电力规划设计总院副院长 张健——人工智能助力新型能源体系数智化转型升级

“十五五”时期，我国能源发展面临的外部环境和内在条件都在发生深刻变化。能源发展面临新形势和新要求，机遇与挑战并存。近日，国家发展改革委、国家能源局印发《新型能源体系建设“十五五”规划》（下面简称《规划》），对新型能源体系建设作出系统部署，明确了能源安全保障、绿色低碳转型、新型基础设施建设、科技创新和现代化治理等重点任务。当前，仅靠传统技术手段已无法满足能源高质量发展要求。面向“十五五”，应秉持“以能赋智、以智强能”的发展理念，推动能源系统与人工智能深度融合，将人工智能作为支撑新型能源体系深化发展的核心驱动力，为《规划》目标任务落地提供重要支撑。

一、基础设施适配升级，人工智能是打通源网荷储的协调纽带

新型能源基础设施是新型能源体系建设的基础，随着风电、光伏等新能源大规模高比例接入，新型储能、电动汽车、虚拟电厂、算力中心等新型主体快速发展，传统以电源、电网、负荷分开规划、分散运行的方式，已难以适应新能源随机性、波动性和用户侧灵活资源快速增长的新要求。人工智能可通过全域感知实时捕捉系统状态，通过模型推演和知识计算分析复杂变化，通过策略生成支撑优化决策，推动能源系统由机械组合向具有感知、思考、决策和反馈能力的“生命体”演进。

《规划》提出，构建先进适配的新型能源基础设施体系，持续扩大非化石能源供给规模，构建适配高比例新能源的新型电力系统，推动配电网向源网荷储资源高效配置平台转变，加快建设智能电网，建设智能化调度体系，提高新能源消纳水平，并因地制宜发展智能微电网和绿电直连。同时，围绕火电支撑调节、抽水蓄能和新型储能、需求响应、车网互动、虚拟电厂等作出部署。新型能源基础设施建设不仅关注“增电源、强电网”，更加注重源网荷储各环节协同运行和系统整体效率提升，而实现这种多要素动态匹配与系统级优化，亟需突破传统调控手段的能力边界，利用人工智能有力推动新型能源基础设施从“硬件建设”向“智能协同”升级。

二、安全保障愈发重要，人工智能是新形势下能源安全的重要基石

随着能源系统规模不断扩大、形态更加复杂，安全风险也从传统的资源供应、设备故障，拓展到极端天气冲击、大电网稳定、重要通道运行、油气管网保护、网络安全和数据安全等多领域、多链条、多场景风险。特别是在新能源高比例接入、跨区互济能力增强、源网荷储互动深化的背景下，风险传导速度更快、影响范围更广，传统依靠人工巡检、事后处置和经验判断的方式难以及时应对。在筑牢能源安全底线过程中，数智化能力是提升系统韧性的关键支撑。

《规划》提出，构建坚强韧性的能源安全保障体系，筑牢极端情形下的能源安全底线，夯实能源转型安全基础。明确提出健全能源安全风险监测预警体系，加强灾害监测研判和防范应对，提升能源系统防灾抗灾能力；深化电力安全风险分级管控，加强大电网安全指标、风险、隐患、事故一体化管理；同时，强化源网荷储各环节安全风险管控，强化重大能源基础设施数据安全和关键信息基础设施安全防护。能源安全保障体系建设不仅要补强资源、储备、通道等“硬支撑”，更需要人工智能在提升监测预警、风险管控、应急处置和网络安全等“软能力”方面深度赋能。

三、绿色低碳深化转型，人工智能是能源系统绿色承载力的关键支撑

绿色低碳转型已进入纵深推进阶段。当前，能源消费侧已不再只是简单“少用能、少用煤”的问题，而是既要保障产业发展、民生用能和新兴负荷增长，又要实现能源利用效率提升、清洁能源替代和碳排放强度下降。新型产业用能形态愈加多元，传统粗放式、静态化的节能管理方式难以适应精细化降碳要求。推动绿色低碳发展，需要依托人工智能提升用能监测、能效诊断、精准预测、绿电绿证追踪和多能协同优化能力，把能源消费从“总量控制”推向“结构优化、效率提升、动态调节、精准治理”。

