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生活中，我們有一個(gè)較為直觀(guān)的感知：大規(guī)模斷電情況少見(jiàn)，電價(jià)相對(duì)低廉，電力供應(yīng)安全穩(wěn)定，居民電力使用的負(fù)擔(dān)并不大。但在我們所不熟知的背后，電力調(diào)度其實(shí)是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，如何在保障電網(wǎng)安全的前提下，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、低碳的電力供應(yīng)，是行業(yè)面臨的核心難題。

近年來(lái)，隨著新能源發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性進(jìn)一步增加。香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院趙俊華教授，從2004年開(kāi)始從事智能電網(wǎng)、電力市場(chǎng)、低碳轉(zhuǎn)型等研究，并在2008年涉足碳市場(chǎng)研究，通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，為電力市場(chǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)和低碳轉(zhuǎn)型提供了創(chuàng)新解決方案。

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智能仿真：重構(gòu)電力市場(chǎng)決策體系

電力調(diào)度與電力市場(chǎng)的運(yùn)行涉及復(fù)雜的決策過(guò)程，需要綜合考慮人類(lèi)用電場(chǎng)景、用電習(xí)慣、季節(jié)變化、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等多種因素，確保價(jià)格合理、供需平衡和電網(wǎng)穩(wěn)定。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法依賴(lài)真人參與實(shí)驗(yàn)，但因成本和時(shí)間限制，實(shí)驗(yàn)規(guī)模難以擴(kuò)大；完全的計(jì)算機(jī)模擬又難以精準(zhǔn)反映人類(lèi)行為的復(fù)雜性。

為應(yīng)對(duì)這一難題，趙俊華教授及其團(tuán)隊(duì)采取人機(jī)混合智能的做法，將基于機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)模擬和真人實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，這項(xiàng)研究迎來(lái)了更大的突破：“大概從兩年前開(kāi)始，我們開(kāi)始引入大語(yǔ)言模型技術(shù)，進(jìn)行電力市場(chǎng)的仿真模擬。大語(yǔ)言模型能一定程度上還原人類(lèi)思考和決策的過(guò)程，模擬人類(lèi)用電行為模式，預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)的變化走勢(shì)?！壁w教授開(kāi)發(fā)的電力市場(chǎng)仿真平臺(tái)，通過(guò)虛擬環(huán)境降低真實(shí)市場(chǎng)試錯(cuò)成本，幫助政府和電網(wǎng)企業(yè)收集更為精確的人類(lèi)用電行為樣本，從而更科學(xué)地制定市場(chǎng)規(guī)則與關(guān)鍵參數(shù)，使電力調(diào)度更為智能化，優(yōu)化電力市場(chǎng)運(yùn)行成本。

趙俊華教授（左）與同學(xué)們?cè)谑褂脽o(wú)人機(jī)收集數(shù)據(jù)

在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，虛擬電廠(chǎng)也正成為一個(gè)熱門(mén)關(guān)鍵詞。2022年8月，深圳成立了國(guó)內(nèi)首家虛擬電廠(chǎng)管理中心，標(biāo)志著這一創(chuàng)新模式進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段。虛擬電廠(chǎng)并非實(shí)體電廠(chǎng)，而是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，將可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷及分布式能源進(jìn)行聚合，形成一個(gè)虛擬能源系統(tǒng)，供電網(wǎng)進(jìn)行靈活調(diào)度。

趙俊華教授參與的南方電網(wǎng)“車(chē)網(wǎng)互動(dòng)”項(xiàng)目合作中，則是將虛擬電廠(chǎng)技術(shù)落地應(yīng)用的典型案例。該項(xiàng)目利用人工智能技術(shù)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)電網(wǎng)的用電高峰，通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)車(chē)主調(diào)整充電時(shí)間，或直接智能控制充電過(guò)程，以?xún)?yōu)化電動(dòng)車(chē)的充電行為；此外，團(tuán)隊(duì)還參與了商業(yè)樓宇的用電調(diào)控項(xiàng)目，利用AI技術(shù)分析醫(yī)院、商場(chǎng)、寫(xiě)字樓等公眾密集建筑的用電模式，在用電高峰期利用如降低空調(diào)溫度等手段，減少用電負(fù)荷，為其他更為急切的用電場(chǎng)景調(diào)度電能。這些調(diào)控措施對(duì)用戶(hù)側(cè)的影響極小，幾乎不會(huì)影響正常使用，但卻能夠在宏觀(guān)的電力調(diào)度和規(guī)劃中發(fā)揮重要作用，提升電網(wǎng)的智能化和運(yùn)行效率。

