在“双碳”的背景下,人工智能+物联网,即“AI+IoT” (以下简称“AIoT”)能够扮演诸多重要角色,通过智能感知,可以融合多元多维的异构数据;利用人工智能,可以打造AI优先的引擎,对数据深度分析,从而实现数据驱动的智能决策。
现如今,全球气候变暖问题日益凸显,越来越多的国家将“碳中和”提升到国家战略层面。2020年我国提出“碳中和”目标,即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
近些年来,随着云计算的发展,数据中心用电规模也随之上升。据国家能源局数据显示,2020年我国数据中心耗电量突破2000亿千瓦时,能耗占全国总用电量2.7%;到2030年数据中心用电量将突破4000亿千瓦时,占全社会用电量的比重将升至3.7%。数据中心能否减少碳排放,对我国“碳中和”目标的实现意义重大。
2021年7月,工业和信息化部印发的《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》提出,用3年时间,基本形成布局合理、技术先进、绿色低碳、算力规模与数字经济增长相适应的新型数据中心发展格局。到2023年底,全国数据中心新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下,严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下。
在“双碳”的背景下,人工智能+物联网,即“AI+IoT” (以下简称“AIoT”)能够扮演诸多重要角色,通过智能感知,可以融合多元多维的异构数据;利用人工智能,可以打造AI优先的引擎,对数据深度分析,从而实现数据驱动的智能决策。
1、智能科技如何助力实现“双碳”目标?
6月23日,第六届世界智能大会高峰论坛“科创中国”智能科技助力“双碳”论坛成功举办。中国科协党组成员、国际合作部部长罗晖在会上表示,实现“双碳”目标是我国实现可持续发展、构建人类命运共同体的需要,也是一场广泛而深刻的社会变革。
此次大会上,“双碳”成为热点话题。中国工程院院士、天津大学电力系统及自动化专业教授王成山认为,“十四五”时期是“碳达峰”的关键期、窗口期,电力系统转型对于我国实现“双碳”战略目标至关重要,承担着我国能源结构转型的重大使命。加强智能输电、配电、用电建设,推动多能互补的智慧能源建设,对电力行业“双碳”工作具有深远的战略意义。
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24日,天津碳达峰碳中和运营服务中心在第六届世界智能大会城市能源革命高峰论坛上“云揭牌”。天津市宝坻区的小辛码头村,正将阳光转换为厨房、大棚、充电桩里的“绿电”。小村里的光伏设备,是天津碳达峰碳中和运营服务中心具体实践之一。
2021年,天津市制定了绿色低碳发展战略和《天津市碳达峰碳中和促进条例》等政策措施和行动方案,为促进实现碳达峰、碳中和目标,推动经济社会发展全面绿色转型,推进生态文明建设作出相关部署。
“科协组织要加强科学传播、着力发现人才、促进成果转化和坚持开放创新,提升全社会‘双碳’意识,构建‘双碳’人才发展环境,加强‘双碳’应用场景落地,并推动‘双碳’国际交流合作。”罗晖说。
“天津要继续发挥‘科创中国’人才智力优势,大力推广应用绿色低碳智能技术,探索出具有天津特色的低碳绿色发展之路。”天津市人大常委会副主任马延和表示,天津将进一步加强与各方交流合作,深化京津冀协同和津长合作机制,共同推进绿色低碳转型发展。
2、基于“AIoT”的研究和应用场景
基于“AIoT”的感知、决策、优化可以实现循环迭代,赋能生产方式的绿色化转型,助力实现碳中和的战略目标。“其研究和应用场景包含以下几个方向:
第一个方向是能源融合,即清洁能源和传统能源的融合。从发电、输电、供电到用能和储能,都有很多问题需要解决。利用“AIoT”技术,可有效监控碳排放、优化智能机组的控制、感知和动态预测电网负载、进行智能调峰和调度均衡。
第二个方向是ICT产业本身,通过“端、边、云、网、智”的进一步融合、面向通信网络和算力网络的AI算法优化、持续改进异构设备协同与计算架构持续优化,可逐步实现包括降低传统数据中心能耗水平、提升5G通信网络效能和优化新一代AI计算架构等目标,从而使ICT产业逐步实现“碳中和”。
第三个方向是新兴的绿色产业,包括绿色城市、绿色园区/楼宇和绿色交通。目前全球楼宇和交通的GHT排放量分别是17%和16%左右,所以在这些领域,“AIoT”也大有可为。
目前,国内外的众多大学和企业都开展了一些相关的科研的工作,但有关“AIoT”的工作还比较初步,也面临着一些挑战。“AIoT”要优化的系统高度复杂,它不仅规模大、维度高、周期长,而且是相对发散的、高随机性的开放环境。
AI的系统是大模型、大数据、大计算,排放本身就很高。并且,现在的工作多为单点的技术,针对单一场景,场景间优化的策略迁移比较困难,缺乏一个共性的技术平台。为了解决这些挑战,AIR开展了“AIoT”、“双碳”和绿色计算的相关研究工作。
目前,AIR聚焦于两个方面的核心技术的研究。一个是打造高效能的AI计算系统,第二是AI的算法和模型。同时,AIR致力于研究端、边、云协同的底层的计算系统,支撑上层的数据驱动的决策算法,希望打造出一个相对共性的“AIoT”的计算平台。
3、智能技术如何赋能社会经济发展?
近年来,人工智能、大数据、自动驾驶等技术迅速发展,并形成了系列相关产业,陆续进入到消费者端。智能驾驶汽车、人脸识别技术、语音交互产品等,开始深入到人们的社会生活工作中。
第六届世界智能大会“云”上展厅展示了智慧燃气、车路协同、低碳住宅等智能科技融合发展的最新成果,智能科技赋能美好生活已逐渐成为现实。
“数字技术广泛应用于抗击新冠疫情和提高普惠医疗服务。为了应对新冠疫情,数字技术的广泛应用和数字经济发展成为中国经济和社会发展的稳定器。”刘刚认为,数字技术在精准医疗和远程医疗领域的运用,使社会公众能够接受到更高质量和更加公平的医疗服务。
智能科技产业已经融入生产生活各个领域,成为引领高质量发展、赋能高品质生活的重要力量。天津市工业和信息化局局长尹继辉介绍,2021年,天津智能科技产业营业收入占全市规模以上工业和限额以上信息服务业比重达到24.8%,比2020年提高1.2个百分点。
其中,电子信息制造业全年累计完成产值1847亿元,增加值累计增长9.1%;软件和信息技术服务业实现营业收入2634亿元,同比增长15.2%,打造了高质量发展的“新引擎”。
此外,推动智能技术同数字经济融合发展,也成为大会热点议题。刘刚表示,构建自主可控技术体系,是提升我国数字经济国际竞争力的重要使命。在社会使命引导下,深科技创新和创业活动的涌现成为推动数字经济和人工智能科技产业发展的关键驱动力量。
“我国数字经济和实体经济发展各具优势,两者相互作用、深度融合,形成新的质量红利、创新红利和效率红利,为中国的经济增长持续注入动力,成为中国经济稳增长的‘压舱石’。” 联想集团董事长兼CEO杨元庆在大会上如此表示。
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