人工智能在能源行業(yè)中的應用分析

每天，我們的生活中都有能量流動——從為汽車和飛機提供動力的燃料，到用于爐頂烹飪的燃氣，再到保持家庭和企業(yè)照明的電力。石油、天然氣和電力是成熟的大宗商品市場，但人工智能正在改變用于生產(chǎn)、運輸和交付這些資源的流程。

進入部署在邊緣的人工智能：在石油鉆井平臺上，在發(fā)電廠內(nèi)，沿著多功能卡車行駛，甚至嵌入智能建筑中。石油和天然氣企業(yè)和公用事業(yè)公司正在使用人工智能和邊緣計算來提高運營效率，保護工人健康和安全，整合可再生能源，提高電網(wǎng)彈性，并為消費者提供更可靠、更實惠的能源。

圖 1 。 值得注意的是， NVIDIA Inception 的成員人工智能（ AI ）在 FirstEnergy 的卡車上安裝了智能攝像頭，展示了 edge 計算如何監(jiān)控數(shù)百萬桿裝資產(chǎn)。圖片由值得注意的人工智能提供。

隨著公司和國家競相脫碳并實現(xiàn)凈零排放目標， edge AI 將在管理電動汽車、家用電池、太陽能電池板和風電場等分布式能源資源方面發(fā)揮關鍵作用，以增強電網(wǎng)彈性，加快能源轉型。以下示例重點介紹了整個能源行業(yè)的頂級人工智能用例，包括：

軟件定義的智能電網(wǎng) ：未來的智能電表將使用邊緣計算來優(yōu)化潮流，檢測電網(wǎng)異常，以更低的成本提供更可靠的能源，并為新能源應用打開機會。領先的電網(wǎng)邊緣軟件公司 UtilitiData 正在與NVIDIA 開發(fā) 軟件定義的智能電網(wǎng)芯片 ，為下一代智能電表供電，以提高電網(wǎng)彈性、脫碳和消費者價值。

Autonomous operations ：工業(yè)現(xiàn)場，如石油鉆井平臺和發(fā)電廠，需要對效率和安全進行廣泛監(jiān)控，因為液體、蒸汽或石油泄漏可能是災難性的、昂貴的和浪費的。 Siemens Energy 等全球能源領袖正在利用人工智能和機器學習為自主發(fā)電廠開辟道路。該公司使用來自數(shù)百萬現(xiàn)場攝像頭和傳感器的數(shù)千幅圖像和視頻流來訓練人工智能模型，以檢測過程異常。這些模型部署在發(fā)電廠的邊緣，并使用實時推斷來識別泄漏。 Rig operators 正在使用計算機視覺、深度學習和智能視頻分析（ IVA ）來監(jiān)控重型機械，檢測潛在危險，并實時提醒工人，以保護他們的健康和安全，防止事故，并指派維修技術人員進行維護。

Pipeline optimization ：石油和天然氣企業(yè)依靠尋找最合適的路線將石油輸送到煉油廠，最終輸送到加油站。 Edge AI 可以計算出最佳油流，以確保生產(chǎn)的可靠性，并保護管道的長期健康。使用 IVA ，這些公司可以檢查管道是否存在可能導致危險故障的缺陷，并自動提醒管道運營商。在下游， NVIDIA ReOpt 使用 GPU 加速解算器進行物流和路線優(yōu)化，可以有效地將燃油輸送到加油站。

電網(wǎng)維護： 通過主動維護，公用事業(yè)公司可以準確檢測缺陷，減少計劃外停機，從而更好地為客戶服務。 NVIDIA Inception 成員 FirstEnergy 與值得注意的人工智能合作 正在進行一個自動化電線桿檢查的試點項目。由NVIDIA Jetson 提供動力的固定攝像頭系統(tǒng)被固定在服務卡車的車頂上，并收集其電線桿、電線和安裝在電線桿上的資產(chǎn)的標準化、高分辨率圖像。在邊緣對圖像進行分析，以確定是否需要修復或植被管理。 Edge computing 可以幫助監(jiān)控美國大約 1.85 億根電線桿，并減少電力公司每年花費數(shù)千萬美元來手動跟蹤和維護電線桿。

電網(wǎng)仿真 ：使用 GPU 加速網(wǎng)格模擬，結合能源使用和天氣的歷史數(shù)據(jù)進行智能預測，可以為消費者提供更高效的能源生產(chǎn)、分配和管理信息。人工智能有助于管理電網(wǎng)中的雙向電力流，為居民和企業(yè)提供可靠的能源，同時使消費者將額外能源出售回電網(wǎng)的過程自動化。

多虧了 edge 人工智能，能源的未來比以往任何時候都更加可持續(xù)。 Explore NVIDIA 如何構建生態(tài)系統(tǒng)以加速能源轉型。

關于作者

Reynaldo Gomez 于 2013 從德克薩斯大學獲得核物理學學士學位，現(xiàn)在在斯坦福大學獲得管理科學和工程學碩士學位。他作為地球物理學家在斯倫貝謝 - 韋斯滕格科（ Schlumberger-WesternGeco ）工作了三年，然后轉投 IBM ，最終加入了 NVIDIA 的能源團隊。 Reynaldo 管理能源垂直領域的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，重點關注機器學習、深度學習和高性能計算。

審核編輯：郭婷