳統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)方式面臨重塑。
五是關(guān)注電力市場改革進(jìn)展。過去幾十年，我國積極推動電力市場化改革，區(qū)域電力市場轉(zhuǎn)入連續(xù)運行?！笆逦濉逼陂g，現(xiàn)貨市場建設(shè)步伐將加快，全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)將向更深層次推進(jìn)。市場主體數(shù)量增加、行為更加復(fù)雜多變，建設(shè)和完善電力市場面臨更多變化因素，尤其需關(guān)注新能源就地化消納和大規(guī)模并網(wǎng)后的雙向交易需求。
“十五五”期間，我們在過去幾十年逐步積累的電網(wǎng)分析計算方法依然是駕馭電網(wǎng)行之有效且必不可少的工具，同時也會出現(xiàn)一些新的方法和工具來應(yīng)對新型電力系統(tǒng)的新挑戰(zhàn)，例如，更高效地處理海量新能源的并網(wǎng)需求和電網(wǎng)的穩(wěn)定問題。伴隨著外部環(huán)境和條件的變化，對電網(wǎng)技術(shù)而言，“十五五”恰好是從傳統(tǒng)的單學(xué)科方法向新型交叉領(lǐng)域技術(shù)方法逐步演進(jìn)的一個關(guān)鍵時期。
“十五五”期間，大概率還不會出現(xiàn)完全顛覆性的技術(shù)，但很多智能化、數(shù)字化的工具將顯著地影響、改變和升級我們的技術(shù)系統(tǒng)，在一些領(lǐng)域，智能工具將成為更具優(yōu)勢的選項。
AI要解決行業(yè)根問題
eo：近年來，AI正在加速與經(jīng)濟(jì)社會各行業(yè)深度融合，您認(rèn)為AI將如何賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)？
李鵬：AI的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，滲透在社會經(jīng)濟(jì)的各個方面，電力系統(tǒng)作為現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)設(shè)施，必然也受到AI的影響。我們談“AI+電力”，關(guān)鍵要思考AI與電力融合的關(guān)鍵發(fā)力點在哪里，如何把AI運用到電力系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)中。
現(xiàn)在大家會使用AI工具來檢索信息、組織材料或者回答問題，但這并不能解決電力系統(tǒng)所面臨的難題，也不應(yīng)該是“AI+電力”的根問題。真正能引發(fā)電力系統(tǒng)改變的根問題，應(yīng)該兼具強烈的發(fā)展內(nèi)驅(qū)力和鮮明的專業(yè)獨特性，具有改變行業(yè)發(fā)展形態(tài)和趨勢的巨大動能。從目前的技術(shù)條件和發(fā)展情況來看，電網(wǎng)調(diào)節(jié)控制和電力市場這兩個方向，應(yīng)該是當(dāng)前階段“AI+電力”的根問題。
實際上，人類駕馭電網(wǎng)的行為，最終體現(xiàn)在施加于電力系統(tǒng)的各類調(diào)節(jié)控制指令中。AI應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)節(jié)控制，并不是一個完全陌生的話題。早在上世紀(jì)五十年代，專家系統(tǒng)等技術(shù)方法就已經(jīng)具備AI的雛形，幫助我們解決一些簡單重復(fù)性問題并提供一致性答案。到20世紀(jì)90年代，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)興起，類腦連接網(wǎng)絡(luò)和反向傳播算法已經(jīng)可以映射簡單的非線性關(guān)系，在負(fù)荷預(yù)測、勵磁反饋控制中發(fā)揮了很好的作用。但受制于算力規(guī)模，人工智能經(jīng)歷了一段低潮期。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著算力、算法和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的突飛猛進(jìn)，AI才真正迎來大發(fā)展。2017年，AlphaGO在圍棋比賽中戰(zhàn)勝李世石，展現(xiàn)了AI與環(huán)境進(jìn)行交互決策并不斷進(jìn)化的潛力。2022年ChatGPT更是反映出人工智能模型架構(gòu)和算法取得突破后，表現(xiàn)出來的優(yōu)秀知識匯聚、強大自組織甚至“智能涌現(xiàn)”的能力。
電力系統(tǒng)的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過圍棋，也不同于在一定歷史階段基本符合靜態(tài)分布的文字分布，所以，目前以棋類為研究對象的深度強化學(xué)習(xí)技術(shù)，以及以自然語言或視覺為研究對象的大模型技術(shù)，很難直接應(yīng)用于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制，存在無法表征海量時空數(shù)據(jù)、難以映射巨型物理網(wǎng)絡(luò)、難以避免黑箱和不可解釋性、工程和安全挑戰(zhàn)巨大等障礙，要解決這些障礙，目前看既沒有現(xiàn)成的方法，也沒有可借鑒的經(jīng)驗，這也意味著，“AI+電力”遇到了真正的根問題。
同樣的，電力市場與股票市場具有相似性，市場里存在大量主動或被動的變量因素。相比于金融股票市場，電力市場反映了更加宏大社會系統(tǒng)的復(fù)雜耦合性，比如，能量流與價值流、信息流和碳流的耦合，我們在這方面的研究還相對較少，要向股票市場學(xué)習(xí)，但這方面肯定是影響電力系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢的一個根問題。
eo：科技自立自強是“十五五”經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要目標(biāo)之一，您認(rèn)為我們需要建立怎樣的機制去提升自主創(chuàng)新的能力？
李鵬：創(chuàng)新的動力在于應(yīng)對變化的環(huán)境，順應(yīng)技術(shù)發(fā)展的趨勢。創(chuàng)新需求是普遍存在的，但過去的創(chuàng)新更多聚焦在某個確定的專業(yè)領(lǐng)域，未來肯定要擴大到跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的交叉性融合性創(chuàng)新上來。相應(yīng)地，對創(chuàng)新活動組織方法、創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式提出了更高的要求，我認(rèn)為這也是未來企業(yè)需要重點考慮的事情。
人才是創(chuàng)新的核心要素，但人才和創(chuàng)新團(tuán)隊的培養(yǎng)需要積累，不可能一蹴而就，創(chuàng)新更不可能單打獨斗，這是創(chuàng)新的基本規(guī)律，我想這一點大家會形成共識。
