中国能建科技信息部主任王聪生：未来能源与数据处理技术

实际上各种能源转化形式都可以转化成电力，特别是可再生能源。风电和太阳能是没办法转化为原材料，只有转化成电。实际上水利大多数用于发电。所以在整个发电转化形式看了对比以后，认为未来的整个能源体系或是能源就是一个以电为主的能源体系和能源系统，不会以其他为主。在中国能源研究会节能减排中心与华北电力大学国家大学科技园联合举办“2018年智慧电厂论坛(第一期)”上发表演讲时表示。北极星电力网全程对会议进行直播，如需了解更多的会议直播，请联系微信号：13693626116 

中国能源建设集团有限公司科技信息部主任王聪生主题演讲《未来能源与数据处理技术》

最近反观整个能源行业8年过去了，看这个趋势是一个什么样的，我觉得还是很有意义所以我跟大家分享，可能有些观点和一些领导专家的意见有不同的地方请批评指正。

    在华北电力大学我想可能很多学生要来，学生是我们的未来，我们在这里面讨论能源问题，不管是能源协会也好还是国家也好要考虑的是人力要走向何方，这里面有科学家的说法，未来的星球的碰撞会导致地球毁灭，还有一些预言还有东京一些说法。但是我们现在确确实实的现在这个环境受到的一些影响。那么应该说是已经给我们人类迈向未来敲响了警钟，这里面我就不再多讲了。讲一个现在整个全球的能源发展趋势。

    从50年来整个全球能源发展人口增长是能源推动的一个大因素，另外一个大因素就是经济和收入。100多年来整个全球的人口增长是4倍，实际收入增长了25倍，一次能源消费增长了22.5倍，大家可以看到相关的数字实际上都是说我们未来的发展能够基于能源大量需求之上。所以这也是我们国家近30年高速增长，这高速增长的话实际上也是以能源消耗为代表，这里面本来是搜集了10年的数据，但是这10年的数据放不下，仅说一下2005年到2010年我们国家增长了13.5亿，去年刚得到的数据是44.9亿吨，接近45亿吨的标准，这个标准已经超过了全球能耗的四分之一。

    另外我们看一下这个能流图，实际上这个是摆在我们能源发展的首要位置，我们能源安全不安全，我们现在还是以煤炭为基础，大家可以看到这个能流图超过了60%都是以煤炭为基础的能源体系。过去石油进口，红线是60%，现在已经接近70%，天然气也超过了50%。

    按照我们现在因为这个能流图是流当量，我们换算一下煤当量，我们实际上整个的能源消费，煤的消费，刚才说的44.9亿吨是折算的，不是真正的生产这么多煤，实际来讲的话我们去年那么消费了多少煤，是38.6亿吨，石油是5.9亿吨，天然气是2386亿方，非化学能源，包括我们说的水电、核电还有太阳能，折合标媒是6.2亿吨。从这个图上来讲是没有问题的，甚至是我们国家在未来30年以煤为基础没有问题，30年以后是不是以煤为主，我再拿另外一个数据。

    各个国家的煤炭的探明总量，在这几十年当中，我们的可探明总量，按照现在的消耗就是未来所有的煤炭都要被烧掉，这样看未来能源结构发展来讲我们是不惜永远的去以煤为基础。另外,各个国家石油的探明储量也是列了一个表。无论从人均还是可开采都是少的可怜，天然气我们的还稍微多一点。刚才说人类的发展是需要能源的大量支持，未来化石能源迟早有枯竭的一天。化石发展靠哪天，这个是JRC做的最近100年的预测，我们一会儿要讲光伏发展的速度，应该说和这张图的趋势是相吻合的，这个图讲到了未来的整个需求供给量，可再生能源比例不断上升。

    有一个比较准确的数字，就是到2030年化石能源成为峰值，这也是巴黎协定我们承诺的2030年碳排放成为峰值稳定的一个地方。实际上我们在做十二五能源发展规划时谁都不相信这个数字，可再生能源怎么可能达到这样的数字，但是大量的可再生能源都是依靠化石能源。所以我们为什么要考虑50年、100年。原因是我们的基础设施不是说今天想换，明年后年就能换，他就是要经过一个漫长的过程。

    再看一个图他是过去100年能源发展的情况，这个是从工业文明开始以后，整个一直到2000年的发展过程这个曲线。大家可以看到就是一种能源结构要被另外一种能源结构取代是相当漫长的一个过程。

