這是(shi)我的第340篇(pian)專(zhuan)欄文(wen)章。 在(zai)前兩篇文章和中，我們深入(ru)探討(tao)了去中心化能源網絡(Decentralized Generative Energy Network，簡稱DeGEN)這一新(xin)興領域。 目前DeGEN仍處于相對低調的發展階段，其潛力可能尚未被充分認識和挖掘。 值得注意的是，DeGEN中的”Generative”與生成式人工智能(Generative AI)中(zhong)的”Generative”含義有(you)所不同。 DeGEN主要依托(tuo)AIoT技(ji)術實(shi)現智能(neng)(neng)化的能(neng)(neng)源管(guan)理和優化，而生成式(shi)AI則側重于利用機(ji)器學(xue)習算法進(jin)行智能(neng)(neng)內容(rong)創作(zuo)。 然而，這(zhe)一術(shu)語(yu)差(cha)異也暗示了DeGEN的發(fa)展離(li)不開(kai)AI的參與。 事實上，AI不僅可能成為DeGEN的主要應用場景之一，反過來，DeGEN也將為AI的發展提供重要支撐。 根據測算，支持(chi)AI快(kuai)速發展所(suo)需的計算能(neng)力大約每100天翻一番。如(ru)果要實現AI模(mo)型效率的10倍提(ti)升，相(xiang)應的計算能(neng)力需求可(ke)能(neng)會激增(zeng)(zeng)10,000倍。隨之而來的是AI任務運行所(suo)消耗的能(neng)源也在加速增(zeng)(zeng)長，年(nian)增(zeng)(zeng)長率在26%至36%之間。 這意(yi)味(wei)著(zhu)到2028年，AI使用(yong)的電力(li)可(ke)能會超過(guo)2021年整個冰島(dao)的用(yong)電量(liang)。這無(wu)疑(yi)將給已經緊張的電網帶來(lai)越來(lai)越大的壓力(li)。 在此背景(jing)下(xia)，分布式能源(Distributed Energy Resources，簡稱DER)和(he)(he)DeGEN有望獲得越來越廣泛的重(zhong)視和(he)(he)應(ying)用(yong)，成為確保全球能源供(gong)應(ying)安全和(he)(he)實現2050年凈零排放(fang)目標(biao)的關鍵(jian)舉(ju)措之一。這或許也是一些知名投資機構布局DeGEN領域的重(zhong)要(yao)原因。 另(ling)一(yi)方(fang)面，根據世界(jie)經濟論壇(tan)的數(shu)據，到(dao)2030年，AI有潛(qian)力幫(bang)助減(jian)少5-10%的全球溫(wen)室氣體排(pai)放。 因此，找到AI能(neng)(neng)源(yuan)消耗與節(jie)能(neng)(neng)減排之間的(de)平衡，可(ke)能(neng)(neng)是(shi)我們及(ji)時解決能(neng)(neng)源(yuan)問題的(de)關鍵所在(zai)。 本文(wen)將(jiang)聚焦AI與(yu)DeGEN之間的結合點，探(tan)討分布式能源網絡在各地的部署進展，以及(ji)可(ke)能面臨的挑(tiao)戰(zhan)。 通過深入(ru)分析(xi)AI和DeGEN的(de)(de)互(hu)動關系，希望(wang)能為(wei)能源(yuan)領域的(de)(de)變革提(ti)供新的(de)(de)視角(jiao)。 AI和去中(zhong)心化(hua)物理基(ji)礎設(she)施網絡(luo)(DePIN)的(de)發展，為重塑能源網絡(luo)提供(gong)了一個全新(xin)的(de)架構和范式。 DePIN如同能源網絡的”骨架”，通過區塊鏈技術構建起分布式、安全、高效的能源網絡基礎設施；而人工智能(AI)則如同一雙有力的”翅膀”，賦予DePIN以智慧和優化能力，推動能源網絡向更加靈活、智能、綠色的方向升級。 近(jin)年來(lai)，可再(zai)生能(neng)源的經(jing)濟性不(bu)斷改善，許多清潔能(neng)源的成本(ben)已經(jing)低于化(hua)石燃(ran)料，而且還有進一步下降的趨勢。 如上圖所示(shi)，2010年至2022年間，陸上風電成本從比最(zui)便(bian)宜的(de)化石(shi)燃料高出95%下降到低52%。