減排形勢嚴(yán)峻 AI助力國際能源行業(yè)減少碳足跡

在全球變暖形勢日益惡化的當(dāng)下，節(jié)能減排已經(jīng)成為時(shí)代的最強(qiáng)音之一。美國《福布斯》雙周刊網(wǎng)站3月28日報(bào)道，石油和天然氣公司要想在21世紀(jì)后半葉繼續(xù)存在，就必須想方設(shè)法大幅減少二氧化碳(CO2)和其他溫室氣體排放，而人工智能(AI)技術(shù)可以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

減排形勢嚴(yán)峻

美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)2020年8月發(fā)布的一份關(guān)于大氣CO2對氣候變化影響的報(bào)告顯示，2019年全球CO2濃度(主要由化石燃料燃燒引起)升至約410ppm(1ppm為百萬分之一)，即CO2質(zhì)量超過整個(gè)大氣質(zhì)量的萬分之4.10，創(chuàng)有史以來最高紀(jì)錄。

對此，美國氣象學(xué)家埃里克·霍爾薩斯在社交網(wǎng)站推特上表示：“這不僅是有記錄的歷史上第一次，也不僅是一萬年前農(nóng)業(yè)文明出現(xiàn)后的第一次，而且是數(shù)百萬年前人類出現(xiàn)后的第一次。我們從未見識過這樣的地球。”

在此嚴(yán)峻形勢下，石油和天然氣公司，尤其是大型國際公司，正面臨越來越大的節(jié)能減排壓力。為實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)——將全球變暖控制在低于工業(yè)化前水平2℃(最好是1.5℃)內(nèi)，該領(lǐng)域很多大公司都制定了碳減排目標(biāo)，比如英國石油公司(BP)和荷蘭皇家殼牌公司(Shell)都誓言到2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放，而美國埃克森美孚石油公司(ExxonMobil)重點(diǎn)關(guān)注更溫和的短期氣候目標(biāo)，比如到2025年將其上游業(yè)務(wù)的溫室氣體排放量比2016年降低15%—20%。

AI能“大顯身手”

微軟最近與普華永道(PWC)聯(lián)合發(fā)布一份報(bào)告稱，人工智能技術(shù)能夠利用大量不同來源的數(shù)據(jù)，不僅有望提高全球石油的生產(chǎn)效率，還可能降低溫室氣體的總排放量。報(bào)告指出，“將人工智能應(yīng)用于環(huán)保和減排領(lǐng)域，有可能使全球GDP在2030年前增長3.1%—4.4%，同時(shí)全球溫室氣體排放量減少約1.5%—4.0%。”

微軟公司能源副總裁達(dá)里爾·威利斯說：“這些人工智能技術(shù)可以更好地監(jiān)測和分配能源與資源，幫助整個(gè)行業(yè)優(yōu)化能源管理效率，提供更好的預(yù)測結(jié)果。它們還可以用來創(chuàng)建可視化模擬、提升決策能力、降低運(yùn)營成本、管理和延長實(shí)物資產(chǎn)的生命周期。”

英國石油首席數(shù)字創(chuàng)新官莫拉格·沃森也曾表示，人工智能將是推動行業(yè)性能達(dá)到新水平的最關(guān)鍵的數(shù)字技術(shù)之一。該公司正在投資數(shù)百萬美元開發(fā)大數(shù)據(jù)技術(shù)，以提高資源利用效率，增加油氣生產(chǎn)、提煉的安全性和可靠性。

多面出擊助力減排

具體而言，石油和天然氣行業(yè)勘探和生產(chǎn)公司正以多種方式利用人工智能來降低碳足跡，從對特定油田的碳排放進(jìn)行預(yù)測性監(jiān)測，到對特定油田的采油潛力進(jìn)行分析以減少需要鉆探的油井?dāng)?shù)量，再到優(yōu)化CO2的儲存等。提高石油的采收率帶來的結(jié)果是這些公司將CO2儲存在地下深處，而不是釋放到大氣中。

英國AI軟件開發(fā)商“超越限制”(Beyond Limits)高級經(jīng)理麥克·克勞斯說：“這不僅會帶來貨幣紅利，而且還減少了每桶石油的CO2排放量。” 該公司曾于2017年6月獲得英國石油公司2000萬美元的投資。

而對殼牌(Shell)等石油生產(chǎn)商而言，人工智能設(shè)備可以幫助公司更好地監(jiān)測整個(gè)系統(tǒng)，提前預(yù)測設(shè)備可能會出現(xiàn)哪些故障并予以解決，以降低其碳排放。正如殼牌公司數(shù)據(jù)科學(xué)部總經(jīng)理丹·杰文斯所說：“如果我們能更積極主動地預(yù)測出什么時(shí)候會出問題，就可以減少可能發(fā)生的事故，更好地控制備件的部署、減少人們前往現(xiàn)場的行程、減少熱噴等，而所有這些都會對CO2排放產(chǎn)生影響。”

殼牌已在其新業(yè)務(wù)線中增加了人工智能技術(shù)。例如在其位于加拿大阿爾伯塔省的Quest碳捕獲和儲存設(shè)施中大規(guī)模使用人工智能技術(shù)。該設(shè)施于2015年開始運(yùn)營，截止到2019年5月，Quest在地下深處捕獲并儲存了超過400萬噸的CO2，大致相當(dāng)于100萬輛汽車的排放量。

杰文斯說，該公司還利用人工智能技術(shù)優(yōu)化其風(fēng)電場運(yùn)營——這些風(fēng)電場為世界多個(gè)地區(qū)提供無碳能源。

此外，總部位于波士頓的人工智能技術(shù)公司AspenTech的能源總監(jiān)羅恩·貝克表示，未來，人工智能將通過準(zhǔn)確測量石油和天然氣公司整個(gè)運(yùn)營過程中的溫室氣體排放量，幫助這些公司降低碳排放。

例如，埃克森美孚等大型石油和天然氣公司正使用人工智能，通過其部署在各地的傳感器收集大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。而且，該公司還利用人工智能技術(shù)減少其甲烷(一種強(qiáng)溫室氣體)排放量。

據(jù)公司網(wǎng)站介紹，該公司的工程師、科學(xué)家和分析師可以利用收集并存儲在云中的數(shù)據(jù)，減少溫室氣體排放，降低成本，提高油田產(chǎn)量。