    还有一个曲线过去100年能源结构的变化，这个变化结构图，可以看到从燃煤取代新排，评价能源的时候是以煤当量，不是由当量。化石能源比重由1%上升到50%，这个要平均100年的时间，这个实际上和当时2000年的时候去看可再生能源，比如说光伏、风电所占的比例差不多。实际上根据JRC到100年以后这几项就是超过了50%。这样人类发展才有可能超过100年、200年甚至上千年。当然这里面我们说还有核聚变等等其他的新能源，但是我们从目前做起，从我们做起，现实就是可再生能源是未来发展的趋势。

    第二部分,实际上各种能源转化形式都可以转化成电力，特别是可再生能源。风电和太阳能是没办法转化为原材料，只有转化成电。实际上水利大多数用于发电。所以在整个发电转化形式看了对比以后，认为未来的整个能源体系或者是能源就是一个以电为主的能源体系和能源系统，不会以其他为主。

    我们再看JRC里面号称能够在今后100年当中超过能源结构50%的光伏是什么样，光伏到2016年底，发改委已经下发了一个新的标杆电价，这个电价的话实际上补贴已经很少了，光伏发电即将进入平价时代，因为造价降低。2个月前我到江苏去光伏企业调研，基本上现在可以达到2块5。实际上只有几十美分，就是30多美分，所以,在这样的情况下，发电的成本，光伏的发电成本会大量降低。

    去年整个的光伏已经达到了45G千瓦，其实光伏的发展势头并没有减弱，当然还有其他的形式，光伏、太阳能热发电，这些也在大量的增加。这是太阳热发电、还有海上风电，由于时间关系就不在展开了，为了减少可再生能源的间歇性、空气压缩储能，前端时间我去中科院实际上在化学储能方面也是取得了不俗的进展。

    实际上我们现在烧碳的效率怎么提高，这个还有后面的700度等等，最后还有核电，估计核电到未来10年应该要达到1.5亿左右是这么一个水平，这样的话实际上还有大几千万的核电的能量。

    整个能源变革不光是我们所说的可再生能源也好，还是新能源也好，实际上都带来一个很大的挑战，这个挑战一个是从生产方式方面带来了挑战，第二个是能源的分配和输电形式带来了挑战。刚才刘院士也说，刚才智能电厂是离不开智能电网的支持。怎么样从电力系统数字化、智能化、智慧化。再就是能源电力形式，实际上能源的消费形式也是需要变革的一大内容，实际上面对这样的变化，很多国家也在开展这样的内容。

    很多国家在2004年的时候制订了一个从Grid2030制订了整个的清晰的发展路线。还有欧洲，欧洲的电力改革是分为四个阶段，这四个阶段我觉得跟我们提出的这个工业互联网+或者是互联网+能源这个概念是比较熟悉的。刚开始是E阶段，后来是I支撑E的阶段，最后发展是融合的阶段。比照这个我们国家能源发展阶段，无论是工业4.0，都是互联网+时代，从我们信息技术发展去比较我们可以把它划为三个阶段，这三个阶段和欧洲过去四个阶段相比有了计算机技术之前，实际上经济了2.0、3.0阶段。1.0阶段是相当于我们过去的调度采用计算机了。第二个阶段实际上我们应该说就处在第二个阶段和第三个阶段的边缘，应该说是相互支撑的阶段，这个相互支撑的阶段刚才刘院长也讲了SIS，实际上从SIS为代表的，有通讯，有支撑但是还没有融入。

    未来的3.0的时候就是我们对应的欧洲的E+I的阶段，第三个题目的话，我们就在看，既然讲到了面对这样一个电力系统的挑战，我们的信息技术，我们的智能处理技术，我们的智慧化技术应该做哪些应用，为什么我们没有用智慧和智能而是用的数据，原因如果没有数据的阶段也没有智能、没有智慧的阶段。所以我今天的想法是要在这里强调无论是智能也好，智慧也好都离不开数据。