太陽能光(guang)伏發電的(de)成本下降速度更(geng)為(wei)驚人(ren)—2010年，其成本比最(zui)便(bian)宜的(de)化石(shi)燃料高出約8倍，但到2022年將(jiang)比化石(shi)燃料便(bian)宜近1/3。 AI將在加(jia)速可再生能(neng)源經(jing)濟性改善方面發揮(hui)了關鍵作用。 例如，AI可以輔助開發用于清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術的(de)(de)新材料，優(you)化太陽能(neng)(neng)(neng)和(he)(he)風力(li)發電場(chang)的(de)(de)布局和(he)(he)運營策略。此外，AI還可以顯著提升能(neng)(neng)(neng)源(yuan)存儲(chu)系(xi)統的(de)(de)效率(lv)，改進碳捕獲(huo)過(guo)程，提高氣(qi)(qi)候和(he)(he)天氣(qi)(qi)預測的(de)(de)精度，為(wei)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)規劃提供更(geng)加(jia)可靠的(de)(de)決策依(yi)據(ju)。AI技術甚至有望(wang)催化核聚變等前沿綠(lv)色(se)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)領域(yu)的(de)(de)突破性進展。 當(dang)前(qian)，AI與能源領域(yu)的融合(he)正在催生眾多令人(ren)振奮的創(chuang)新成果(guo)。提高能源效(xiao)率是減少不可再生能源使用的最(zui)直(zhi)接、最(zui)有效(xiao)的途徑(jing)之一(yi)。 如上圖(tu)所(suo)示(shi)，通過(guo)提高能(neng)源效(xiao)率，我們可以在(zai)滿足社會用能(neng)需求(qiu)的同時，最小化對(dui)有限化石能(neng)源的依賴，從而顯(xian)(xian)著降(jiang)低未來(lai)可再生能(neng)源的裝機容(rong)量需求(qiu)，這意(yi)味著建(jian)設新的可再生能(neng)源項目將耗費(fei)更(geng)少(shao)的資源，經濟(ji)效(xiao)益(yi)更(geng)加顯(xian)(xian)著。 AI還可以為能源網(wang)絡用戶(hu)提供(gong)個(ge)性(xing)化的能源定制(zhi)和增(zeng)值(zhi)服務。 例如，基于用戶的能源消費數據和偏好，AI可以提供量身定制的能源套餐、優惠促銷等服務，有效提高用戶滿意度和粘性。此外，AI還可以與智能家居、電(dian)動(dong)汽車等(deng)其他領域深(shen)度結合，為用戶(hu)提供(gong)更加全(quan)面和(he)便捷的一站式能源方(fang)案。 DePIN的出現為從底層架構重構能源網絡提供了新的可能。 傳統的能(neng)源(yuan)(yuan)網絡(luo)(luo)存在諸(zhu)多痛(tong)點，如集中式架(jia)構(gou)、能(neng)源(yuan)(yuan)損耗大、靈活性差、缺乏智能(neng)化手段等。DePIN通過深度融合區塊鏈(lian)技(ji)術和AI，構(gou)建了一個去中心化、高效、靈活、智能(neng)的新型(xing)能(neng)源(yuan)(yuan)網絡(luo)(luo)。 DePIN支持多(duo)種能源(yuan)形式(如電、熱、氣(qi)、氫等)的(de)協(xie)同優化(hua)和(he)綜合利用，實(shi)現了真正意義上的(de)“多(duo)能互補”。通過構建“多(duo)能流”耦合的(de)能源(yuan)網絡，DePIN實(shi)現了不同能源(yuan)品種間的(de)相(xiang)互轉化(hua)和(he)互濟(ji)，大幅提升了能源(yuan)系(xi)統的(de)整體效率和(he)經(jing)濟(ji)性。 在(zai)DePIN架構下(xia)，分布(bu)式能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)(如光伏發電(dian)、儲能(neng)(neng)設備、電(dian)動汽(qi)車等)可(ke)以實現即插即用(yong)的(de)(de)靈活接入和(he)智(zhi)能(neng)(neng)調度(du)，顯(xian)著提(ti)高能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利用(yong)效率(lv)和(he)可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)滲(shen)透率(lv)，并(bing)且為網絡中(zhong)的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)交易和(he)結(jie)算提(ti)供一個安(an)全、透明、高效的(de)(de)平臺。 