人工智能在电网中的前景与风险
The Promise and Peril of AI in the Power Grid
作者｜Ismael Arciniegas Rueda、Henri van Soest、Henri van Soest
来源 | The National Interest

导语

根据NortheastGroup发布的一项新研究，2018-2027年，东南亚国家对智能电网基础设施投资将达到98亿美元。报告中认为，东南亚地区的智能电网发展将由少数几个将智能电网投资作为其能源未来关键支柱的主要国家推动，包括印尼、马来西亚、泰国、新加坡、菲律宾和越南。东南亚许多国家缺乏智能电网基础设施的一些共同驱动因素，如高技术损耗、高耗电量、使用效率低等。而人工智能技术的引入一定程度上能够缓解此类问题，伴随人工智能的快速发展，人工智能技术与电网的结合具有良好前景。本文分析了人工智能技术如何运用在电网中，同时对该技术未来的潜在风险与挑战进行阐述。

如今，电力行业正处于技术革命的风口浪尖。人工智能有望改变电力的生产和消费方式。然而，任何新技术的使用也伴随着必须解决的隐藏风险和挑战。

由于电力需求的不断增长和脱碳的需要，电网正迅速变得更加复杂。为了管理这种复杂性，相关数据的生成、交换和分析的速度与数量必须超出人类操作员的能力。人工智能等先进分析工具将在管理未来电网方面发挥重要作用。

人工智能在这方面提供了大量机会。总体而言，它可以优化能源消耗，在减少浪费的同时提高效率和舒适度。人工智能还可以更好地预测能源的需求和供应，使能源提供商能够调整其生产和分配，以提高灵活性并降低停电风险。人工智能可以协助开辟电网内交互的新方式，例如电动汽车电池的动态充电和放电。

此外，人工智能可以帮助将各种可再生能源整合到电网中。如太阳能和风能等可再生能源是间歇性的，这意味着此类能源并不能即取即用。然而，人工智能可以更好地预测可再生能源何时可用，并调整能源存储和消耗以优化其使用效率。

尽管如此，人工智能在能源领域的采用并非没有隐患，其最大的障碍之一是过时的电力系统基础设施。其中许多系统修建历史较久，无法满足快速新兴技术和不断变化的消费者需求。因此，需要大量投资来更新电网并发挥新兴技术的优势。值得注意的是，人工智能应用程序部署后可能会带来网络安全风险、供应商依赖性、不道德决策以及司法管辖和主权挑战。电力系统中与人工智能相关的最大风险之一是网络安全漏洞和关键系统遭受入侵的可能性，伴随着电力系统数字化程度提高，此类风险也会增加。此外，依赖少数公司开发和供应的人工智能核心基础设施将会给关键基础设施带来重大风险，在未来可能导致垄断从而影响服务质量和价格。

同时，当人工智能应用程序旨在优化效率时，它可能会忽视道德伦理考虑。例如，想象一个管理家庭电力供应的人工智能系统。如果输电和配电部分出现拥堵冲突，人工智能模型可能会优先考虑整体效率而不是单个家庭的需求。在这种情况下，人工智能模型可能会减少某些家庭的电力供应，以维持整体效率，即使这意味着某些家庭将断电。这可能会使弱势群体面临基于不公平或歧视性标准的停电风险。

虽然每个国家都需要在电力系统中制定自己的人工智能规范，但由于法律法规的多样性，可能会出现复杂性和脆弱性。电力系统的高度互联性意味着一个国家的政策可能会对另一个国家产生影响。这种监管分歧的潜在影响可能很大，而且复苏过程可能缓慢且成本高昂。

随着人工智能应用在电力系统中的部署不断发展，世界各地的政策制定者正在努力应对其影响，以确保能够尽可能获得人工智能所带来的益处，同时降低其相关的风险。美国已采取措施为能源部门制定人工智能指南，例如创建人工智能风险管理手册和能源部人工智能用例清单。然而，大多数关于能源安全的联邦政策文件都没有明确提及人工智能，未来要想将人工智能纳入联邦能源和基础设施政策还有很多工作要做。

相比之下，欧盟（EU）正在采取积极主动的人工智能政策，制定了世界上第一部全面的《人工智能法案》，该法采取基于风险的监管方法，旨在平衡创新与公民权利。《人工智能法案》认为在电力系统的管理和运营中部署人工智能应用具有高风险，因此需要对其进行强制性要求和评估。此外，欧盟还通过了《能源数字化行动计划》，以加快电力系统的数字化，加强其网络安全和弹性。

尽管开发和部署人工智能有许多一般性原则和指南，但目前还没有提出专门针对电力行业的政策或原则。鉴于人工智能发展的速度，许多未知因素和新兴风险仍然对制定强有力的政策构成挑战。发展具有弹性和适应性强的基础设施对于确保实现人工智能的好处，同时最大限度地减少风险和潜在的负面影响至关重要。电力系统的未来取决于在创新和监管之间取得适当平衡的能力。

来源：Ismael Arciniegas Rueda、Henri van Soest、Henri van Soest，The Promise and Peril of AI in the Power Grid,
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