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近日，2025世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议在上海开幕，国家电网有限公司“‘AI+光明大模型’打造超大城市智慧能源管理大师”项目荣获大会最高奖项——“卓越人工智能引领者奖”，是能源行业唯一获奖项目。该项目依托光明电力大模型和智能预测、交易、调控、结算四大智能体应用，全面赋能电力能源调节各环节，并在上海这座名副其实的超大城市落地应用。
技术突破 人工智能“精算”电力调节
日前，上海室外气温达35摄氏度，国网上海市电力公司营销服务中心工作人员王晴看着大屏上虚拟电厂响应负荷曲线上升至最高点，不禁感叹：“真是一条完美的曲线！”
当天，在“超大城市智慧能源管理大师”的精准调控下，上海电网成功实施百万级虚拟电厂需求响应专项调用，实测最大响应负荷达到116.27万千瓦，创下上海虚拟电厂实测调用新纪录，而2024年的这个数值为70.43万千瓦。
上海是目前国内区域负荷密度最高、负荷峰谷差最大的城市之一，新增电源点面临土地资源紧张和环保限制的双重挑战，急需灵活高效、低碳环保的能源管理方式，“超大城市智慧能源管理大师”是解决超大城市能源问题的重要途径之一。
随着新能源装机容量的持续攀升，新型电力系统正在加速构建，传统的“源随荷动”单向调节运行模式及实时平衡模式已难以同时满足电网安全稳定运行和新能源消纳的双重需求，迫切需要充分挖掘用户侧资源的调节潜力，通过源网荷储的互动机制，支撑能源智慧管理和实时平衡，助力实现“双碳”目标。
近年来，国家电网有限公司高度重视人工智能发展，成功建成并发布了千亿级多模态行业大模型——光明电力大模型。该模型通过信通院、电子院双测评，达到了最高等级“卓越级”，作为“超级大脑”已覆盖总部和27家省级电力公司。同时，国家电网突出应用导向，形成了以光明电力大模型为核心的“6541”总体规划布局，全面覆盖规划建设、电网运行、设备管理、作业管控、客户服务、经营管理等6大业务领域600余个场景，推动了电网领域的人工智能规模化应用。
7月26日，2025世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议在上海开幕，国家电网有限公司“‘AI+光明大模型’打造超大城市智慧能源管理大师”项目荣获大会最高奖项——“卓越人工智能引领者奖”，是能源行业唯一获奖项目。
作为超大型受端电网城市，上海面临着外来电占比高、电能质量要求高、土地资源紧张、节能降碳压力大等一系列挑战。为了满足上海电网安全、经济、绿色发展的需求，国网上海电力在光明电力大模型基础上，创新打造了“超大城市智慧能源管理大师”。“超大城市智慧能源管理大师”不仅“会思考”，还能主动分析客户需求，高效执行任务，提高源网荷储互动能力和供电可靠性。
“国网上海电力高度重视人工智能技术发展，2021年开始在虚拟电厂运营平台探索应用人工智能技术，去年光明电力大模型发布后，便积极开展研究，打造服务上海虚拟电厂发展的智慧能源管理大师。”国网上海电力数字化工作部工作人员罗潇解释，这个智慧能源管理大师集精准的决策者、永不疲倦的交易员、高效的执行官和敏捷的精算师等四大智能体于一体，全面赋能电力资源调节各环节，充分激发数据中心、充电桩、空调、储能等负荷侧资源主动支撑电网的能力，助力城市能源保障。
在“超大城市智慧能源管理大师”的支撑下，上海已建成市区两级虚拟电厂管理中心和全国规模最大的城市级虚拟电厂，接入资源最丰富、市场模式最多的城市级虚拟电厂。目前，上海虚拟电厂已接入49家虚拟电厂运营商，总申报可调能力达203.24万千瓦，较2024年年底提升81.17%。
智慧调节 激活多种资源价值
8月11日，按照“超大城市智慧能源管理大师”提前制订的响应策略，上海市静安区临汾路街道社区文化活动中心在15秒内，让空调温度自动升高1.5摄氏度，照明、水泵等公共负荷进入错峰模式，成功削减80千瓦负荷。
虚拟电厂本身不发电，只是电力的“搬运工”——通过将分散的可调控用电设备、储能装置以及分布式新能源等多种资源，整合为统一调度的“城市电力调节池”，实现“无新增土地、零碳排放”的柔性保供能力。
上海是我国最早发展虚拟电厂的城市之一。2016年，上海开展全国首个商业建筑虚拟电厂示范项目建设。2019年，上海投运国内首个虚拟电厂运营管理平台。
“在虚拟电厂建成之初，很多用户并不了解自己的用电设备，不知道如何削减规定数量的负荷，预测、交易、调控、结算等各个阶段依靠供电公司客户经理的经验，需要耗费大量时间和人力，负荷调控也并不精准。”罗潇说，“超大城市智慧能源管理大师”是一个24小时不休息的工作者，它基于通用基座大模型，集成200太字节（TB）电力行业专有数据集，通过“电力行业知识预训练+微调”，形成电力行业垂类大模型，打造智能预测、交易、调控、结算四大智能体，实现能源管理高效协同。
在能源管理启动阶段，“超大城市智慧能源管理大师”应用“AI+预测”智能体化身为精准的决策者，实现电网新能源发电、负荷、电碳因子、电能质量等多维状态精准预测及用户侧资源调用辅助决策，提前预判电网供需失衡风险并发出预警，电网实时状态预测维度提升200%、预测精准度提升15%。
