人工智能与全球能源转型

　　在过去的两个世纪里，世界主要的能源转型主要是由技术突破推动的。蒸汽机使煤炭成为工业的燃料，并取代了世界能源结构中的传统生物质。随后，内燃机为石油在运输行业和全球能源结构中占据主导地位打开了大门，这一地位持续了几十年。

　　今天，一项重大发展仍在展开，其最终影响在现阶段很难预测甚至理解。被称为“第四次工业”的数字转型正在快速发展。尽管它的起源可以追溯到50多年前，但计算能力和算法的最新进展以及数据可用性的增加推动了数字技术的繁荣。它不是具体的燃料，相反，它影响着我们生产和消费各种形式能源的方式。

　　第四次工业利用了广泛的数字技术，包括物联网、移动/云技术和机器学习。人工智能在当今尤其受到关注，并吸引了大量投资。有趣的是，对于人工智能是什么，并没有一个普遍采用的定义。

　　欧盟将人工智能系统定义为“软件（也可能是硬件）”由人类设计的系统，在给定一个复杂目标的情况下，通过数据采集感知其环境，解释收集的结构化或非结构化数据，对知识进行推理，或处理从这些数据中获得的信息，并决定为实现给定目标而采取的最佳行动，从而在物理或数字层面上采取行动。”

　　如果人工智能在快速执行复杂任务方面确实远超人类，那么它在支持和加速向绿色未来过渡的同时增强能源安全方面的潜力不容忽视。然而，正如任何新技术一样，尤其是尚未完全了解的技术，未来也面临着令人担忧的挑战。微软联合创始人比尔·盖茨曾警告说：“世界上还没有像人工智能那样既有前途又危险的技术。”

　　预见到它的好处，世界各国政府正在竞相成为数字技术领域的领导者，特别是人工智能。德国能源机构将当前的形势描述为一场系统竞争，美国和中国是公认的人工智能国家，而欧洲正试图以基于道德的人工智能方法对抗这两个重量级国家。

　　过去10年来，美国在人工智能领域的风险投资规模最大。2022年，预计此类投资将超过中国、欧盟、英国、以色列、印度、加拿大、新加坡、韩国和日本的投资总和。但中国的目标是到2030年成为人工智能创新的主要中心，人工智能产业价值1万亿元（1300亿欧元），相关产业价值10万亿元（1.3万亿欧元）。在2017年发布的《新一代人工智能发展计划》（AIDP）中，中国政府将人工智能描述为增强国家竞争力和保护的重大战略，它也是经济发展的新引擎。

　　与此同时，欧盟正在努力开拓自己的利基市场，宣布将在值得信赖的人工智能领域建立全球领先地位。在2021年对人工智能协调计划的审查中，欧盟确定了七个部门行动领域，可以在其中建立战略领导地位，即：环境、健康、机器人、公共部门、内政、运输和农业。

　　然而，这场比赛并不局限于通常的参赛者。2021年，44个国家制定了自己的国家人工智能战略计划。例如，2017年，阿拉伯联合酋长国公布了其人工智能国家战略，表示打算“建设人工智能经济，而不是等待人工智能经济”，目标是到2031年成为人工智能领域的领先国家之一，旨在将该王国定位为全球人工智能中心，并跻身人工智能领域前15名。经合组织人工智能政策观察站列出了来自60个国家、地区和欧盟的700多项人工智能政策倡议，其中美国以68项政策倡议居首，其次是欧盟（60项）和英国（55项）。

　　难怪人工智能市场正在快速增长。根据Fortune Business Insights的数据，全球人工智能市场预计将从2022年的3870亿美元增长到2029年的1.4万亿美元，预测期内的复合年增长率为20.1%。

　　对25个国家的人工智能立法记录进行的人工智能指数分析显示，包含“人工智能”的法案被通过成为法律的数量从2016年的1项增加到2021年的18项。西班牙、英国和美国在2021年通过了最多的人工智能相关法案，每个国家都通过了3项。

