1 农业大数据技术应用与思考 内 容 一、大数据、农业大数据的概念 二、农业进入大数据时代 三、农业大数据的关键技术 四、大数据技术在农业中的应用 五、存在的问题和未来展望 一、大数据、农业大数据的概念  大数据（ big data ），指无法在一定时间范围内用常规软件工具 进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强 的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的 的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的 信息资产。目前，大数据企业达到了 8900 多家，大数据产业规模总 量超过 1100 亿元。 资料来源：中国电子信息产业研究院、中商产业研究院  农业大数据是指在现代农业生产、经营、管理等各种活动中形成的， 具有潜在价值的、海量的、活的数据。一切与农业相关的数据，涉及 农业生产、经营、管理和服务的方方面面。农业领域的诸多问题，如 土壤治理、病虫害预测与防治、农业结构调整、粮食安全、农副产品 土壤治理、病虫害预测与防治、农业结构调整、粮食安全、农副产品 消费等等，都可通过大数据的应用进行预测和改善。 2018 数博会来了！要放假啦？ 以“数化万物 智在融合”为主题的 2018 中国国际大数据产业博览会 将于 2018 年 5 月 26 日至 29 日在贵阳举行，数博会作为全球首个大 数据主题博览会，已在贵阳连续成功举办了三届。 除了放假，本届博览会的几大看点： 1.“ 同期两会”：即在举办数博会的同时，同期举办中

生产煤矿重点提升基础网络、数据中心、感知系统、智能装 备、机器人等建设，重点建设远程操控系统、无人驾驶系统、远 程运维系统、综合管控系统等，实现开采环境数字化、剥采装备 智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化。 新建露天矿应高起点建设信息基础设施，构建露天矿信息传输、 处理、存储平台和集中管控体系，开采过程实现远程智能控制， 建设露天煤矿智能化综合管控平台，实现基于大数据分析、云计 感知、智能控制、智能管理与智能决策，主要工艺环节、主要操作 岗位及重要设备实现智能无人操控，建成安全、节能、环保的智能 化选煤厂。 二、煤矿智能化总体设计 智能化煤矿将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机 器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合，形成全面 感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的 智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安 全保障、经 设与升级改 造方案，明确智能化煤矿建设的总体架构、技术路径、主要任务 与目标。 智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路，采用一套标 准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、 形成一个大数据应用中心，面向不同业务部门实现按需服务。井 工煤矿、露天煤矿开展智能化建设可参考图 1 所示技术架构。 4 图 1 智能化建设参考技术架构 （一）井工煤矿智能化总体设计 1

前言 1 第一章 研究方法 3 1.1 工程研究前沿遴选 5 1.1.1 论文数据获取与预处理 5 1.1.2 论文主题挖掘 5 1.1.3 研究前沿确定与解读 6 1.2 工程开发前沿遴选 6 1.2.1 专利数据获取与预处理 6 1.2.2 专利主题挖掘 7 1.2.3 开发前沿确定与解读 7 1.3 发展路线图 7 1.4 术语解释 7 第二章 沿和工程开发前沿，以期发挥学术引领作用，积极引导工程科技和产业创新发展。 2024年度全球工程前沿研究项目依托中国工程院9个学部及中国工程院《工程》系列期刊开展研究工作。 研究以数据分析为基础，以专家研判为核心，遵从定量分析与定性研究相结合、数据挖掘与专家论证相佐证、 工程研究前沿与工程开发前沿并重的原则，凝练获得 92 个工程研究前沿和 92 个工程开发前沿，并重点解 读 29 个工程研究前沿和 29 个工程开发前沿。 关系；继续在重点前沿解读过 程中利用发展路线图工具，研判重点工程前沿未来 5~10 年的发展方向和趋势。 本书为 2024 年度全球工程前沿研究项目的成果，由两部分组成：第一章主要说明研究采用的数据和 研究方法；第二章至第十章为机械与运载工程，信息与电子工程，化工、冶金与材料工程，能源与矿业工程， 土木、水利与建筑工程，环境与轻纺工程，农业，医药卫生和工程管理 9 个领域报告，分别描述与分析各