DePIN借助(zhu)智能(neng)合約(yue)和(he)(he)數字(zi)加(jia)密技(ji)術，能(neng)源(yuan)交易(yi)可(ke)以(yi)實(shi)(shi)現自動化執行(xing)和(he)(he)實(shi)(shi)時(shi)結算，大幅(fu)減少人工干預和(he)(he)差錯，顯(xian)著提升交易(yi)效率。同時(shi)，AI還可(ke)以(yi)為能(neng)源(yuan)交易(yi)提供實(shi)(shi)時(shi)的(de)價(jia)格和(he)(he)供需信息，幫助(zhu)用戶做出最優(you)決策(ce)。 總(zong)之，DePIN與(yu)AI的(de)融合發(fa)展(zhan)，正在開(kai)啟能源網(wang)絡的(de)全新進化之路，讓其(qi)煥發(fa)出前所未(wei)有的(de)智慧(hui)與(yu)活(huo)力。 根據安永的最新報告，全球范圍內，無論(lun)是(shi)(shi)北美(mei)、亞(ya)太還是(shi)(shi)歐洲，從集中式(shi)電網向分(fen)散式(shi)分(fen)布式(shi)能源系統的轉變正(zheng)在加(jia)速。 微電網、小型可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)、熱電聯產設施、分布式儲(chu)能(neng)和可(ke)(ke)控負載(zai)等(deng)多(duo)樣化的(de)選擇方案(an)正在不(bu)斷涌現，為能(neng)源(yuan)系統的(de)重構提供(gong)了新(xin)的(de)可(ke)(ke)能(neng)性。 這一轉(zhuan)變的主要驅動力(li)來自于市場實現脫碳目標的迫(po)切需求，以及(ji)加強(qiang)能源安全(quan)的強(qiang)烈愿望。 DER具有提高電網靈活(huo)性的巨大潛力，在增強能(neng)(neng)源系(xi)統韌(ren)性方面(mian)發揮著關鍵作用，使市場能(neng)(neng)夠更好地適應(ying)不斷變化的內外部條件，并(bing)能(neng)(neng)夠從各(ge)類中(zhong)斷和(he)沖擊中(zhong)迅速恢復。 根據國際能源署的數據，加速部署可再生能源將需要每年將電網投資增加近三倍，到2020年代末達到近8000億美元。與此同時，數字化資產投資也需要增加8倍。 助力消化如此大額的投資壓力，在這個向分布式能源系統加速轉型的過程中，去中心化能源生成網絡(DeGEN)將發揮至關重要的作用。 在DeGEN架構(gou)下(xia)，海量的分(fen)布(bu)式能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)設(she)備，如光(guang)伏電站(zhan)、儲能(neng)電池(chi)、電動汽車等，可(ke)以(yi)實(shi)現“即插即用”的靈活(huo)接入，成(cheng)為(wei)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)網絡的重要組(zu)成(cheng)部分(fen)。區塊鏈技術為(wei)這些(xie)分(fen)布(bu)式能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)節點提供(gong)了(le)安(an)全可(ke)信(xin)的身份認(ren)證和(he)數據交互機制，確保(bao)了(le)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)數據的真實(shi)性(xing)和(he)不(bu)可(ke)篡(cuan)改性(xing)，為(wei)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)交易和(he)結算提供(gong)了(le)透明、高效的平臺。 