“十大突破性技术” 由《麻省理工科技评论》——世界上历史最悠久、影响力极大的新兴科技媒体自 2010 年起,基于自身在科技创新领域的沉淀,站在全球科技最前沿评选出来,希望借此对拥有极大潜力实现商业化并对未来世界带来极大影响的新兴科技做出最有力的研判。2022 年,恰逢“十大突破性技术”20 周年之际,《麻省理工科技评论》中国将继续联合杭州未来科技城(海创园)管委会,举办“科技之巅·《麻省理工科技评论》‘十大突破性技术’二十周年主题峰会”, 希望借此机会,通过对未来技术的研判,帮助大家一窥未来技术趋势及未来商业价值的新型科技。



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以下为 江行智能联合创始人、CEO,庞海天 在科技之巅·《麻省理工科技评论》“十大突破性技术”二十周年主题峰会的精彩发言,由云现场整理。

大家好,我是庞海天,过去的话,我也是一个做研究的,之前我是在清华大学的自动化系读本科,后来在计算机系读博士,我的博士课题也是基于边缘计算的多媒体内容分发的研究分析。

当然,这个跟我后来创业所创办的这个公司也是有相关性的。

今天的话,也是跟大家分享一个题目,就是能源电力数智化的变革。

先介绍一下我们公司,我们是2018年成立,到现在是4年的时间,我们这个公司也是由加拿大工程院院士刘教授领衔创办的,我们是基于边缘计算和人工智能的技术,把它应用在电力能源的各个行业,帮助他们在不同的场景当中,能够有更低成本的运维的方式、更安全的管控方式,以及在电力当中更低碳的应用。

成立以来,我们也是在向电网、发电、煤炭等这些能源行业有了上百个落地案例。

这里也是我们的一些荣誉奖项,包括我们原创的一些技术和核心的IP,都是完全由我们自己来研发的。同时我们在国际上的边缘计算的开源社区也是非常重要的成员,也是目前为止在中国,对开源社区代码量贡献最大的一家公司。

目前的话,我们也是在北京、南京和深圳设有公司。之前的话,也是服务了各行各业的一些比较领先的电力能源的企业,包括像电网、发电等等。

下面的话,把比较大的篇幅分享一下我们所看到的在电力、数智化当中所蕴含的一些机会。

我们知道,中国不管是发电还是用电,用能源,都是用量非常大的国家。我们整个能源产业,它在中国的所有的GDP当中的占比是达到了13%,一个相对来讲非常的的比重了。同时的话,因为过去我们想到能源的时候,都是大型的基础设施的建设,他们对于数字化的渗透,这种情况,渗透率不是那么高。本身的话,因为是一个非常大的产值的行业,所以在数字化转型方面的空间也是非常大的。

在最近,也是因为国家的双碳战略,其实从近年来讲,虽然整个的经济环境受到一定的影响,但是对电力这个方向,还是加大了投资。同时对于在技术方面,包括人工智能,像边缘计算的一些技术,也变成了它智能化转型的很强的驱动力。

电力,整个系统来讲,其实它的这种数字化的过程也是有三个阶段,从最早的时候,是实现一个供电的自动化,也就是基本上能够完全供电的目标,不会有停电,通过技术手段自动化一些人对于电能的操作动作等。

在这个阶段,电力当中所产生的数据量,数字化的这种水平还是比较低的。到后面,发展过程当中,逐渐的一些PRC、DCS等产生的数据量大起来,我们满足基本的供电的平衡。但是从企业来讲,更多的又把精力投入到信息化方面,也就是通过上一些系统,让他们的生产过程更高效率。

在现在,我们认为,电力是在一个数智化的阶段,国家双碳战略提出以后,对电力行业本身会造成一些冲击,整个新能源的接入量越来越大以后,新能源不管风电还是光幅,它的不可确定性是很强的,没有办法决定什么时候天上飘过来一朵云彩把我的挡住,也不知道风什么时候吹,就是高度不确定性的。这个比重和我们现在占了百分之六七十的火电是非常不一样的,我们国家以煤电为主,它的功率是很好控制的,但是双碳新能源接入,会变得高度不可控制。

对于需求侧,比如说我们在用电侧更是不可控的东西,更需要数字化的手段,让电力实现实时的系统平衡,这里就需要对数据有更细粒度,更高级算法的支撑,才能实现这一切。而且数字化的变革,会深入的切入到电力的生产过程当中,而且在关键的决策、调度方面都会有所切入,这是电力当中数智化一个非常重要的机会。

同时,双碳政策提出以后,新型电力系统相关的政策,包括一些底层的支撑的完善,包括上游客户的投入都在不断增大,尤其是对于用电侧,像我们使用一些充电桩,分布式的光伏、发电等,都可以作为一些用能主体接入到电网。相应的通过数字化的手段控制它们,也变成了一个重要的课题。