自2023年開(kāi)始，趙俊華教授受邀出任南方區(qū)域電力市場(chǎng)管委會(huì)專(zhuān)家委員，深度參與了國(guó)內(nèi)首個(gè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建設(shè)工作，積累了豐富的國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于電力市場(chǎng)改革、電力現(xiàn)貨交易等提出了眾多獨(dú)到見(jiàn)解。

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碳市場(chǎng)：AI助力低碳轉(zhuǎn)型

2020年我國(guó)正式提出“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)：2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這一重大決策旨在減少碳排放，應(yīng)對(duì)全球氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。這兩項(xiàng)政策由于電力行業(yè)的碳排放量占中國(guó)二氧化碳排放的近50%，電力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型直接關(guān)系到“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)因此，電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)的研究息息相關(guān)。

在碳市場(chǎng)建立前，企業(yè)獨(dú)享生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)收益卻無(wú)需承擔(dān)碳排放的環(huán)境成本。碳交易市場(chǎng)是將碳排放權(quán)轉(zhuǎn)化為可交易的商品，讓企業(yè)為二氧化碳排放支付費(fèi)用，通過(guò)市場(chǎng)供需決定排放權(quán)的價(jià)格。

在碳市場(chǎng)領(lǐng)域，趙俊華教授的研究也取得了顯著成果：“我們運(yùn)用人工智能和優(yōu)化算法，推動(dòng)能源系統(tǒng)向更低碳清潔的方向轉(zhuǎn)型，并對(duì)相關(guān)市場(chǎng)政策開(kāi)展深度研究?！眻F(tuán)隊(duì)與國(guó)家電網(wǎng)合作開(kāi)發(fā)了碳市場(chǎng)仿真工具，模擬了碳市場(chǎng)的設(shè)計(jì)、定價(jià)機(jī)制以及交易品種需求，為碳市場(chǎng)政策設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)支持；在碳市場(chǎng)推出后，團(tuán)隊(duì)還與銀河證券等機(jī)構(gòu)合作，設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)首個(gè)跨境碳交易品種，為企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)等參與者提供了有效的策略建議。

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AI是這個(gè)時(shí)代的內(nèi)燃機(jī)：技術(shù)與行業(yè)的深度融合

“我在網(wǎng)絡(luò)上看到一句話(huà)，深以為然：如果我們將AI革命類(lèi)比為下一次工業(yè)革命的話(huà)，那AI技術(shù)則是這個(gè)時(shí)代的內(nèi)燃機(jī)。”趙俊華教授表示，AI技術(shù)的核心價(jià)值在于其與垂直行業(yè)的結(jié)合，而非單純的技術(shù)開(kāi)發(fā)。他以第二次工業(yè)革命中的內(nèi)燃機(jī)為例，內(nèi)燃機(jī)本身不創(chuàng)造價(jià)值，但是相關(guān)技術(shù)集成應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，卻能創(chuàng)造巨大價(jià)值。

趙俊華教授認(rèn)為，AI大模型雖然具有巨大潛力，但能夠從事核心技術(shù)開(kāi)發(fā)的人才需求有限，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)AI技術(shù)時(shí)，應(yīng)注重與具體行業(yè)應(yīng)用的結(jié)合，如金融、能源、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域，未來(lái)交叉學(xué)科背景將成為就業(yè)的關(guān)鍵。以趙俊華教授自身的經(jīng)歷為例，他原本學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)為計(jì)算機(jī)，卻在機(jī)緣巧合之下投身電力行業(yè)研究，而電力行業(yè)作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，為AI技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的場(chǎng)景，尤其是在“雙碳”目標(biāo)和新能源發(fā)展的背景下，電力行業(yè)煥發(fā)出新的生機(jī)，成為AI技術(shù)落地的重要領(lǐng)域。

趙俊華教授與同學(xué)們討論課題

憑借在電碳市場(chǎng)領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，趙俊華教授團(tuán)隊(duì)在行業(yè)內(nèi)奠定了領(lǐng)先地位，并榮獲多個(gè)重要獎(jiǎng)項(xiàng)，包括麻省理工科技評(píng)論的“中國(guó)智能計(jì)算創(chuàng)新人物獎(jiǎng)”、2023年國(guó)際金融論壇（IFF）“全球綠色金融獎(jiǎng)”以及2022年廣東省電力科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等。

