Este AI viitorul energiei verzi?

Energia verde este esențială în lupta împotriva schimbărilor climatice. Lumea trebuie să folosească mai puțină energie și să treacă la surse mai puțin dăunătoare, dar acest lucru este mai complicat decât pare inițial. AI s-ar putea dovedi a fi partea lipsă a puzzle-ului.

Experții au au identificat peste 50 de cazuri de utilizare pentru IA în sectorul energetic. Multe dintre aceste aplicații sprijină trecerea la o infrastructură energetică durabilă. Iată o privire asupra unora dintre cele mai importante utilizări, subliniind de ce AI este viitorul energiei verzi. 

Retele inteligente

Rețelele inteligente, care acceptă fluxuri de electricitate bidirecționale și utilizează tehnologii extinse de date, sunt cea mai populară aplicație a AI în domeniul energiei. AI analizează mii de puncte de date aceste rețele produc pentru a permite ajustări în timp real. Aceste schimbări în curs sunt esențiale pentru abordarea uneia dintre cele mai mari provocări ale surselor regenerabile - intermitența.

Panourile solare și turbinele eoliene nu pot crea energie la cerere, deoarece se bazează pe fenomene naturale fluctuante. Perioadele lor de generație cea mai înaltă nu se aliniază adesea nici cu consumul maxim. Iarna, oameni folosiți mai multă energie dimineața și seara când este întuneric afară, dar panourile solare nu produc energie în întuneric.

Rețelele inteligente alimentate cu inteligență artificială ajută trimițând energie acolo unde este cea mai necesară la un moment dat. Când producția este mare și consumul este scăzut, ei trimit mai multă energie electrică la stocare. Ei distribuie puterea stocată atunci când utilizarea crește și producția scade. Ca rezultat, energia regenerabilă devine mai fiabilă.

Expansiune informată din surse regenerabile

În mod similar, nu toate zonele sunt la fel de potrivite pentru surse regenerabile. Panourile solare produc mai multă energie în regiunile cu multă lumină solară și pentru că vânturile cresc la altitudini mai mari, turbinele eoliene sunt cele mai bune pentru regiunile montane. Cu toate acestea, complexitatea proprietății terenurilor și impactul construcției asupra vieții sălbatice din apropiere complică problema.

Modelele de învățare automată pot ajuta prin analizarea simultană a tuturor acestor factori complexi. AI poate evidenția locurile ideale pentru a construi o nouă infrastructură regenerabilă mai rapid și mai precis decât poate oamenii. Cu cât aceste decizii devin mai complexe, cu atât AI devine mai avantajoasă.

Bazându-se pe informații despre AI, companiile energetice pot găsi unde sistemele regenerabile ar produce cea mai mare energie la cel mai mic cost și impact ecologic. Acea luare a deciziilor în cunoștință de cauză permite o tranziție mai lină și mai sigură la energie electrică fără emisii.

Întreținerea rețelei

Deoarece energia verde este în mod inerent mai volatilă decât alternativele la cerere, întreținerea este mai importantă. Orice defecțiuni ar putea cauza întreruperi larg răspândite de alimentare, iar costurile ridicate de reparație amplifică prețurile deja abrupte ale acestor sisteme. AI poate ajuta prin întreținerea predictivă.

Întreținerea predictivă anticipează defecțiunile echipamentelor învățând să identifice semnele de avertizare timpurie. Aceste sisteme alertează tehnicienii cu privire la probleme în timp ce acestea sunt încă mici, ușor și accesibile de rezolvat. Ca urmare, întreținerea predictivă reduce timpul de nefuncționare și îmbunătățește eficiența la un nivel pe care practicile convenționale de reparații nu pot ajunge.

Această strategie de întreținere bazată pe inteligență artificială este utilă și pentru rețelele existente neregenerabile. Companiile de utilități pot minimiza risipa de energie și întreruperile prin menținerea rețelelor de energie în stare mai bună. Drept urmare, furnizează aceeași cantitate de energie electrică cu mai puține emisii.

Îmbunătățirea eficienței energetice

Eficiența este o altă parte cheie a tranziției la energia verde. Reducerea consumului în mediile alimentate cu combustibili fosili scade emisiile înainte ca zonele să treacă la surse regenerabile. O eficiență mai mare în regiunile care utilizează deja surse regenerabile înseamnă că aceste surse de energie intermitentă nu trebuie să producă atâta energie electrică pentru a satisface nevoile oamenilor.

