能耗预测要回答的是一个很具体的问题:明天下午三点,这栋楼或这条线大概要用多少电。AI 在这里做的是把历史负荷、天气和生产计划揉成一条未来曲线,再由负荷优化决定哪些设备往前挪、哪些往后挪。整件事可以拆成预测对象、输入、粒度、校验、调度五段,每一段都会决定最后省不省钱。
先分清预测的是电量还是负荷
电量是一段时间内的总量,单位是千瓦时;负荷是某一刻的功率,单位是千瓦。前者用于结算和预算,后者用于容量申报和实时调度。很多项目一上来就说要做能耗预测,结果做出一个日总量,却拿它去指导小时级调度,自然用不上。
如果目标是削峰,重点在尖峰时段的负荷曲线形状,总量差一点无所谓;如果目标是采购预算,总量精度才是关键。两个目标的建模方式、评估指标都不一样,先定目标再谈模型。
三类输入各自的分量
第一类是历史负荷,给的是惯性和周期;第二类是天气,温度、湿度、辐照度对空调和采暖的影响最大;第三类是生产或营业计划,比如明天有几条线开班、商场是否做活动。三类里,计划数据的解释力常常被低估。
天气数据要用预报值而不是实测值,否则等于用未来信息做预测。预报本身有误差,所以训练时要把预报误差也模拟进去,让模型学会在预报不准的时候保守一点,而不是死死贴着一条理想曲线。
| 输入类别 | 给模型什么 | 最容易被忽略的点 |
|---|---|---|
| 历史负荷 | 惯性与周期,决定基线走势 | 缺货或停产那几天的低负荷不是真实需求,要单独标注 |
| 天气 | 温度、湿度、辐照度,主要影响空调与采暖 | 必须用预报值,否则等于用未来信息做预测;还要把预报误差模拟进训练 |
| 生产或营业计划 | 明天几条线开班、商场是否做活动 | 解释力常被低估,很多突变其实早就在计划里写着了 |
粒度决定了模型能学到什么
十五分钟粒度能看出设备启停和班次切换,小时粒度适合做日内的错峰,日粒度只能做月度预算。粒度越细,噪声越大,缺失值也越多。常见做法是先做十五分钟预测,再聚合到小时和日,保证不同用途共用一个底层结果。
聚合不是简单相加。十五分钟曲线的峰值经过平均后会削平,如果上层要报最大需量,必须取区间最大值而不是平均值。这个细节弄错,申报的容量会偏低,超限就要按倍率付费。
基线和模型要一起看
没有基线就无法判断模型有没有用。最简单的是「上周同一天同一时刻」和「近四周同类型日均值」,复杂一点的用相似日加权。把机器学习模型和这两条基线放在同一张表上比,先赢过基线再谈上线。
前期整理数据时,可以让 Kimi 把电费单和气象记录归纳成一张对照表,再让 DeepSeek 生成初版特征清单,人只需要判断哪些字段真的可用。
评估指标也要选对。平均百分比误差在低负荷时段会失真,夜间负荷接近零时百分比会被放大。可以改用加权误差,或者直接把尖峰时段的误差单独列出来看,因为那才是花钱的地方。
预测怎么变成调度动作
有了曲线,负荷优化要回答三个问题:哪些负荷可移、能移多久、移过去会不会撞上另一个峰。制冷、蓄热、充电、部分物料的破碎研磨都属于可移负荷,涉及工艺质量的负荷通常不可动,这条边界要先划出来。
调度模型的目标通常是电费加违约风险,约束是设备能力和生产节拍。求解出来的计划要留人工确认口,因为现场总有计划外的事。全自动下发在试点阶段容易出事,半自动加上一键回退更稳。
- 对象:削峰看负荷曲线,预算看电量总量
- 输入:历史负荷、天气预报、生产计划三类并用
- 粒度:十五分钟为主,向上聚合取峰值不取均值
- 校验:先赢过相似日基线,再谈模型上线
- 调度:可移负荷清单加人工确认口,缺一不可
关于能耗预测,问得最多的三个
- 只有一年的电表数据够吗?:勉强够跑通,但要覆盖完整四季,否则夏季尖峰会被低估,建议至少补齐两个夏天。
- 天气预报告诉我明天降温,模型还要吗?:要。降温幅度对负荷的影响是非线性的,人脑估不准拐点,模型可以。
- 预测准了为什么电费没降?:预测只提供依据,降本来自调度执行,如果可移负荷太少,再准的曲线也换不来差价。
负荷优化的上游常常是生产计划,工艺参数优化怎么用 AI讲的是单台设备的调参逻辑;仓储侧的设备用电与作业节奏相关,可以看仓储拣货的路径是怎么排的;农业场景的用电与灌溉排程类似,见病虫害识别是怎么落地。