從電力市場(chǎng)仿真到跨境碳交易設(shè)計(jì)，從精確計(jì)算企業(yè)碳排放到推動(dòng)綠色金融，趙俊華教授的研究不僅為能源行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型提供了科學(xué)支撐，也為AI技術(shù)在垂直領(lǐng)域的落地應(yīng)用樹(shù)立了典范。

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青年教授簡(jiǎn)介

趙俊華

港中大（深圳）理工學(xué)院教授

趙俊華教授是香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院教授，中新智慧儲(chǔ)能聯(lián)合研究中心執(zhí)行主任，深圳高等金融研究院能源市場(chǎng)與能源金融實(shí)驗(yàn)室主任，深圳人工智能與機(jī)器人研究院研究員。他回國(guó)前擔(dān)任澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)智能電網(wǎng)研究中心主任科學(xué)家，在澳大利亞有11年的電力行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。長(zhǎng)期從事智能電網(wǎng)、電力市場(chǎng)、低碳轉(zhuǎn)型、人工智能等方面的研究工作。在國(guó)際國(guó)內(nèi)著名期刊和國(guó)際會(huì)議上發(fā)表論文300余篇，其中包括《Cell》子刊《Joule》1篇，《Patterns》1篇，《Nature》子刊《Scientific Data》2篇，中國(guó)工程院院刊《Engineering》1篇，IEEE Transactions收錄論文60余篇。發(fā)表的論文被國(guó)內(nèi)外引用18000余次，H-index為66（根據(jù)Google Scholar統(tǒng)計(jì)）。合著英文著作兩部。

2023年當(dāng)選英國(guó)工程技術(shù)學(xué)會(huì)會(huì)士（IET Fellow）。2023年獲評(píng)麻省理工科技評(píng)論“中國(guó)智能計(jì)算創(chuàng)新人物”。2021 – 2024年連續(xù)入選Elsevier“中國(guó)高被引學(xué)者”。2023年獲國(guó)際金融論壇（IFF）“全球綠色金融獎(jiǎng)”。2022年獲廣東省電力科技杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。2020年獲得浙江省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。2020年獲國(guó)際期刊Energy Conversion and Economics年度最具影響力論文。2017年獲澳大利亞達(dá)沃斯論壇（ADC Forum）授予青年科學(xué)家獎(jiǎng)（Young Scientist of the Future）。2017年獲國(guó)家科技部“中國(guó)百篇最具影響力中文科技期刊論文”獎(jiǎng)。2016年獲得頂級(jí)期刊IEEE Transactions on Smart Grid授予最佳審稿人獎(jiǎng)。2014年獲得IEEE電力與能源大會(huì)（IEEE PES General Meeting）最佳論文獎(jiǎng)（Best Paper Award）。兩次獲得湖南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2020年獲深圳特區(qū)金融學(xué)會(huì)重點(diǎn)課題評(píng)選二等獎(jiǎng)。研究成果在工業(yè)界產(chǎn)生了重要影響，擔(dān)任我國(guó)首個(gè)省級(jí)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和首個(gè)區(qū)域電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的專(zhuān)家組成員，參與了國(guó)內(nèi)首個(gè)跨境碳交易產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。參與開(kāi)發(fā)的多個(gè)軟件產(chǎn)品先后應(yīng)用于紐約愛(ài)迪生公司、港燈集團(tuán)、廣東省能源集團(tuán)、中海油、大唐發(fā)電等大型能源企業(yè)。

招商銀行總部特聘能源行業(yè)專(zhuān)家?！栋拇罄麃唶?guó)家展望報(bào)告（Australian National Outlook）》特邀外部專(zhuān)家。IEEE Special Interest Group (SiG) on Active Distribution Grids and Microgrids聯(lián)合主席。IEEE PES SBLC (Smart Building, Load and Customer) 亞太工作組秘書(shū)，國(guó)際智能電網(wǎng)聯(lián)盟（GSGF）“Interfaces of Grid Users/ Focus on EV and Local Storage”專(zhuān)家組成員。擔(dān)任IEEE Transactions on Network Science and Engineering、Energy Conversion and Economics等多個(gè)國(guó)際期刊編委。