Rolul AI în acest domeniu este similar cu modul în care funcționează rețelele inteligente. Dispozitivele Internet of Things (IoT) alimentate cu inteligență artificială din case, întreprinderi și centrale electrice pot analiza condițiile în timp real și pot ajusta livrarea de energie ca răspuns. În acest fel, pot folosi cât mai puțină energie electrică, susținând în același timp aceleași procese.

Termostatele inteligente sunt un exemplu excelent al acestui concept în acțiune. Oricât de relativ simple sunt aceste dispozitive, ele reduc consumul de încălzire și răcire cu 8% pe an in medie. Aplicarea aceleiași tehnologii adaptative în medii la scară mai mare poate produce economii semnificative de energie.

Optimizarea lanțului de aprovizionare

În mod similar, AI poate reduce amprenta de carbon a lanțului mai mare de aprovizionare cu energie. Modelele de învățare automată pot analiza rețelele de energie pentru a găsi zone în care modificări subtile ar putea reduce emisiile. Multe dintre aceste oportunități sunt ușor de ratat de către ochiul uman, dar AI este foarte eficientă la acest tip de analiză.

De exemplu, transformatoare de putere recondiționate elimina deșeurile și emisiile de la fabricarea unuia nou. Această alternativă este ușor de trecut cu vederea datorită simplității sale, dar poate avea un impact semnificativ asupra rețelei electrice. AI poate identifica unde reciclarea este calea mai bună de urmat și o poate recomanda companiilor de utilități.

Reducerea emisiilor poate rezulta și din utilizarea unui furnizor mai apropiat, distanțarea diferită a transporturilor sau găsirea de surse de materiale reciclate. Analiza AI poate găsi cea mai bună combinație a acestor factori complexi pentru a se asigura că lanțurile de aprovizionare cu energie devin cât mai eficiente posibil.

Modelarea vremii

Prognoza și analiza vremii vor deveni din ce în ce mai importante pe măsură ce lumea se bazează mai mult pe energie regenerabilă. Eficiența dovedită a inteligenței artificiale în sarcinile predictive îl face instrumentul ideal pentru job.

Unele organizații folosesc deja modele de învățare profundă pentru a prezice nivelurile de generare solară, care variază foarte mult în diferite condiții meteorologice. Această abordare AI este mai precisă la această predicție decât prognoza convențională. Ca urmare, planificarea tranzițiilor eficiente la energia verde devine mai ușoară.

Soluții similare pot pregăti și companiile de utilități pentru evenimente meteorologice severe. Modelele AI pot alerta autoritățile cu privire la condițiile care pot perturba sursele de energie ecologică. Cu aceste avertismente timpurii, companiile energetice pot asigura suficiente rezerve de energie și își pot proteja infrastructura pentru a preveni deteriorarea și întreruperile.

Tranzacționare cu energie în timp real

Un alt avantaj al AI pentru energia verde este că permite comerțul cu energie mai rapid și mai profitabil. Spre deosebire de sursele de energie convenționale, sursele regenerabile le permit oamenilor să-și genereze propria energie electrică prin panouri solare sau turbine mici de pe proprietatea lor. Tranzacționarea cu energie prin IA permite o rentabilitate mai rapidă a investiției lor în aceste sisteme, încurajând o adoptare mai largă.

Instalația medie de panouri solare rezidențiale costă peste 16,000 USD, chiar și după creditele fiscale. Cu toate acestea, deoarece proprietarii își generează propria energie, economisesc bani plătind mai puțin facturile la electricitate. Inteligența artificială crește aceste economii prin vânzarea excesului de energie din aceste sisteme înapoi la rețea. 

Deoarece sursele regenerabile sunt intermitente, vor genera mai mult decât ar putea avea nevoie proprietarii de case. AI poate recunoaște când se întâmplă acest lucru și poate trimite automat energia companiilor de utilități atunci când este cel mai rentabil. În consecință, rețeaua poate distribui mai multă energie regenerabilă, în timp ce proprietarii acestor surse regenerabile câștigă bani pentru a compensa costurile de instalare.

AI va deschide calea pentru un viitor mai verde

Trecerea la energia verde este un proces crucial, dar complicat. Deși AI nu este o soluție completă, oferă ajutorul necesar în această tranziție.

AI are viteza, acuratețea și informațiile de care companiile de utilități și clienții lor au nevoie pentru a face viabilă energia regenerabilă la scară largă. În același timp, va reduce emisiile de la sistemele convenționale, bazate pe combustibili fosili. Pe măsură ce amenințarea schimbărilor climatice crește, aceste avantaje devin mai greu de trecut cu vederea. Ca rezultat, IA va deveni o necesitate climatică.