精彩收藏 · 2023年5月25日 0

厄尔尼诺“卷土重来”?AI赋能电力,细数四大细分智慧电力方向(附股)

中国气象局报道:厄尔尼诺今夏将“卷土重来”,今年或明年极可能创最暖纪录。

可以想象,今年的夏季会出奇的热,去年夏季已经相当热了,有去古墓乘凉的,那凉气确实入骨;也有记者在北极穿短袖报道。当时的电力行业板块,热度持续攀升。

今年又将迎来极端天气的夏季,夏季是用电高峰,后期电力供应将会趋紧。从5月以来,广东用电负荷已经快速增长;浙江制造业用电量接近历史高位水平。

电力风口正盛,人工智能热度不减,人工智能和电力会迸发什么火花呢?电力行业哪些环节可以用到人工智能?

1、AI+电力,“发电、电网、用电侧”三侧受益

今年以来,人工智能的浪潮愈来愈烈,国内巨头相继入局AI大模型,AI大模型能够赋能千行百业,其中在电力方向已经开始实际应用。

数据来源:国金证券研究所

“AI+电力”,即智慧电力,实际操作层面,应用涵盖发电侧、电网侧、用电侧。

(1)发电侧:发电清洁化智慧化转型,如新能源发电功率预测、电厂BIM智能化设计。

(2)电网侧:新型电力系统建设,比如电网智能调控和辅助决策、输电线路智能巡检/变电站智能运检/配电智能运维。

(3)用电侧:电力消费节能提效,比如虚拟电厂、微电网。

数据来源:国家能源局《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》、国金证券研究所

今年3月31日,国家能源局发布《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》,针对电力、煤炭、油气等行业数字化智能化转型发展需求,提出若干建议,以把握新一轮科技革命和产业变革新机遇。

其中电力方面,主要提出利用数字化智能化技术支撑:发电清洁低碳转型、新型电力系统建设、电力消费节能提效。在政策的驱动下,“AI+电力”处于历史发展的风口中。

2、AI赋能四大电力细分方向

AI在电力行业有多个细分应用领域,包括:新能源发电功率预测、BIM设计、智能运维与巡检、虚拟电厂等。

(1)新能源发电功率预测

新能源发电功率预测系统对气象预报数据要求较高,精度高,频次高。能源局《发电厂并网运行管理实施细则》要求,新能源电站必须于每天早上9点前向电网调度部门报送短期功率预测数据,用于电网调度做未来1天或数天的发电计划。

然而,传统数值预算将气象监测数据代入数学物理方程式进行预测,中长期气象很难预测,准确度较低。

盘古气象大模型打破了这个困境,成为首个精度超过传统数值的AI预报方法,预测精度在1小时到7天内,能够提供秒级全球气象预报,包括位势、湿度、风速、温度等,预测速度提高1万倍以上,台风轨迹预测精确度据世界第一,台风生成时间与移动轨迹预测的准确度超85%。

来源:华为

(2)电力行业BIM设计软件

BIM,即建筑信息模型,BIM设计贯穿电网全领域,包括精细建模、微观选址、建筑算量软件等。

AI大模型之前,可以借助于算法实现二维图纸翻模三维BIM模型功能,但是翻模效果普遍较差,需要大量的人工修正;AI大模型的引入,翻模的精细度和准确率均大幅提升,从而满足商业化需求。

BIM与人工智能深度融合,有望在设计、施工、运维阶段开拓应用场景与解决方案。

来源:中国知网:《AI时代的BIM新设计技术展望》、国金证券研究所

(3)智能运维与巡检

由于输变电线路处于各种自然环境中,风吹日晒雨淋,电力设备缺失和损坏长安金,电力运维需要及时发现故障或性能变化,及时进行维修更换。

电力系统运维管理分为:“被动”-“主动”-“状态检修”三个阶段,“状态检修”策略及时性和可靠性高。

数据来源:智洋创新公司公告、国金证券研究所

电力巡检工作条件恶劣,传统人工巡检工作难度大、危险指数高、工作量大、及时性差,智能巡检不仅智能灵活,更具有相应速度快、效率高、成本低优势。

效率方面:在电力巡检领域,一个50MW的变电站人工巡检完整一圈,覆盖所有设备所需要时间通常为2-3个月,而机器巡检仅需要2天左右的时间。

成本方面:按人工1万元/月成本计算,年度人工成本为12万元,目前巡检机器人采购成本通常为50-80万元,按照10-20年折旧,单年仅2.5-8万元。

智能巡检对于传统人工巡检可以说是“降维打击”,未来AI替代是大势所趋,智能机器人技术应用前景广阔。

目前盘古CV大模型加持电网智能巡检,利用海量无标注电力数据进行预训练和筛选,并结合少量标注样本微调的高效开发模式,独创性地提出了针对电力行业的预训练模型。代替传统20多个小模型,平均精度地提升18.4%,成本降低90%。

(4)虚拟电厂

虚拟电厂本质上是一套软件平台系统,可以理解为电力智能管家,能够有效实现削峰填谷,灵活调节电网负荷。

虚拟电厂的集控平台一方面可以对收集的充电桩、居民用电等数据进行分析,做到需求侧的精准响应及管理;另一方面可以与大电网与电力市场互通。

资料来源:国网上海经研院,华安证券研究所

“聚合”和“通信”是虚拟电厂的核心,与AI匹配性强。建设虚拟电厂可分为两大关键信息化技术:即协调控制、信息通信技术。其中,协调控制技术要联通源网荷储多个环节的调整,并要做出对于发电量、用电量、电价等多个数据的判断,AI的接入有望极大提升分析效率和准度。另一方面,主要影响B端用电水平的虚拟电厂对于电网整体稳定性影响较小、数据相比C端更容易授权用于训练,有望率先接入大模型应用。

3、“AI+电力”上市公司梳理

国新日能:专注新能源功率预测,AI气象大模型有望推动业务升级。

恒华科技:领跑电力BIM,积极推动AI融合业务场景。

泽宇智能:提供一站式智能电网综合服务。

国网信通:搭建电力数字空间,全方位多维度智能AI平台建设。

智洋创新:数字电网解决方案,AI助力方案能力纵向迁移。

朗新科技:B&C端双轮驱动的能源IT龙头,BSE打造“绿色引擎”。

远光软件:整合能源运营,AI赋能电力产品全生命周期管理。

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