在實現碳中和目標的全球浪潮中,人工智能(AI)技術正扮演著日益重要的角色,成為優化能源管理、提升能效、加速清潔能源轉型的關鍵驅動力。位于上海的張江高科技園區,以其前瞻性的探索與實踐,為我們提供了一個觀察AI技術如何賦能碳中和的鮮活“樣本”。
一、AI賦能精準能源監測與預測
張江園區通過部署遍布全域的智能傳感器網絡,實時采集企業、樓宇、公共設施的電力、燃氣、熱力等能耗數據。AI算法對這些海量數據進行深度分析,不僅實現了能耗的透明化、可視化監控,更能精準預測未來的能源需求與負荷變化。例如,通過機器學習模型,系統可以結合天氣、工作日、節假日、園區活動等多種因素,預測未來24小時乃至一周的用電高峰與低谷,為優化電力調度、實施需求側響應提供了科學依據。這種預測能力顯著降低了因供需不匹配導致的能源浪費,從源頭提升了能源使用效率。
二、智能優化與自動化控制
在精準監測的基礎上,AI進一步深入到能源系統的控制環節。在張江的許多辦公樓和研發中心,智能樓宇管理系統利用AI算法動態調節空調、照明、新風等系統的運行參數。系統能夠學習不同區域的人員活動規律、環境溫度偏好,實現“按需供能”,避免整個樓宇無差別恒溫運行帶來的巨大能耗。對于工業園區內的復雜生產流程,AI可以優化設備啟停順序、調整工藝參數,在保證產出的同時最大限度地降低單位產值能耗。這種自動化與智能化的控制,將能效管理從粗放式、經驗式提升到了精細化、自適應的高水平。
三、促進可再生能源高效集成
碳中和的核心在于能源結構的清潔化轉型。張江園區積極布局分布式光伏、儲能設施等。AI技術在這里發揮了“智慧大腦”的作用。它能夠精準預測光伏發電量(基于日照、云層等氣象數據),同時協調儲能系統的充放電策略,并與電網需求、園區用電負荷進行動態匹配。當光伏發電富余時,AI可指揮儲能系統充電或將多余電力用于可調節負荷(如電動汽車充電樁);當光照不足或用電高峰時,則優先使用儲存的綠電。這極大地平滑了可再生能源的間歇性和波動性對電網的沖擊,提高了綠電的本地消納比例,減少了對外部化石能源電力的依賴。
四、碳足跡追蹤與管理
實現碳中和,精準核算碳排放是基礎。張江利用AI和大數據技術,構建了企業級乃至產品級的碳足跡追蹤平臺。該平臺能夠自動采集、整合來自能源消耗、物料使用、物流運輸等多維度的數據,并運用AI模型計算其對應的碳排放量。這不僅幫助企業清晰了解自身的碳排結構,識別減排重點環節,也為參與碳交易、實現碳抵消提供了可信的數據支撐。AI還能基于歷史數據和減排目標,為企業提供個性化的減排路徑優化建議,比如推薦更優的供應鏈選擇、更節能的技改方案等。
五、張江樣本的啟示與展望
張江的實踐表明,AI并非遙不可及的未來科技,而是已經深度融入能源管理、切實推動減排的“現在進行時”工具。其成功關鍵在于: “數據驅動”——構建全覆蓋、高精度的數據采集體系; “系統集成”——打破能源、建筑、交通、信息等系統的數據孤島,實現跨域協同優化; “場景創新”——將AI技術與具體的工業、商業、生活場景緊密結合,解決實際問題。
隨著AI算法的不斷進化、算力成本的持續下降以及物聯網設備的進一步普及,AI在碳中和領域的應用將更加深入和廣泛。從單個園區到整個城市,從能源系統到全社會經濟循環,AI有望成為連接能源革命、產業轉型與低碳生活的智慧紐帶,為全球碳中和目標的實現提供強大的技術引擎。張江樣本的價值,正在于它指明了這條技術與綠色融合的可行路徑。