同時(shi)，DeGEN利(li)用(yong)(yong)人工(gong)智能(neng)(neng)技術對(dui)能(neng)(neng)源網絡進行全局感知和智能(neng)(neng)優(you)化。通過(guo)對(dui)能(neng)(neng)源產消數據、設備狀態(tai)、用(yong)(yong)戶行為等海量(liang)信(xin)息(xi)的實(shi)時(shi)分析，AI算(suan)法(fa)可以精準預(yu)測能(neng)(neng)源需求，優(you)化能(neng)(neng)源資源配(pei)置，提高能(neng)(neng)源利(li)用(yong)(yong)效率。 DeGEN還引(yin)入智(zhi)能(neng)合約和激勵機制，鼓(gu)勵分(fen)布式能(neng)源用戶參與電網調頻、需求響(xiang)應等輔(fu)助服務，提高(gao)了電網的靈(ling)活性(xing)和穩定性(xing)。 此外，DeGEN還(huan)為(wei)分布(bu)式(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)投(tou)資和運營提供(gong)了創新的(de)(de)商業模式(shi)(shi)(shi)(shi)。通過資產數字化和通證化，DeGEN允許普通用(yong)戶以較(jiao)低的(de)(de)門檻(jian)參(can)與分布(bu)式(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)源(yuan)項目的(de)(de)投(tou)資，并基于(yu)智能(neng)(neng)合約實(shi)現收益的(de)(de)自(zi)動(dong)分配。這種共享(xiang)經濟模式(shi)(shi)(shi)(shi)將極大地激(ji)發社會資本參(can)與能(neng)(neng)源(yuan)轉型(xing)的(de)(de)積極性，加速分布(bu)式(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)規(gui)模化發展。 隨著DeGEN在(zai)全(quan)球范圍內的(de)(de)加(jia)速落地和推廣，它將(jiang)成為分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)(neng)源時代的(de)(de)重要底層基礎設施和服務(wu)平臺，助力實現從(cong)傳統的(de)(de)集中式(shi)能(neng)(neng)源系統向(xiang)分(fen)布(bu)式(shi)、數字化(hua)、智能(neng)(neng)化(hua)能(neng)(neng)源系統的(de)(de)歷(li)史(shi)性轉(zhuan)變。 DeGEN的發展之(zhi)路雖然前景(jing)光明(ming)，但也不會(hui)一(yi)帆風(feng)順，將會(hui)面(mian)臨諸(zhu)多挑戰(zhan)，其(qi)中網絡安全方面(mian)的難題尤為突出(chu)。 近年來(lai)，在發生(sheng)(sheng)一系列網絡攻擊事(shi)件之后，確(que)保(bao)能源基礎設(she)施(shi)的(de)網絡安全一直是(shi)業界和社(she)會高度關(guan)注的(de)焦點。其中(zhong)最引(yin)人注目的(de)一次是(shi)2021年5月發生(sheng)(sheng)的(de)針對美(mei)國最大燃油管道Colonial的(de)勒索軟件攻擊。 隨著能源行業向分布式的過渡和智能電網技術的廣泛應用，只會進一步凸顯網絡安全的重要性。 能源系統(tong)(tong)中(zhong)的(de)(de)關鍵設(she)(she)備，從發電(dian)廠、電(dian)網到(dao)管道和云(yun)系統(tong)(tong)，都容易(yi)受到(dao)網絡攻(gong)擊(ji)的(de)(de)威脅。隨(sui)著(zhu)新技術越來(lai)越依(yi)賴智(zhi)能物聯(lian)網(AIoT)和工業物聯(lian)網(IIoT)的(de)(de)連接(jie)，保護(hu)這些(xie)設(she)(she)備的(de)(de)難(nan)度也在不斷加(jia)大。 使用智能電表等(deng)物聯網設(she)備會顯著(zhu)增加(jia)潛在的攻擊面。由于(yu)許多此類設(she)備沒有完整的操作系(xi)統，配置不當，有時(shi)甚至使用硬編碼密碼，因此還會帶來額外的安全隱(yin)患。