江苏 2025 年夏季最高用电负荷已突破 1.55 亿千瓦，风光发电装机占比超过 45%， 高负荷与高比例新能源并存的局面给江苏新型电力系统建设带来电力保供和新能源消纳的 双重难题。因此，充分挖掘和发挥需求侧资源的调节能力、提升系统灵活性，成为江苏建 设新型电力系统的关键举措之一。近年来，江苏在优化需求侧管理和推动需求侧资源主 动调节等多方面取得了显著成效，但仍然面临需求侧资源分散、引导性价格机制待完善 段。 考虑到资源潜力、技术成熟度和已有开发实践，报告建议积极培育虚拟电厂、智能微电网、 负荷聚合商等新型经营主体，优先开发工业负荷、电动汽车、非工空调、用户侧储能等资 源，并逐步拓展至换电站、数据中心、5G 基站等资源，形成分类分级的需求侧资源库， 逐步扩大需求侧资源规模。应以数字化赋能为基础，推动需求侧资源的规模化开发利用； 通过分时电价引导和市场激励，实现其常态化利用；在此基础上，形成可持续收入预期促 保供和新能源消纳的双重难题。需求侧各领域新兴的、多样化的海量终端用户为提升系 统灵活性提供了资源和潜力，成为江苏建设新型电力系统的关键支撑。《江苏沿海地区 新型电力系统实施方案（2023-2027）》中明确提出，深入挖掘需求响应潜力，引导需 求侧资源以及虚拟电厂等新兴市场主体为电力提供调峰、调频、备用服务。2024 年，江 苏省发改委发布的《江苏省电力需求响应实施细则》提出，形成最大用电负荷 5% 以上的 需

安全的必然选择。在全球迈向绿色低碳发展的趋势中，构建以 高比例新能源接入为核心的新型能源体系至关重要。要实现碳 达峰、碳中和目标，传统能源生产和消费模式的转型势在必 行。与此同时，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速应 用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能 源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 等的部署作为起 步阶段（2021-2025）支持电网升级的重点举措之一。在数据 层面，完善数据治理框架成为多国一致努力的方向。根据《欧 洲数据战略》，欧盟委员会将建立敏捷数据治理方法以适应数 据开放共享的需求，同时构建包括能源数据在内的9个欧洲数 据空间，以促进各领域的数据应用。韩国也提出构建能源运营 大数据平台，以加速能源领域重点技术的研发。此外，在电力 系统数字化场景中，电力消费者越来越受到重视。欧盟计划通 战略演进。在国家数字化战略的引领下，能源领域已成为技 术创新和应用的先锋。2022年1月发布的《“十四五”现代能 源体系规划》中明确了数字化和智能化在能源产业升级中的 核心地位，倡导利用人工智能、云计算、区块链、物联网和 大数据等前沿技术实现能源系统的全环节智能协同。2023年 相继发布的《数字中国建设整体布局规划》和《关于加快推 进能源数字化智能化发展的若干意见》强调了能源等关键领 域加速数字技术革新的重要性，指出数字化智能化技术在推

安全的必然选择。在全球迈向绿色低碳发展的趋势中，构建以 高比例新能源接入为核心的新型能源体系至关重要。要实现碳 达峰、碳中和目标，传统能源生产和消费模式的转型势在必 行。与此同时，随着人工智能、物联网等新兴技术的快速应 用，以及数据中心、智算中心等新型算力基础设施的兴起，能 源体系面临前所未有的高效化、多样化与低碳化需求，能源的 供给与管理方式亟待创新。在此背景下，党的二十大报告提 出“加快规划建设新型能源体系”的战略部署，通过提高可再 等的部署作为起 步阶段（2021-2025）支持电网升级的重点举措之一。在数据 层面，完善数据治理框架成为多国一致努力的方向。根据《欧 洲数据战略》，欧盟委员会将建立敏捷数据治理方法以适应数 据开放共享的需求，同时构建包括能源数据在内的9个欧洲数 据空间，以促进各领域的数据应用。韩国也提出构建能源运营 大数据平台，以加速能源领域重点技术的研发。此外，在电力 系统数字化场景中，电力消费者越来越受到重视。欧盟计划通 战略演进。在国家数字化战略的引领下，能源领域已成为技 术创新和应用的先锋。2022年1月发布的《“十四五”现代能 源体系规划》中明确了数字化和智能化在能源产业升级中的 核心地位，倡导利用人工智能、云计算、区块链、物联网和 大数据等前沿技术实现能源系统的全环节智能协同。2023年 相继发布的《数字中国建设整体布局规划》和《关于加快推 进能源数字化智能化发展的若干意见》强调了能源等关键领 域加速数字技术革新的重要性，指出数字化智能化技术在推