在能源交易邀约阶段，“超大城市智慧能源管理大师”依托“AI+交易”智能体化身为永不疲倦的交易员，全天候推送高频次能源交易策略，提升用户参与交易申报积极性，促进交易达成，负荷调节能力评估精准度提升50%、交易频次提升5倍、交易策略推送速度提升2倍。
在负荷调控阶段，“超大城市智慧能源管理大师”依托“AI+调控”智能体化身为高效的执行官，实现对充电桩、空调、储能等用户侧设备调节策略秒级执行和精准无感调节，在不影响用户生产与生活的前提下，完成设备调节，负荷响应精准度提升45%、响应速度由30分钟降至1分钟内、用户满意度提升30%。
在补贴结算阶段，“超大城市智慧能源管理大师”依托“AI+结算”智能体化身为敏捷的精算师，实现调节成效精细化评估及交易补贴精准发放，确保智能化程度最高、响应效果最好的用户拿到最多的补贴，结算速度较原先提升200%、运营方数智化覆盖率提升100%。
“超大城市智慧能源管理大师”应用后，接入上海虚拟电厂的负荷聚合商也加快了设备智能化改造步伐，从而更好地响应电网需求。今年3月，临汾路街道试点安装6台“碳博士”装置，对分布式光伏、充电桩、中央空调、水泵、公共照明等设备进行智能调控。设备制造商上海联元智能科技有限公司负责人表示，该装置可以动态分析社区负荷特性和电网需求，自动生成错峰用电、有序充电等策略，汇聚社区可调负荷资源近200千瓦。
“超大城市智慧能源管理大师”激活了分布式能源价值，推动上海虚拟电厂规模不断扩大。根据《上海市虚拟电厂高质量发展工作方案》的工作目标，“十五五”期间，上海虚拟电厂将具备年度最大负荷5%左右的稳定调节能力，成为电力保供和峰谷调节的重要支撑。
电能提质 助力企业高质量发展
能源管理是人工智能应用的一个重点领域。在“超大城市智慧能源管理大师”助力下，上海率先实现了充换电设施与楼宇空调的秒级精准需求响应，成功实施了全国首次无功需求响应和低碳虚拟电厂。这不仅为上海城市发展提供了安全、经济、绿色的坚实能源保障，还通过高品质电能供应，有力推动了上海人工智能产业的高质量发展。
秒级精准需求响应负荷是电网的宝贵资源，可以实现负荷的“快上快下”，助力电网实时平衡。国网上海电力创新应用“云端大模型+边端智能体”的技术路线，通过“超大城市智慧能源管理大师”的实时动态调控智能体，建立虚拟电厂多时间尺度优化调度模型，构建自适应就地调控体系，实现对上海全市储能、数据中心、楼宇空调、充电桩、冷链等海量灵活调节资源的精细化管理和调度。
对于超大城市而言，客户不仅要“用上电”，还要“用好电”。上海临港新片区位于上海电网的远东分区，电量通过长距离电缆输送，容易发生因无功功率支撑不足而出现过电压问题。在电力系统中，有功功率负责将电能转换为热能、光能、机械能等形式的能量，而无功功率则不消耗电能，它体现了电路中电场与磁场之间的能量转换。无功功率是电气设备中建立和维持磁场的电功率，其不合理分布会导致电网电压波动。
面对电压波动，传统的电网调节手段已难以满足需求，需要在电网端使用同步调相机或调用企业侧的无功补偿设备，相比之下，调用企业侧的无功设备更加经济，成本几乎是前者的十分之一。
目前，上海大部分高压用电企业均配置有无功补偿设备，由于投用该类设备会造成用电成本的上升，很多用户侧的无功补偿设备长期处于闲置状态。上海积塔半导体有限公司电气工程师倪萍琪说：“我们公司的无功补偿设备这两年很少使用，当国网上海电力发出无功需求响应邀约后，我们积极响应，今年元旦、春节、‘五一’假期期间都参加了。”
国网上海电力通过“超大城市智慧能源管理大师”调用企业内部电压调节设备参与电能质量治理，建立用户侧电压调节设备的成本计算模型，在国内首次形成了无功需求响应电价，缓解了节假日期间局部电网过电压现象，为临港新片区芯片企业集群提供更为优越的电能质量，并节省等容量调相机建设成本1.6亿元。在2025年元旦、春节、“五一”假期期间，国网上海电力实施无功需求响应，累计注入2900多万千瓦时感性无功电量，累计发放激励金额268.02万元，最高降低220千伏电网电压1.2千伏。
半导体企业对电压波动十分敏感，过电压会给企业生产造成重大损失。“我们的生产线24小时运行，每天大约要用电150万千瓦时。”在倪萍琪看来，配合电网企业开展无功需求响应，有利于电网稳定电压，最终受益者也是企业，同时参与需求响应的企业也能获得补贴，是一举多得的好事。
绿色发展是高质量发展的底色。近年来，绿电受到越来越多用户的青睐。2024年6月6日，国网上海电力开展全国首次低碳虚拟电厂精准响应，以实现最大化消纳本地清洁能源为目标，引导用户在清洁能源发电低谷时少用“高碳电”，在清洁能源发电高峰时多用“低碳电”。最终60家用户参与了早上的减负荷响应、46家用户参与了晚上的增负荷响应，核算减碳效益1.047吨。
据统计，在“超大城市智慧能源管理大师”助力下，上海虚拟电厂常态化参与顶峰填谷、电力现货、无功需求响应、低碳响应等多种市场运营模式，经济效益超80亿元，年均减碳量51万吨，相当于123座世纪公园的年度碳汇量。
在人工智能技术的支撑下，上海虚拟电厂进一步激活分布式资源价值、创新市场业态模式，让城市能源管理更智能、更绿色、更高效。
