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人工智能助力国际能源行业减少碳足迹|科技创新世界潮

2021-04-04 20:46  科技日报   - 

图片来源:网络(emerj.com)

科技日报记者 刘霞

“将人工智能应用于环保和减排领域,有可能使全球GDP在2030年前增长3.1%—4.4%,同时全球温室气体排放量减少约1.5%—4.0%。”

在全球变暖形势日益恶化的当下,节能减排已经成为时代的最强音之一。美国《福布斯》双周刊网站3月28日报道,石油和天然气行业要想在21世纪后半叶继续生存,就必须想方设法大幅减少二氧化碳(CO2)和其他温室气体排放,而人工智能(AI)技术可以帮助实现这一目标。

减排形势严峻

美国国家海洋和大气管理局2020年8月发布的一份关于大气CO2对气候变化影响的报告显示,2019年全球CO2浓度(主要由化石燃料燃烧引起)升至约410ppm(1ppm为百万分之一),创有史以来最高纪录。

对此,美国气象学家埃里克·霍尔萨斯在社交网站推特上表示:“这不仅是有记录的历史上第一次,也不仅是一万年前农业文明出现后的第一次,而且是数百万年前人类出现后的第一次。我们从未见识过这样的地球。”

在此严峻形势下,石油和天然气公司,尤其是大型国际公司,正面临越来越大的节能减排压力。为实现《巴黎协定》的目标——将全球变暖控制在低于工业化前水平2℃(最好是1.5℃)内,该领域很多大公司都制定了碳减排目标,比如英国石油公司和荷兰皇家壳牌公司都誓言到2050年实现净零碳排放,而美国埃克森美孚石油公司重点关注更温和的短期气候目标,比如到2025年将其上游业务的温室气体排放量比2016年降低15%—20%。

AI能“大显身手”

微软最近与普华永道(PWC)联合发布一份报告称,AI技术能够利用大量不同来源的数据,不仅有望提高全球石油的生产效率,还可能降低温室气体的总排放量。报告指出,“将AI应用于环保和减排领域,有可能使全球GDP在2030年前增长3.1%—4.4%,同时全球温室气体排放量减少约1.5%—4.0%。”

微软公司能源副总裁达里尔·威利斯说:“这些AI技术可以更好地监测和分配能源与资源,帮助整个行业优化能源管理效率,提供更好的预测结果。它们还可以用来创建可视化模拟、提升决策能力、降低运营成本、管理和延长实物资产的生命周期。”

英国石油首席数字创新官莫拉格·沃森也曾表示,AI将是推动行业性能达到新水平的最关键的数字技术之一。该公司正在投资数百万美元开发大数据技术,以提高资源利用效率,增加油气生产、提炼的安全性和可靠性。

多面出击助力减排

具体而言,石油和天然气行业勘探和生产公司正以多种方式利用AI来降低碳足迹,从对特定油田的碳排放进行预测性监测,到对特定油田的采油潜力进行分析以减少需要钻探的油井数量,再到优化CO2的储存等。提高石油的采收率带来的结果是这些公司将CO2储存在地下深处,而不是释放到大气中。

英国AI软件开发商“超越限制”(Beyond Limits)高级经理麦克·克劳斯说:“这不仅会带来货币红利,而且还减少了每桶石油的CO2排放量。” 该公司曾于2017年6月获得英国石油公司2000万美元的投资。

而对壳牌公司等石油生产商而言,AI设备可以帮助公司更好地监测整个系统,提前预测设备可能会出现哪些故障并予以解决,以降低其碳排放。正如壳牌公司数据科学部总经理丹·杰文斯所说:“如果我们能更积极主动地预测出什么时候会出问题,就可以减少可能发生的事故,更好地控制备件的部署、减少人们前往现场的行程、减少热喷等,而所有这些都会对CO2排放产生影响。”

壳牌公司已在其新业务线中增加了AI技术。例如在其位于加拿大阿尔伯塔省的Quest碳捕获和储存设施中大规模使用AI技术。该设施于2015年开始运营,截止到2019年5月,Quest在地下深处捕获并储存了超过400万吨的CO2,大致相当于100万辆汽车的排放量。

杰文斯说,该公司还利用AI技术优化其风电场运营——这些风电场为世界多个地区提供无碳能源。

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