聚合资源：利用智慧系统聚合海量分布式资源，实现优化调控 响应需求：挖掘需求响应资源，平抑负荷波动，促进新能源消纳 调节出力：增加电力系统可调电源和可调负荷，补充尖峰电力缺口 节能管控：通过数智化技术，使用电合理、稳定且高效，降低成本 辅助服务：提供调峰、调频、调压、备电等辅助服务，赚取收益 现货交易：可直接参与电力市场现货交易，赚取收益 碳资产及网络融合：开发中产生的碳资源、用户和数据资源，实现价值倍增 1 2 3 价值 价值 （三）创新实践与布局--I.存量资产/客户升级：(1) 光伏资产 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 15 价值挖掘 年利润525万元 集团公司 • 虚实结合 • 多元开发 • 综合供能服务 • 抗风险能力大幅提升 • 项目盈利性大幅改善 • 客户粘性大幅增强 售电+分布式光伏+ 绿电绿证交易+需求 侧响应+能源管理 42.72MW （6） 35.43MW 绿电占比 2.3% • 分布式光伏 • 分散式风电  创新驱动、落地成效  多维融合  绿电直供  巩固拓展 场景 拓展 价值 挖掘 技术创新：直流微 电网技术直接应用 于电解铝工艺 （三）创新实践与布局-- III.大客户开发：(5) 高能耗客户 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新

Rui-chun 2 导 读 内 容 为有效应对大数据、物联网等新场景、新模式带来的挑战，本文介绍了钢铁工业能源管控的现 状，分析了驱动人工智能在钢铁工业能源管控领域应用的重要技术，结合钢铁工业人工智能应用实 例讨论了典型人工智能技术应用于钢铁能源管控的可行性和存在的问题，指出钢铁智慧能源的未来 发展趋势为：如何实现机理、数据、知识等多模型合理深度融合；运算结果的可解释性提升。钢铁 企业智能化、绿色化需求必将使人工智能深度融入钢铁能源综合管控。 随着能源管理系统 (Energy Management System， EMS) 的发展和推广，钢铁工业已收集了各类能源相 关产、消、存等环节的海量数据，并进行了集中管 理、分析预测和调度优化等研究应用工作，从系统 层面上取得了一些初步进展。然而，随着生产流程 日趋复杂、个性化产品需求日益强烈，传统的模型 方法与技术体系已遇到瓶颈，无法有效应对大数 据，基于数据驱动的模型技术逐渐成为解决上述问 作者单位：1. 鞍山钢铁股份有限公司，辽宁 鞍山 114021；2. 北京科技大学，北京 100083 29 题的首选方法。然而，由于钢铁制造流程日趋复 杂，综合能源系统各变量间关系耦合程度不断加 深，传统的浅层神经网络等模型已难以挖掘深度特 征。此外，钢铁产品个性化需求的日益增加，也为 能源管控带来全新挑战，一般数据驱动方法建立的

国家发改委 国家能源局 《“十四五”现代能源体系规划》 开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源 汽车与电网 (V2G) 能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。 国家发改委 国家能源局 《关于完善能源绿色低碳转型体制 机制和政策措施的意见》 拓宽电力需求响应实施范围，通过多种方式挖掘各类需求侧资源并组织其参与 需求响应，支持用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电等用户侧可调节 深圳、冀北、上海、山西、宁夏等地结合区域特点均已开展了虚拟电厂的试点应用。 • 深圳:系统推进虚拟电厂建设 • 实践-深圳虚拟电厂:平台接入资源数量超过3万个，规模超过265万千瓦，预计实时最大可调节负荷能力约56万 千瓦，是国内数据采集密度、接入负荷类型、直控资源、应用场景丰富和全面的虚拟电厂调控管理平台。 响应总量：3万kW 运营商收益：25 万元 3 kW 响应能力：9万kW 运营商收益：140 万元 响应能力：21 易电量2965万千瓦时，结算电量2911万千瓦时， 结算金额583.33万元，总红利46.2万元。 • 宁夏:试点参与调峰辅助服务 • 实践-宁夏综合能源服务有限公司虚拟电厂:涵盖电采 暖、数据基站、材料生产及制造等12个行业试点参 与辅助服务市场(以调峰服务为主)。自2023年10月 28日启动虚拟电厂辅助服务以来试点项目已开展14 次调峰服务，累计申报容量51.27万千瓦，累计计划