《规划》提出，构建绿色低碳的能源消费体系，强化重点领域节能和清洁替代，加强工业领域节能高效生产工艺和技术应用，推动建筑可再生能源集成应用，建设低碳零碳运输走廊，加快推进新增用电量由新增清洁能源电量覆盖。同时，提升绿色能源消费水平，推动热力系统绿色低碳转型，发展智慧供热，提升热负荷柔性调节能力，培育能源消费新场景新业态，促进源网荷储深度融合。绿色低碳能源消费体系建设需要人工智能赋能支撑，通过精准预测、柔性调节和多主体协同，提升能源资源配置效率。

四、科技创新攻坚在即，人工智能是打造行业核心竞争力的重要抓手

新型能源体系涉及多个复杂场景，具有强物理约束、强系统耦合和强安全要求等特点，传统基于经验与简化模型的技术手段已难以满足精准认知与高效决策需求，行业前沿技术突破亟需依托人工智能提升研发设计、仿真验证、装备运维、运行优化和决策支撑能力。特别对于可控核聚变、先进储能、氢能与绿色燃料、智能微电网、煤矿智能无人开采等前沿方向，人工智能将有力推动能源领域科技创新，为能源领域形成更多可复制、可推广的高价值应用场景。

《规划》提出，构建自立自强的能源科技创新体系，加强能源技术装备和产业创新，推动全产业链技术自主可控，前瞻布局未来能源技术，推动科技创新与产业创新深度融合。在“人工智能+”能源方面，明确提出推进全系统智能煤矿建设，打造一批智慧电厂、数字油气田，推动电网、油气管网等数智化发展；同时，在技术装备攻关方面，将智能微电网、煤矿智能无人开采等列为重要方向。“十五五”期间，人工智能将深刻改变我国能源科技创新体系，面向能源产供储销等关键环节，加快推动能源科技创新从单点突破走向系统集成、从示范应用走向规模推广。

五、算电协同实践深化，人工智能与能源双向赋能新格局基本形成

算电协同是连接人工智能发展和新型能源体系建设的关键纽带。人工智能是支撑新型能源体系建设目标落地的重要能力；同时，人工智能规模化发展带来算力需求持续增长，大模型训练和推理应用对电力供应的安全性、绿色性、经济性和可靠性提出更高要求，能源电力保障能力直接影响人工智能产业发展高度。能源与算力需要从“供需匹配”走向“协同布局、协同运行、协同增效”，推动能源资源优势转化为绿色算力优势，也推动人工智能能力转化为能源系统治理效能。

《规划》围绕算电协同作出多处部署，明确提出深入实施“人工智能+”能源行动，统筹能源资源配置与算力设施建设，推动算电协同一体化发展；加强大型新能源基地与国家算力枢纽协同布局，打造“能源+数字”产业集群，推动以电强算、以算促电。同时，提出推动电力和先进制造业、算力、氢能等产业融合发展，推动算力中心等新兴产业建设绿电直连项目。“十五五”时期，算电协同将成为新型能源体系建设与人工智能发展相互促进、融合发展的重要抓手，将推动人工智能与能源双向赋能从理念共识走向系统实施。

总体来看，《规划》对新型能源体系建设作出的系统部署，深入落实了能源安全、绿色低碳、科技创新和体制改革要求，也为人工智能深度赋能能源发展指明了方向。“十五五”时期，应紧扣规划任务部署，把人工智能作为提升能源系统感知预测、协同优化、安全防控和治理能力的重要手段，推动算电协同、场景开放、技术创新和标准治理协同发力，创造“普惠、清洁、安全”的社会价值，加快塑强以数智化支撑新型能源体系建设的新优势。