　　普华永道和微软的一项研究估计，到2030年，人工智能对全球经济的潜在贡献将达到15.7万亿美元。人工智能可以帮助实现到2030年全球排放量比往常减少4%。

　　9月，沙特阿美石油公司启动了“全球人工智能走廊”，这是一个价值2.5亿美元的项目，“旨在开发和商业化复杂的人工智能解决方案，培训沙特人才，支持沙特初创企业，并与全球合作伙伴一起构建本地人工智能生态系统。”

　　TotalEnergies与Google Cloud合作开发AI解决方案，以更快、更有效地勘探和评估油气田。

　　在能源领域，数字技术和人工智能的应用是多样的，涵盖了从供应到消费以及所有燃料的整个价值链。许多人认为，这一创新将提高全球能源行业的可持续性，并加快绿色能源的部署。

　　联合国政府间气候变化专门委员会在2022年的一份报告中认为，数字技术可以帮助缓解气候变化，帮助实现几个可持续发展目标。报告指出，人工智能可以改善能源管理和效率，并促进采用许多低排放技术，包括分散的可再生能源。同样，欧盟预计将在广泛的应用中部署人工智能，以实现欧洲绿色协议的目标。

　　凭借其强大的预测能力（无论是针对维护、需求还是天气），人工智能可以提高能源供应的可靠性和电网稳定性。（由于可再生能源的间歇性，经常导致供需不匹配，电网稳定性对于绿色能源转型至关重要。）它还可以通过各种渠道支持电动汽车的使用，从通过优化电池材料设计和制造降低成本到估计充电站的最佳位置。

　　人工智能也有利于常规石油和天然气。它不仅在生产中发挥作用，以降低运营风险和成本，而且通过更高效、更安全的运营以及更好地监测温室气体排放，将行业的环境足迹降至最低。

　　咨询公司安永的一份报告显示，超过92%的石油和天然气公司目前或计划在未来两年投资人工智能。与此同时，50%的石油和天然气高管表示，他们已经开始使用人工智能来帮助解决组织面临的挑战。

　　关于在能源行业采用人工智能的益处，研究并不缺乏。然而，它的广泛部署带来了一些挑战，有些是已知的，有些是随着技术的广泛应用而出现的。

　　最大的担忧之一是网络风险。网络攻击发生的频率可能比报道的更高。去年美国Colonial Pipeline遭到袭击，导致美国东海岸供应短缺。考虑到即使是短暂的停电也会造成巨大的破坏，能源基础设施对黑客来说尤其有吸引力。

　　此外，技术通常比法规发展得更快，这可能会降低实施速度或导致法规空白。这一问题在行政能力有限的欠发达经济体中尤为突出，但在较发达经济体也可以观察到。缺乏全面的法规可能会阻碍投资和利用。

　　然后是公众不信任的问题，特别是当人工智能建立在数据共享的基础上时。例如，对欧洲人工智能法律框架的审查，特别是在基本权利、数据所有权和知识产权方面的审查，揭示了保护个人和公司的权利与鼓励创新与尽量提高透明度和开放之间的紧张关系。

　　增加能源使用也会带来意想不到的后果。欧盟最近的一项研究警告说，人工智能可能会阻碍气候变化目标的实现。鉴于人工智能技术的相关性越来越大，并且大量使用数据，其对信息和通信技术能耗的贡献可能会大幅增加。研究发现，目前，全球总用电量的5%至9%是由信息和通信技术造成的，到2030年，这一比例可能会上升至20%。

　　挑战清单并非详尽无遗。虽然这可能会推迟人工智能在能源领域的应用，但它对改善世界能源生产和消费方式的贡献不容忽视。精灵已经从瓶子里出来了。

　　从决策者到能源公司和数字技术提供商，以及包括公众在内的公开对话，广泛的利益相关者之间的全球合作与协作将是人工智能的有益部署的关键。（小晨编译）