人工智能优化能源存储:解决可再生能源间歇性挑战

2025年3月31日
Venturous Group
人工智能优化能源存储:解决可再生能源间歇性挑战
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• 人工智能正在通过提高电池效率、预测能源需求和优化电网稳定性来改变能源存储。

• 中国在人工智能驱动的智能电网和大型能源存储项目方面处于领先地位,显著提高了可再生能源的整合率。

• 人工智能驱动的解决方案也在亚洲和全球范围内取得进展,有助于稳定电网并使可再生能源更加可靠。

随着世界加速向可再生能源转型,间歇性仍是最大的挑战之一。太阳能和风能清洁且丰富,但会因天气条件而波动。这种变化会给电网带来压力并降低效率。然而,人工智能正在成为改变游戏规则的因素,优化储能系统,预测需求并稳定电网,以确保稳定可靠的能源供应。这种转变对引领全球可再生能源发展的中国来说最为关键。


中国:大规模人工智能驱动的电池存储

中国在人工智能增强型储能领域处于领先地位,整合先进技术以应对电网稳定性挑战。中国拥有世界上最大的电池存储设施,例如大连液流电池储能调峰电站。这款 100MW/400MWh 钒液流电池于 2022 年推出,利用人工智能驱动的分析来优化充电和放电周期,确保效率和使用寿命 [1]

上海已实施人工智能智能电网,以更有效地管理可再生能源整合。该市的能源预测模型由上海人工智能科学院开发,预测发电波动的准确率高达 95%,从而实现更精确的电网平衡。人工智能还可以实现商业和住宅区分布式储能,减少传输损耗并提高能源弹性。[2]

中国国家电网公司正在大力投资人工智能,以增强抽水蓄能,目前抽水蓄能占全国储能容量的 27%。人工智能模型模拟天气模式、电力需求和水流量,以确定最佳能源调度策略,从而显著提高运营效率 [3]

亚洲:中国以外的人工智能优化能源解决方案

在亚洲其他地区,各国正在利用人工智能来最大限度地提高电池存储量并稳定可再生能源供应。新加坡 SP 集团采用人工智能来管理东南亚最先进的城市能源电网之一。人工智能电池存储系统可实时动态调整供应,将峰值需求压力降低 15%。新加坡还利用人工智能来优化其浮动太阳能发电场,其发电效率比传统太阳能电池板高 20% [4]

在韩国,济州岛可再生能源微电网使用人工智能预测分析来优化风能和太阳能的储存。自 2019 年实施以来,该系统已将对化石燃料的依赖减少了 40% [5]

日本也在推动人工智能储能的边界。福岛可再生能源研究所开发了一种人工智能增强型氢存储系统,该系统使用深度学习模型来预测需求并优化能源分配。这项技术为大规模氢存储解决方案铺平了道路,这对于长期采用可再生能源至关重要 [6]

全球人工智能储能创新

除了亚洲,人工智能还正在彻底改变欧洲和北美的能源存储。在德国,特斯拉的 Autobidder 人工智能平台使大型电池运营商能够通过基于预测需求模型自主交易存储的能源来参与电力市场。这有助于稳定德国的电网,同时使电池存储更具经济可行性 [7]

在美国,人工智能驱动的虚拟发电厂 (VPP) 正在重塑能源存储。Stem Inc. 和 Fluence 等公司使用机器学习来优化分布式电池网络的能源调度。加州的人工智能驱动的 VPP 通过在几毫秒内响应电网波动,防止了极端热浪期间的停电 [8]

澳大利亚在人工智能集成电池存储方面也处于领先地位。世界上最大的锂离子电池 Hornsdale 电力储备使用人工智能来分析实时数据并预测能源需求波动。这使电网稳定成本降低了 40%,使可再生能源更具经济可行性 [9]

未来:人工智能是能源安全的关键

人工智能在能源存储领域的作用只会不断扩大。基于神经网络的预测和用于电网优化的强化学习等新兴技术正在提高能源调度的精度。人工智能还支持下一代固态电池,它有望实现更高的能量密度和更快的充电时间。

对于中国而言,人工智能增强的能源存储对于到 2060 年实现碳中和至关重要。随着人工智能继续优化存储效率、预测能源需求和稳定电网,它正在为完全可再生能源的未来铺平道路——不仅对中国,而且对世界。


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