    正好对于前面的四个阶段我们看一下，实际上1.0就是电力信息化的阶段，就是SIS+各种系统组成的阶段。第二个信息化+电力的阶段，就是在我们整个电厂构成当中把信息技术作为一个推动力来考虑整个全厂的结构的时候，这个时候智能仪表，这个时候就不在过去把我们的仪表加一个数字化，然后给SIS这么一个概念。而是首先要考虑我在整个现有的IT条件下我的原有的结构会做什么样的改变，所以这个时候信息技术和电力是相互支撑的。我们在这里面就不展开了。

    第三个阶段是互联网+能源的阶段，我们现在我记得我们巴黎非大学（音）还是能源互联网的理事单位，也有相应的协会组织，实际上就是互联网+能源以后当然未来的发展是电力为主，这里面就有很多这样那样的产品出现了。比如说我们说的大唐他们现在实际上已经2个燃煤厂做实验，他们把这些数据放在集团内部。有一点的话他把所有的数据作为自己的产品保留下来了，这个的话实际上就是我们未来3.0的或者工业互联网也好，或者是互联网+也好，都是这样的。结合这个发展方向，我正好是前天接到这个任务正好看到这个2018年的人工智能十大发展趋势，这个时间关系就不展开了，大家可以在下面网站看他的原文，大家可以清晰的看到，这十大技术所代表人工智能技术。说第一条因为后面要介绍的要有这个方面的内容，就是包括我们大唐用GE的这个架构，做的时候都离不开深度学习，深度学习是什么，实际上深度学习我们可以把它归结为人工智能也可以归结为智慧也可以像阿尔法go，深度的神经原学习过程把信息从瓶颈中压制出去，除去噪音只保留所有的真正的信息。实际上仍然是一个数据处理过程。我们做什么一定要清楚明白，它就是一个数据的处理过程。这句话我做的无论是智慧也好还是人工智能也好。

    我看的这个案例是从学习，大家用淘宝用的比较多，但是也听说了阿里在做几个，首先做了一个城市大脑、医疗大脑、还有工业大脑，这几个大脑我都去看过，但是农业大脑我觉得做确是发人深思的，实际上做这几个光伏切片做应用的时候，这一开始也是工业大脑的项目，这个也不是很清楚，他一开始都做什么，半年做数据工程师，但是没下车间，不知道实际含义是什么，这个时候实际上是失败的，后来又换了一个人，这些人盯到了设备的每一个环节，这个光伏切片把它切成150微米的这么一块儿片是需要很多工序的，差不多是1千台设备，每个设备是这样他们在建造厂的时候，虽然没有把这个数据分析，但是他知道这个数据有用。每个设备有几千个点都把它存储下来，如果没有对这些数据进行分析的话就是一堆垃圾，怎么样把垃圾变成财富他就是采用的深度学习的做法。

    他把每一个人和这些做起来，一共12个模型，不到一年的时间，大家可以看到这个曲线，这个提高了1个百分点。他把他整个的数据融入到了他每个的生产环节。我们几个发电环节都看了，包括大唐、华电、国电都做了大数据的融合和分析工作。

    另外就是物联网，物联网是数据无处不在，还有3D打印，3D打印是数据由虚变实，现在的3D打印可以看一下，还有C919，他为了节省耗材也是用的3D打印，还有就是与传统工艺的结合，还有就是修复。这个未来的3D打印的话，实际上我们现在我知道的中广和南方综财也有一个项目也试图打印整个的压力油器，这个我们也是等待后面的好消息。

    还有虚拟技术可以使设计变的直观，实际上这几大设计院，下午的话张总会有一个报告，他也会详细展开讲，从设计到未来整个智能电厂的虚拟现实技术，还有虚拟现实的虚拟安装。刚才刘院士也讲到了，AR、VR在整个的核电、水电都有不同领域的应用。这里面的话我们集团还做了一项工作，就是制订了从工程设计、施工到最后运维的数据标准。这个标准一个是怎么样规范我们的一些编码，还有发电部门的数据移交由于时间关系就不再展开了。

    另外神华集团三个已经初步使用了这两个标准，当然这些设计信息的话可以跟业主移交以后带来的收入是相关的，如果仅考虑设计方面是几十万的事情，但是整个施工领域的话是上百万，上千万。

    最后的话我想用这三句话来结束，智慧是目的，无论是叫智慧电厂也好是我们的目标智能是方法，不管是人工智能还是其他智能也好都是方法。但是数据是根本，是承载了我们所有发展方向的一个根本，谢谢大家。

    （发言为电力头条App根据速记整理，未经本人审核）