這(zhe)些設(she)備通常(chang)價(jia)格低廉(lian)，因此經常(chang)被遺忘，長期處于(yu)無人管(guan)理的連(lian)接狀(zhuang)態(tai)。 設備(bei)(bei)監控也面臨諸(zhu)多(duo)障礙(ai)，如日志生(sheng)成不(bu)完整等(deng)。這些設備(bei)(bei)在配置和設計上趨(qu)于相似(si)，這意味著它們更容(rong)易(yi)受(shou)到威脅者(zhe)入侵或攻擊的(de)影(ying)響。由于許多(duo)設備(bei)(bei)使用相同的(de)硬編(bian)碼密碼，一次成功(gong)的(de)攻擊就可能在短時間內接(jie)管大量設備(bei)(bei)。 面對快速變化的網絡安全形勢和日益老練的黑客，DeGEN的安全策略需要多管齊下。 首先，DeGEN需要從架(jia)構設(she)計之初就將(jiang)網絡(luo)安全視為核心要務(wu)。這意味著在DeGEN的(de)各個(ge)組成部分(fen)(fen)，包括(kuo)物聯(lian)網設(she)備、通信協(xie)議、數據存儲、智能(neng)合約等方面，都要充分(fen)(fen)考慮和植(zhi)入安全機制(zhi)，提高(gao)系統(tong)本身的(de)安全性。 其次，DeGEN可(ke)以積極利(li)用區(qu)塊(kuai)鏈技(ji)術的(de)(de)安全優勢，構建一個分布式、不(bu)可(ke)篡改的(de)(de)能源交易和數據共(gong)享網絡。通過將區(qu)塊(kuai)鏈技(ji)術與物聯(lian)網、人(ren)工(gong)智能等技(ji)術深度融合，DeGEN可(ke)以在確保安全可(ke)信的(de)(de)前提下，實現能源系統的(de)(de)高效協同(tong)和智能優化(hua)。 最后，DeGEN項(xiang)目需要廣泛吸納和匯聚各方力(li)量，攜(xie)手(shou)共建共治(zhi)共享(xiang)的(de)能(neng)源網(wang)絡(luo)安全體系。只有在(zai)能(neng)源企業、設(she)備廠商、安全公(gong)司(si)、用戶等各方密(mi)切協(xie)作(zuo)、攜(xie)手(shou)并進的(de)合力(li)下(xia)，我們才能(neng)真(zhen)正構筑起DeGEN堅(jian)實的(de)安全防線。 未來(lai)，網絡(luo)安全可能會成為DeGEN能否行穩致遠的(de)(de)關(guan)鍵因素(su)。在(zai)DeGEN與(yu)網絡(luo)安全的(de)(de)協(xie)同進化中(zhong)，一個更(geng)加智慧、綠色、安全、包容的(de)(de)能源未來(lai)正(zheng)在(zai)悄然而(er)至。 隨著AI、DePIN和DeGEN的不斷融合(he)發展，我們有理由相信，一場(chang)能源(yuan)領域的革命正在(zai)悄然興起。 這場革命不僅將重塑我(wo)們(men)的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統，更將深(shen)刻影響我(wo)們(men)的生(sheng)活方(fang)式(shi)和社會運行模式(shi)。在這個過程中，我(wo)們(men)需要審慎(shen)應對技術帶來的機遇和挑戰，在革新與安(an)全之間尋求平(ping)衡。只有這樣(yang)，我(wo)們(men)才能(neng)(neng)真正實(shi)現能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的可持續發展。 參考資料：DePIN為骨，AI為翼，開啟能源網絡新架構
全球能源格局加速轉型：分布式成為必選項
DeGEN發展之路：網絡安全將成為關鍵議題
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Can decentralized energy get good enough, fast enough? 作者：Arnaud de Giovanni，Ben Warren，來源：Ernst & Young LLP
How to manage AI’s energy demand - today, tomorrow and in the future，作者：Beena Ammanath，來源：weforum.org
