Onko tekoäly vihreän energian tulevaisuus?

Vihreä energia on välttämätöntä ilmastonmuutoksen torjunnassa. Maailman on käytettävä vähemmän virtaa ja vaihdettava vähemmän haitallisiin lähteisiin, mutta se on monimutkaisempaa kuin aluksi näyttää. Tekoäly voi osoittautua palapelin puuttuvaksi osaksi.

Asiantuntijoilla on tunnisti yli 50 käyttötapausta tekoälylle energia-alalla. Monet näistä sovelluksista tukevat siirtymistä kestävään energiainfrastruktuuriin. Tässä on katsaus eräisiin tärkeimpiin käyttötarkoituksiin ja korostetaan, miksi tekoäly on vihreän energian tulevaisuus. 

Älykkäät ruudukot

Älykkäät sähköverkot, jotka tukevat kaksisuuntaisia ​​sähkövirtoja ja hyödyntävät laajaa datateknologiaa, ovat tekoälyn suosituin sovellus energiassa. AI analysoi tuhansia datapisteitä nämä verkot tuottavat mahdollistamaan reaaliaikaiset säädöt. Nämä meneillään olevat muutokset ovat avainasemassa pyrittäessä vastaamaan yhteen uusiutuvien energialähteiden suurimmista haasteista – ajoittaisuudesta.

Aurinkopaneelit ja tuuliturbiinit eivät voi tuottaa sähköä tarpeen mukaan, koska ne ovat riippuvaisia ​​vaihtelevista luonnonilmiöistä. Heidän korkeimman sukupolven jaksonsa eivät myöskään usein vastaa huippukulutusta. Talvella ihmiset käytä enemmän energiaa aamulla ja illalla, kun ulkona on pimeää, mutta aurinkopaneelit eivät tuota sähköä pimeässä.

Tekoälykäyttöiset älyverkot auttavat lähettämällä energiaa sinne, missä sitä kulloinkin eniten tarvitaan. Kun tuotanto on korkea ja kulutus on vähäistä, ne lähettävät enemmän sähköä varastoon. Ne jakavat varastoitua tehoa, kun käyttö kasvaa ja tuotanto laskee. Tämän seurauksena uusiutuva energia muuttuu luotettavammaksi.

Tietoinen uusiutuva laajennus

Samoin kaikki alueet eivät ole yhtä sopivia uusiutuville energialähteille. Aurinkopaneelit tuottavat enemmän tehoa alueilla, joilla on paljon auringonvaloa, ja siksi tuulet lisääntyvät korkeammalla, tuuliturbiinit ovat parhaita vuoristoalueilla. Asiaa vaikeuttaa kuitenkin maanomistuksen mutkikkuus ja rakentamisen vaikutukset lähistön villieläimiin.

Koneoppimismallit voivat auttaa analysoimalla kaikkia näitä monimutkaisia ​​tekijöitä samanaikaisesti. Tekoäly voi korostaa ihanteellisia paikkoja uuden uusiutuvan infrastruktuurin rakentamiseen nopeammin ja tarkemmin kuin ihmiset pystyvät. Mitä monimutkaisempia näistä päätöksistä tulee, sitä edullisemmaksi tekoäly tulee.

Tekoälyn näkemyksiin luottaen energiayhtiöt voivat löytää, missä uusiutuvat järjestelmät tuottaisivat eniten energiaa alhaisin kustannuksin ja ekologisesti. Tietoinen päätöksenteko mahdollistaa sujuvamman ja turvallisemman siirtymisen päästöttömään sähköön.

Verkon ylläpito

Koska vihreä energia on luonnostaan ​​haihtuvampaa kuin on-demand-vaihtoehdot, ylläpito on tärkeämpää. Kaikki viat voivat aiheuttaa laajoja sähkökatkoksia, ja korkeat korjauskustannukset vahvistavat näiden järjestelmien jo ennestään jyrkkiä hintalappuja. Tekoäly voi auttaa ennakoivalla ylläpidolla.

Ennakoiva huolto ennakoi laitevikoja oppimalla tunnistamaan varhaiset varoitusmerkit. Nämä järjestelmät varoittavat teknikot ongelmista, vaikka ne ovat vielä pieniä, helppoja ja edullisia korjata. Tuloksena ennakoiva huolto vähentää seisokkeja ja parantaa tehokkuutta tasolla, johon perinteiset korjauskäytännöt eivät pääse.

Tämä tekoälyyn perustuva ylläpitostrategia on hyödyllinen myös olemassa oleville uusiutumattomille verkkoille. Sähköyhtiöt voivat minimoida energiahukkaa ja häiriöt pitämällä sähköverkot paremmassa kunnossa. Tämän seurauksena ne tuottavat saman määrän sähköä pienemmillä päästöillä.

Parempi energiatehokkuus

Tehokkuus on toinen keskeinen osa vihreään energiaan siirtymistä. Kulutuksen vähentäminen fossiilisia polttoaineita käyttävissä ympäristöissä vähentää päästöjä ennen kuin alueet siirtyvät uusiutuviin energialähteisiin. Korkeampi hyötysuhde uusiutuvia energialähteitä jo käyttävillä alueilla tarkoittaa, että näiden ajoittaisten energialähteiden ei tarvitse tuottaa niin paljon sähköä ihmisten tarpeisiin.

