AI如何降低生产过程中的能源消耗？

发布时间：2025-04-15 09:43:09 | 责任编辑：字母汇 | 浏览量：20 次

AI可以通过多种方式降低生产过程中的能源消耗，以下是一些具体的应用和案例：

1. 优化能源分配与管理

• 智能调度与负载平衡：AI可以通过智能算法优化能源分配，将高能耗任务转移到低碳排放的时段或节点。例如，中电建的专利通过AI技术优化超算中心的能源分配，将高碳排放节点的任务转移至低碳节点，从而在保证算力的同时大幅降低能耗。

• 动态产能调控：AI系统可以实时监测和优化设备的运行参数，以实现能源效率的最大化。例如，碳和能源（深圳）有限公司的AI节能方案通过强化学习算法实时优化冷热源设备的运行参数，使某铜箔工厂的冷机能效降低了27%。

2. 提升设备能效

• 硬件优化：通过开发高能效的硬件和芯片，降低AI设备的能耗。例如，IBM发布的Telum II处理器和Spyre加速器旨在减少AI应用的能耗。此外，日月光的CPO技术通过将光学引擎与ASIC芯片集成，实现了每比特小于5皮焦耳的功耗。

• 模型优化：使用更小、更高效的模型来替代大型通用模型，从而降低计算能耗。例如，小型语言模型可以在现有电力限制下运行，同时提供更好的性能。

3. 智能监测与预警

• 实时监测与故障预警：AI系统可以实时监测设备的健康状态，提前预警潜在问题，从而避免设备超负荷运行或故障导致的能源浪费。例如，碳和能源的AI节能系统可以实时监测压缩机效率下降或管道泄漏等问题，并通过手机APP远程调控。

• 能耗预测与优化：通过部署物联网传感器和使用机器学习算法，AI可以预测能源需求并优化设备运行。例如，碳和能源的AI节能方案通过LSTM算法建立能耗预测模型，可提前2小时预判负荷波动趋势，精度达90%以上。

4. 绿色能源集成

• 使用可再生能源：通过合理选址和使用可再生能源，降低AI系统的碳足迹。例如，腾讯数据中心通过“东数西算”战略，将数据中心选址在可再生能源丰富的地区，实现绿电直供。

• 能源管理与优化：AI技术可以帮助企业更好地管理能源使用，优化能源消耗。例如，搜狐简单AI工具可以帮助用户生成个性化的节能方案，优化能源使用效率。

5. 生产流程优化

• 数字孪生与模拟：利用数字孪生技术对生产流程进行全生命周期模拟，减少实体材料和人工试验的消耗。例如，某耐火材料厂通过数字孪生体系整合生产环节，提高了生产效率，降低了事故率25%，品质率提高了10%。

• 智能算法与自动化：AI算法可以优化生产流程中的能源使用，例如通过智能算法优化空调系统的运行模式，实现节能最大化。

6. 商业模式创新

• 合同能源管理（EMC）：通过节能收益分成的方式，企业可以零投入完成节能改造。例如，某商业综合体采用EMC模式后，年电费减少了20%以上。

• SaaS平台化服务：用户按需订阅云端智能管理平台，享受能耗分析、策略优化和远程控制功能，按节能效果付费。

通过这些技术和方法，AI不仅能够显著降低生产过程中的能源消耗，还能提高生产效率和设备运行的稳定性，为企业的可持续发展提供有力支持。