□ 南京日报/紫金山新闻记者 徐宁
当万亿级软件产业底座,遇上五千亿级智能电网产业高地,一场“比特”和“瓦特”的深度交融正在南京加速上演。
软件筑底,电网立势。面向“十五五”,智能电网产业如何迈过万亿元大关、成为南京第二个万亿级产业,“AI+电力”将成为撬动产业跃迁的关键变量。
一边是国家人工智能创新应用先导区,积淀深厚的人工智能(软件)创新沃土,一边是国内领先的智能电网完整产业集群。当数字智能技术向电力全链条渗透,两大硬核产业的深度碰撞,将催生出怎样的技术变革、场景革命与产业新赛道,也成为南京面向未来建设智能电网世界级先进制造业集群的时代考题。
筑牢底座,面向“一张电网”的原生AI攻关
如何把新能源场站“装进”电脑,是一件十分精细的活。在国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室,新能源主动支撑研究团队的小伙伴们聚在电脑屏幕前,仔细比对关键数据,不时交流讨论。
“我们根据调研的新能源场站设备参数建立与实际物理设备一致的仿真模型,通过多工况下的运行特性对比验证模型的准确性。”实验室研究员介绍,把“活”干好后,这一技术可以让新能源更好参与电网运行风险防御。
风光新能源“靠天吃饭”,新能源功率预测、电网故障预判、大规模源网荷储协同调度,传统算法难以应对;电力系统对安全可靠性要求极高,通用大模型不能直接照搬,必须做电力行业适配……在新型电力系统加快建设的背景下,电网呈现复杂的特征。AI不是简单叠加在电网之上,而是面向电力工业的行业原生AI攻关。
硬核技术从哪儿来?近年来,南京以南瑞集团、国电南自等链主企业为牵引,持续攻关电力大模型、行业智能体,夯实电力数据底座,直面高比例新能源接入带来的调度优化、功率预测、电网防灾等行业现实难题。
大模型安全围栏是为AI大模型加装的独立外部防护层,核心作用是通过双向实时检测拦截风险内容,保障模型输出“有用、诚实、无害”。
在中国信通院开展的今年首批大模型安全围栏能力评测中,国网电科院(南瑞集团)自主研发的瑞智大模型安全网关获评优秀级,成为能源行业首个通过该项权威认证的大模型安全围栏。该产品深度融合电力业务场景,具备提示词注入拦截、越狱攻击识别、敏感内容过滤、实时在线校验等20余项安全能力,防护能力行业领先。
国电南自所属南京南自华盾数字技术有限公司的“全国产电力专用大模型工具链创新应用”,不仅展现了企业在电力行业数智化与人工智能融合的硬核创新实力,也为全行业电力数智化转型打造了可复制、可推广的实践标杆。
“该项目能够大幅缩短电力生产运行、检修管理、电力交易、综合办公等场景智能体产品的研发周期,为电力行业复杂业务场景人工智能产品落地提供了平台支撑。”南自华盾相关负责人介绍,目前,这套全国产电力大模型工具链已在多项电力工程项目落地投用。
“为用而研,研有所用”。《南京市“十五五”智能电网产业发展规划》明确提出,围绕核心技术攻关,强化产学研用协同创新,聚焦智能调度、功率预测、智能巡检等领域,研发电力专用大模型与智能体技术,打造具备负荷预测、成本优化、绿电交易辅助决策能力的AI能源管理解决方案。
场景落地,从实验室走向真实电网战场
“客户需要进一步提高变电站智能巡检能力,你们看能不能分析解决一下?”“没问题。请把变电站的数据信息以及监控系统的参数发来。”
随着智能化模式的普及,变电站无人值守成为行业新趋势。利用AI技术对变电站视觉巡检系统“提档升级”,正是国电南自所属基层企业南京国电南自自动化有限公司(以下简称“南自自动化”)研发中心实验室的研发方向之一。“我们把产品信息、专家经验等数据输入大模型,反复试验、验证。”研究员告诉记者,目前基于通用大模型的变电站巡检辅助决策技术正逐渐孵化落地。
AI赋能,技术价值最终要落到真实业务场景。在南京,AI技术正加快融入“源—网—荷—储”全链条,从实验室走向真实电网战场。