Tekoälyn rooli tällä alueella on samanlainen kuin älyverkkojen toiminta. Tekoälyllä toimivat Internet of Things (IoT) -laitteet kodeissa, yrityksissä ja voimalaitoksissa voivat analysoida reaaliaikaisia ​​olosuhteita ja säätää energian toimitusta vastauksena. Näin ne voivat käyttää mahdollisimman vähän sähköä samalla kun ne tukevat samoja prosesseja.

Älykkäät termostaatit ovat erinomainen esimerkki tästä konseptista toiminnassa. Vaikka nämä laitteet ovatkin suhteellisen yksinkertaisia, ne vähentävät lämmityksen ja jäähdytyksen käyttöä 8 % vuodessa keskimäärin. Saman mukautuvan tekniikan soveltaminen suuremmissa ympäristöissä voi tuottaa merkittäviä energiansäästöjä.

Toimitusketjun optimointi

Samoin tekoäly voi pienentää suuremman energian toimitusketjun hiilijalanjälkeä. Koneoppimismallit voivat analysoida voimaverkkoja löytääkseen alueita, joilla hienovaraiset muutokset voivat vähentää päästöjä. Monet näistä mahdollisuuksista ovat ihmissilmien helppoja ohittaa, mutta tekoäly on erittäin tehokas tällaisessa analysoinnissa.

Esimerkiksi kunnostetut tehomuuntajat poistaa jätteitä ja päästöjä uuden valmistamisesta. Tämä vaihtoehto on helppo jättää huomiotta sen yksinkertaisuuden vuoksi, mutta se voi vaikuttaa merkittävästi sähköverkkoon. Tekoäly tunnistaa, missä kierrätys on parempi tie eteenpäin, ja suosittelee sitä sähköyhtiöille.

Päästövähennykset voivat johtua myös läheisemmän toimittajan käyttämisestä, eri lähetysten jakamisesta tai kierrätysmateriaalin lähteistä. Tekoälyanalytiikka voi löytää näiden monimutkaisten tekijöiden parhaan yhdistelmän varmistaakseen, että energian toimitusketjut tulevat mahdollisimman tehokkaiksi.

Sään mallinnus

Sään ennustamisesta ja analysoinnista tulee yhä tärkeämpää, kun maailma luottaa enemmän uusiutuvaan energiaan. Tekoälyn todistettu tehokkuus ennakoivissa tehtävissä tekee siitä ihanteellisen työkalun työhön.

Jotkut organisaatiot käyttävät jo syväoppimismalleja ennustaakseen auringon tuotantotasoja, jotka vaihtelevat suuresti eri sääolosuhteissa. Tämä AI-lähestymistapa on tarkempi tässä ennustuksessa kuin perinteinen ennustaminen. Tehokkaiden vihreän energian siirtymien suunnittelu helpottuu tämän seurauksena.

Vastaavilla ratkaisuilla voidaan myös valmistaa sähköyhtiöitä tuleviin vaikeisiin sääilmiöihin. Tekoälymallit voivat varoittaa viranomaisia ​​olosuhteista, jotka voivat häiritä vihreitä virtalähteitä. Näillä ennakkovaroituksilla voimayhtiöt voivat varmistaa riittävät energiavarannot ja suojata infrastruktuuriaan vahinkojen ja katkosten estämiseksi.

Reaaliaikainen energiakauppa

Toinen vihreän energian tekoälyn etu on, että se mahdollistaa nopeamman ja kannattavamman energiakaupan. Toisin kuin perinteiset energialähteet, uusiutuvat energialähteet antavat ihmisten tuottaa itse sähköä aurinkopaneeleilla tai pienten turbiinien avulla. Tekoälyllä toimiva energiakauppa mahdollistaa nopeamman tuoton näihin järjestelmiin tehdyille sijoituksilleen, mikä kannustaa laajempaan käyttöönottoon.

Keskimääräinen asuntojen aurinkopaneelien asennus maksaa yli 16,000 XNUMX dollaria, jopa verohyvitysten jälkeen. Koska omistajat kuitenkin tuottavat sähkönsä itse, he säästävät rahaa maksamalla vähemmän sähkölaskuja. Tekoäly lisää näitä säästöjä myymällä ylimääräistä energiaa näistä järjestelmistä takaisin verkkoon. 

Koska uusiutuvat energialähteet ovat satunnaisia, ne tuottavat enemmän kuin asunnonomistajat saattavat tarvita. Tekoäly tunnistaa, kun näin tapahtuu, ja lähettää automaattisesti energiaa sähköyhtiöille, kun se on kustannustehokkainta. Näin ollen verkko voi jakaa enemmän uusiutuvaa sähköä, kun taas näiden uusiutuvien energialähteiden omistajat ansaitsevat rahaa kattaakseen asennuskustannuksia.

Tekoäly tasoittaa tietä vihreämpään tulevaisuuteen

Siirtyminen vihreään energiaan on ratkaiseva, mutta monimutkainen prosessi. Vaikka tekoäly ei ole täydellinen ratkaisu, se tarjoaa tarvittavaa apua tässä siirtymässä.

Tekoälyllä on nopeus, tarkkuus ja näkemys sähköyhtiöiden ja heidän asiakkaidensa tarpeessa tehdäkseen laajamittaisesta uusiutuvasta energiasta kannattavaa. Samalla se vähentää perinteisten, fossiilisia polttoaineita käyttävien järjestelmien päästöjä. Ilmastonmuutoksen uhan kasvaessa näitä etuja on vaikeampi jättää huomiotta. Tekoälystä tulee sen seurauksena ilmaston välttämättömyys.