总结电力行业面临的行业挑战,一个是波动性增强,多元的互动变复杂,发电侧,集中式的发电变得不可预测,用电侧还有储能、工业光伏的分布式发电到电网中,也让电力的调度变得更困难。在一体化的过程当中,很重要的环节是如何发挥用电侧的调节能力,实现电网的平衡,以及减少用能的损失。

我们这个电网就非常需要跟我们的用点侧有一个好的互动。

公司这边也是进行了相应的产品的研发,包括软件和安全系统,这样的话可以实现边缘侧大量的分布式的资源对电网的协议的打通和接入,而且反向的基于我的算法对它们进行控制,可以实现电网更稳定的运行,同时减少一些电力的波动。

第二个点,电力是一个非常长的系统,过去是没有打通的,这里一体化的时候,就会遇到很大的问题,数据不能互通,调度优化也就不能互通。相应的我们也是研发了一套应用的方案,能够快速的把一些平台然后一些智能化的算法在同一个平台上进行承载,这样的话,能够也打通电网的从电源端到电网端以及到用电侧。

第三点,就是在电力的一些……因为机电也很多,人员的运维、巡检都是不够用的状态,各个场景都有对算法的需求,现存的问题,就是跨场景的协同性,算法协同性很差,也导致算法没有办法大规模、标准化的复用。

针对这个问题,我们也是研发了一套边缘智能的平台,不断在IOT侧收集电力的数据,同时在智能平台上有自动化机器学习的方法,进行分析,再把训练好的数据下发,下发好以后,就直接去控制一些储能、巡检当中发现异常问题。

所以总结来讲,我们是研发了一套平台,也就是融合了行业算法、智能硬件、边缘协同能力和企业应用的一套底层的PAAS平台,基于这套平台,我们可以在上层叠加一些这种云原生低代码的计算模块,可以实现在智慧发电、智慧电网、智慧用电各个场景当中的研发。

再具体讲,我们分别在像输电侧、变电侧、配用电侧去研发的一些边缘侧的物联代理设备,通过这些设备连接我们的云平台,同时在另一端,连接电力当中大量的传感器,无论是电信号的还是图像、声音等信号的传感器,把他们的声音收集在边缘侧进行分析,同时在云端进行管控。整个这套也是非常契合现在国家对于电力,云、管、边、端四层架构的需求。

我们的平台也会有几个优势,第一点,我们是研发了几十套电力里面常用的协议的应用,可以很方便的对一些电力的数据进行打通,而且在一个平台进行承载。

第二点,通过收集上来的数据,我可以在平台上,会沉淀有大量模型,通过数据的分析,产生对电力的价值。

同时,基于自己的边缘协同的框架,使一切的开发变得简单、低成本、省时间。同时,我们也做了的量的边缘侧的应用。因为很多的我们做边缘计算,计算是发生在一起算力不是那么强的硬件设备上的,所以我们对它做了大量的资源的优化。同时也有一个算法平台。

下面业介绍一下我们这样的一套云边协同的PAAS所做的一些具体的解决方案。比如说我们帮电网做输电线路的巡视系统,过去是需要大量的人去巡一些线路的,但是会遇到一些问题,比如说在一些场景上外力破坏很严重,或者是在无人区人去巡检是非常不方便的。我们就通过一些端侧的传感手段,加上边缘计算的设备,把原先需要人工做的对设备、环境的巡检,通过算法实现,这样的话就可以实现7乘24小时的安全管控。也能大大的减少人工的工作。

同时,我们也是在一些电厂,包括一些煤矿,研发了智慧输煤的管控系统,过去环境是很差的,人员工作的话,对人员健康,包括一些可能产生的隐患都是频发的,我们通过这套输煤的安全智能管控系统,也可以把输煤的场景当中,一些设备,经常会遇到的一些运维当中的问题,以及人员需要做的一些危险的操作,就能够全部的通过IOT+边缘侧方式来解决掉,这样的话,就可以大大的减少人员和设备发生危险的可能性。

这个例子的话,是我们在电网所做的一个变电站智慧巡视的系统。在最近,电网公司也是提出了需求,全国的四万多座变电站,都要构建成无人执守的变电站。那就需要原先人需要去做对于设备、对于环境等一些的这种巡检工作,都需要用智能化的方式替代掉。

所以,我们通过自己一套边缘智能的服务器,接入变电站当中的一些高清摄像头,包括测温的摄像机,云台机、读台装置等,在上层构建一个边缘智能的平台,来代替人工过去的工作。

还有一个虚拟电厂的调度管控系统,这个也是能调度一些储能,一些可调的负荷,来对电网的响应进行一个这种需求侧的响应,这样的话,可以去匹配新能源,接入越来越多的电网更加稳定性的一个管理。

同时,我们也会在虚拟电厂当中,去嵌入一些下沉到工业园区里面,我们会做一些碳排放的管理平台,包括监测还有一些数据收集以及一些碳排放、碳交易的管控,这是我们整个的分享,谢谢得到。