在源侧,风力发电取决于风力大小,风力不稳定时,发电量波动较大,会对新型电力系统造成巨大压力。“我们正在攻关的功率预测和负荷预测技术,就像‘未卜先知’一样给电网平衡提供准确意见。”南自自动化研发中心实验室研究员告诉记者。
在网侧,中科方寸知微(南京)科技有限公司依托核心技术“边缘计算与轻量化AI技术”,研发的无人机自适应巡检系统可以让无人机拥有“AI大脑”,在电力巡检中大显身手。
“它在飞行过程中自主规划航线,不仅能够智能识别电杆、自行思考巡视点位、自动避开障碍,还能自主拍摄关键部位情况,拍摄时智能调节曝光,巡视一根电杆仅需一分多钟,效率比人工巡检提升3倍。”方寸知微相关负责人介绍。
目前,该技术方案以较低成本的解决方案,满足了电网无人机巡检作业质效提升的迫切需求,已覆盖全国25个省级电网,服务国家电网、南方电网等头部客户。
荷侧的虚拟电厂AI聚合调度、储侧的电动汽车与电网双向互动(V2G)规模化示范……伴随着深度学习等AI技术的飞速发展,南京智能电网产业正逐渐跳出传统电力领域,深度融入智慧城市、乡村振兴等多元场景,迸发出无限活力。
丰富多元的应用场景,让智能电网产业的未来充满想象空间。面向“十五五”,南京将深化电力气象跨界融合,培育高精度新能源功率预测服务、电网防灾减灾数智化服务等新业态,同时依托新型电力系统示范工程和智能微电网等真实运行环境,加速全场景示范落地。
打造生态,算电协同的“双向奔赴”
算力是AI时代的“水电煤”,而算力的尽头是电力。
在南京这座“最懂电”的城市,智能电网产业规模超5000亿元,集聚近2000家相关企业、近千家规上企业,覆盖“源—网—荷—储”全链条,输电、变电、配电、电网调度、稳压供电设备等相关企业全力支撑算力中心运转。
从供电、冷却、调度等全方位介入,让算力中心具备主动协同、柔性调节能力……国网电科院(南瑞集团)针对算电协同发展需求,已形成成熟技术布局与系统解决方案,还可以根据不同地区电力构成的具体情况灵活调节。
“能源蛋糕”投喂下,南京AI产业加速发展。目前,全市人工智能产品和服务已涵盖基础层、技术层和应用层等产业链各领域,在人工智能软件、算法、传感器及芯片、机器视觉、智能语音、智能无人系统等细分领域具备优势。
国电南自于2024年启动AI创新发展专项行动,加快AI关键产品技术研发和应用,立足电力行业重点应用场景,着重从学习预测、分析决策、视觉感知识别、行业知识与数字资产4个方向打造AI能力体系,在风光功率预测、电力市场交易、故障预警、智能巡检、运行优化、智能办公等领域规划课题,开展研发任务,已初步取得一定成果。
南京立业电力变压器有限公司抢抓AI产业链机遇,研发的220kV/240MVA变压器成为适配算力集群需求的明星产品,出口乌兹别克斯坦、挪威、马来西亚等20多个国家,重点配套输变电工程与新能源电站建设。去年公司利润同比翻倍,今年客户订单继续稳步增长。
在南京,算电协同不仅是一种基础设施,更是逐渐成为未来的常见业态,正在重塑南京智能电网产业的竞争格局。
面向“十五五”,南京明确算电协同新路径——积极布局“算力+电力”融合应用新场景,打造算电协同融合示范应用工程。具体举措包括,开展“绿电直供+算力消纳”一体化示范,构建“源网荷储”灵活互动的算电协同应用场景;加快发展算力中心供配电系统、环控系统相关装备及系统;依托算电协同新场景与链主企业带动作用,着力引进固态变压器、高频变压器等关键装备制造企业;支持企业发展融合算力负荷的虚拟电厂解决方案,形成一批可复制、可推广的成熟运营模式。
新型电力系统建设浪潮全面奔涌,南京手握两张核心王牌,以AI为代表的新一代数字技术为羽翼,以完备电力产业生态为根基,沿着软硬深度耦合的清晰路径,全速向着万亿级智能电网、世界级先进制造业集群迈进。