能源系统驶入AI“智驾”时代:千亿级大模型重塑基础设施与未来秩序

温故智新AIGC实验室

TL;DR:

能源系统正步入由AI大模型驱动的“智驾”新范式,如同自动驾驶重新定义交通,这些具备物理理解、博弈决策能力的“能源大脑”正从调度、交易到运维全面接管传统电力系统,预示着一个以算法和数据为核心的全新能源秩序的诞生,其变革深度与社会影响将不亚于任何一次工业革命。

能源系统的未来,正被一场“认知重构”的浪潮深刻改变。这并非简单的技术升级,而是对电力、石油、煤炭等传统能源基础设施的底层逻辑再造,其势头和深度,正如智能驾驶对汽车工业的颠覆性影响。在幕后,一股由千亿级AI大模型引领的力量,正悄然将一个原本依赖人工经验与物理设备的复杂网络,转化为一个能自我感知、权衡、决策的“数智体”1。这场变革的核心,不在于增设更多发电设备,而在于构建一个能主动思考、甚至自行演进的“能源大脑”。

技术原理与创新点解析:从辅助工具到智能中枢

传统能源系统高度依赖人工经验与物理规则,调度员凭直觉拉平负荷,工程师靠经验判断设备状况。然而,随着新型电力系统对新能源的深度整合,其随机性、波动性和间歇性对电网的稳定性构成巨大挑战,传统模式已力不从心。AI大模型,正以其独特的理解、预测、优化和决策能力,成为解决这一复杂挑战的核心。

以国家能源集团全球首个千亿级发电行业大模型“擎源”为例,它不仅横向覆盖火电、水电、风电等全业务线,更纵向打通设备检修、电力交易、安全管理等75个场景,并部署了超过41个智能体2。其核心技术创新点在于:

  • 分层建模范式:通过L0通用大脑实现全局理解,再向上逐层构建L1-L3的垂直领域专业模型,确保从宏观态势感知到微观设备控制的无缝衔接。这种分层架构允许模型在理解多源异构数据(如气象、水文、负荷、设备振动、温度等)的基础上,进行跨模态、跨领域、跨时空的复杂关联分析
  • 超仿真模拟能力:南方电网发布的“大瓦特·驭电”电力系统智能仿真大模型,将传统需要数天运算的大电网运行模拟压缩到“秒级响应”1。这意味着AI能够以史无前例的速度进行数千万级的方案推演,预测不同调度方案的安全风险、负荷平衡能力和经济成本,为决策提供近乎实时、数据驱动的科学依据
  • 物理融合与先验知识注入:在新能源功率预测等关键场景,AI模型融合时间序列建模、深度学习与物理机理,甚至注入先验知识,如“沙尘天气影响光伏效率”、“风切变扰动风电出力”1。这使得模型不仅能从数据中学习模式,更能理解物理世界运行的内在规律,大幅提升预测精度和决策可靠性。

这些创新使得能源AI不再是“锦上添花的小工具”,而是能够“掐准负荷脉搏、盯紧风光出力,还会把储能和水电精准派上用场,把电从哪来、往哪送、怎么配,全链路一体化统筹”的“神经中枢”1。每一个决策背后,都是AI在毫秒级内权衡无数代价后的最优选择。

