数字化技术推动到2050年能源需求和成本

　　在物联的影响下，能源行业正在经历着又一场变革，有人称之为继蒸汽、电气和自动化革命之后的“第四次工业革命”。

　　时隔三年，在9月4日下午召开的第二版《BP技术展望》报告发布会上，BP首席技术官David Eyton表达了上述结论。他表示，随着物联技术的深入，以及各类开采技术的不断演进，可开采的油气资源总量还会不断上升。

　　“目前全球已发现的油气资源为55万亿桶油当量。据此，我们预计通过当今的技术，可对其中的十分之一进行开采 ，即4.9 万亿桶油当量。”大卫˙艾顿说。

　　到了2050年，油气资源的可开采总量将增加约三分之一，达到7. 万亿桶油当量，足以满足至2050年全世界的预计需求，即1.8至2.5 万亿桶油当量。这还不包括煤炭、太阳能、风能、生物质能等等，人类技术可采的能源总和已经远远大于潜在需求的数量。

　　即便如此，无论是政府还是企业，对于能源技术持续关注和投资仍然有其必要性，“因为这些关注和投资，能够发掘出比现有资源更加经济、环境足迹更低的资源选项。”大卫˙艾顿说。

　　技术驱动可持续发展

　　一直以来，用于能源生产和消费的技术不仅能够促进能源本身的革命，还可以推动社会生产力的变化。面向未来，无论是对能源本身，还是经济、社会和环境的影响，能源还将扮演最重要的角色。

　　18世纪末，从瓦特成功改良蒸汽机开始，工业革命依托蒸汽机、内燃机和电力等能源技术，实现了一个又一个的生产力革命，进而开启了一段史无前例的人口增长时代。其间，世界人口增长至八倍，人类预期寿命也翻了一倍。

　　但是，人口的快速增加，对于能源的消费从煤炭到石油、天然气，带来的问题也与日俱增。如温室气体排放、城市过度拥挤和空气、水以及土壤的污染等，能源的使用也给人类社会带来了许多的问题。

　　这也是当今世界，全球社会面临的双重挑战——既要满足日益增长的能源需求，也要同时减少温室气体排放。空气质量和水污染等其他问题也有待解决。

　　大卫˙艾顿表示，这一困境可以通过以下方式得到解决：尽可能高效地利用能源进而减少能源总消费，即节能;向低碳、零碳甚至负碳能源过渡，即能源转型。

　　“能源转型包括使用可再生能源或核能，也包括在发电领域用天然气替代煤炭，因为天然气发电的碳排放量仅为燃煤发电的一半。在以下这两大领域，技术均可扮演关键角色：提高能源使用效率，提升低碳能源的可负担性和可用性。”

　　实际上，在能源效率的提升方面，尽管人们为了开发和改进能源转换技术付出了诸多努力，但是能源系统在整体上仍十分低效。在《报告》中显示，早期人类在运用热力学理论和简单工程模拟的极限，是全球一次能源需求可以降低85%，不过，最新的研究表明，这一估计或许“过于理想”。

　　在剑桥大学工程系和BP的最新研究中，技术手段提升能源效率的极限，是能源消费量总量降低40%。在此情景下，煤炭、石油、天然气和生物质能的需求将分别降低 1%、47%、40%和40%，每年能减排1 5亿吨二氧化碳。包括电力、供热、交通等诸多方面，都有非常大的节能潜力。

　　如果这一模式在未来的运行中，被认为是经济可行，将会影响能源供应体系的方方面面，无论是政府还是企业，在面对未来做出能源供应决策时，应对这一模式足够重视。

　　数字化改变能源体系

　　在未来所有可能的技术革命中，无论是油气、可再生能源还是氢能、核能，都无法脱离数字化带来的影响。

　　报告预计，随着数字工具（包括传感器、超级计算、数据分析、自动化、人工智能等）依托“云”络而得到应用，到2050年能源系统内各分支的一次能源需求和成本将降低20%- 0%。

　　能源行业数字化的构成要素包括了各类传感器，它们收集数据流，通过监测诸如石油钻机、炼油厂、车辆和发电系统等机械系统，为其提供数字化表达。“大数据”软件对传感器络所生成的海量数据加以迅速处理和分析，使人们能够在作业前和作业期间进行模拟，进而对结果进行建模和优化。

　　数字技术的演化被《报告》描述为“四个视域”，而每一个视域都对能源行业具有深刻影响。能源行业目前已经跨越第一视域，基础机器学习和增强/虚拟现实等技术，目前已经在能源行业得到了比较广泛的应用。

　　以油气行业为例，将智能传感器装在钻头上，它可对钻头的剩余寿命加以管理;利用人工智能对下游领域的油轮进行追踪，有助于交易员进行更加明智的决策。

　　在第二视域，则已经有先进的成像系统、互联汽车和先进的 D扫描等技术，对能源及其周边行业进行影响。

　　而在更广泛的前景中，对能源行业的AI前景而言，认知系统将有一席之地。它能够更智能、更流畅地与人类专家互动，并提供明确的解释和答案。