产业生态影响与商业逻辑重塑:从资源垄断到“调度权”竞争

能源大模型的崛起,不仅是技术层面的突破,更是对整个能源产业生态和商业版图的深刻重塑。

  • 市场机制驱动的AI采纳:2025年2月,国家发改委与国家能源局联合发布的136号文,宣告新能源资产正式“入市”,取消了固定电价和全额保障,迫使其自主参与现货、中长期、辅助服务等多层级电力市场1。这一政策变化,直接催生了对AI驱动的风险管理和利润优化工具的巨大需求。AI大模型能实时获取电站出力、市场节点价格、设备运行状态和气象信息,自动生成多场景动态报告,进行出清、对冲等实时判断,将人类经验判断转化为数学建模和策略优化,成为在复杂不确定市场中构建风控闭环的核心1
  • “能源大脑”的新基建之争:能源行业大模型已进入密集发布期,中国石油的昆仑大模型、中国石化“光碳”、国家电网光明电力大模型、中国广核锦书大模型等纷纷亮相,显示出各能源央企对“能源大脑”主导权的争夺3。这场竞争的核心,已超越通用AI的参数比拼,转向谁能为产业创造“调度权”,谁能在能源系统中赢得“思考权”1。这种“新基建”的较量,是算法、标准、协议的构建之战,谁率先跑通复杂场景,部署智能体并实现实时调度闭环,谁就有可能掌握行业未来的参考标准和算法层级的主导权。
  • 数据资产的战略价值凸显:能源行业具备超大体量、极高复杂性、深闭环的数据体系,这为训练高精度、强泛化能力的专业大模型提供了天然优势1。国家级能源集团所拥有的万亿级数据资产,成为构建“能源大脑”不可或缺的基石。这改变了传统能源企业对物理资产的单一依赖,将数据和算法提升到与煤炭、电力同等重要的战略资源地位。
  • 运维模式的范式转移:从“事后维修、定期检修”跃升为“预测性维护、状态检修”2。例如,“擎源”接入风机振动、温度等实时信号,自动判断叶片疲劳断裂风险,建议“这个轴承还能撑28小时,但超过就有80%的概率出现轻微异常”1。这种从被动响应到主动预防的转变,将大幅提升设备可靠性,降低运维成本,并提升系统安全性。

风险、伦理与未来图景展望:慢行深远,托举光明

尽管能源AI大模型展现出惊人的潜力,其发展也伴随着独特的风险与挑战。

  • 系统稳定性与“幻觉”风险:能源系统作为国家关键基础设施,其稳定性要求极高,容错率极低。AI决策一旦出现“幻觉”或偏差,可能导致灾难性后果。因此,模型在“掂量代价”时,不仅要考虑经济效率,更要将安全、可持续性、用户体验置于核心考量1。需要持续投入研发,确保模型在极端复杂和波动条件下的可靠性和可解释性。
  • 数据整合与工业机理融合:能源行业的IT(信息技术)和OT(运营技术)系统长期各自发展,导致数据分散、标准不一4。有效整合这些异构数据,建立统一数据底座是AI应用的基础,也是一大难点。同时,如何将深厚的工业机理知识与AI算法有效结合,开发出真正可靠、可解释的工业AI模型,尤其是在波动条件下的复杂协同运行,仍是行业空白4
  • 伦理责任与监管挑战:当AI开始“主动建议甚至自动执行”调度任务时,决策权的主体开始模糊。在发生事故或系统性故障时,谁来承担最终的伦理和法律责任?这将是随着AI自主性提高而日益凸显的社会与治理挑战,需要技术、法律、伦理等多方协同构建新的监管框架。

然而,我们更应看到其长远的未来图景。能源AI的最终目标,是让每个电厂、每块光伏板、每个风机不再是信息孤岛,而是挂接在一个能思考的能源网络上,实现智能调度、运维、交易、安全全部并行。它将不仅仅是一个“会回答的AI”,更是一个能主动托住一座座城市光明的智慧底座1

相对于智能驾驶在高速公路上风驰电掣,能源AI的试炼更深、也更慢,因为每一个判断都必须对得起整片电网的稳定与民生福祉。但当AI真正理解并嵌入到整张能源网络之中,人类面对的将是能源系统的深层智慧进化,一个更高维度、更具韧性、更可持续的能源秩序将因此诞生。AI的第一轮爆发是理解语言,第二轮可能是理解能量,而最终,它将成为像水、电、路网一样的基础设施,无形中塑造人类文明的未来进程。

引用


  1. AI大模型,能让能源系统复制一次智能驾驶吗·零态LT·林飞雪(2025/8/25)·检索日期2025/8/25 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎

  2. 国家能源集团发布全球首个千亿级发电行业大模型“擎源” ...·国家能源局·(2025/7/4)·检索日期2025/8/25 ↩︎ ↩︎

  3. 加速智能转型!能源央企AI大模型“全家福”来了 - 储能- OFweek·OFweek 储能网·(2025/7)·检索日期2025/8/25 ↩︎

  4. 大模型抢滩新能源,从喧嚣走向落地·证券时报·孙燕(2025/8/19)·检索日期2025/8/25 ↩︎ ↩︎