Je AI budúcnosťou zelenej energie?

Zelená energia je nevyhnutná v boji proti klimatickým zmenám. Svet potrebuje spotrebovať menej energie a prejsť na menej škodlivé zdroje, no je to komplikovanejšie, ako sa na prvý pohľad zdá. AI sa môže ukázať ako chýbajúca časť skladačky.

Odborníci majú identifikovaných viac ako 50 prípadov použitia pre AI v energetickom sektore. Mnohé z týchto aplikácií podporujú prechod na udržateľnú energetickú infraštruktúru. Tu je pohľad na niektoré z najdôležitejších použití, ktoré zdôrazňujú, prečo je AI budúcnosťou zelenej energie. 

Inteligentné siete

Inteligentné siete, ktoré podporujú obojsmerné toky elektriny a využívajú rozsiahle dátové technológie, sú najobľúbenejšou aplikáciou AI v energetike. AI analyzuje tisícky dátových bodov tieto siete produkujú, aby umožnili úpravy v reálnom čase. Tieto prebiehajúce zmeny sú kľúčom k riešeniu jednej z najväčších výziev obnoviteľných zdrojov – prerušovanosti.

Solárne panely a veterné turbíny nemôžu vytvárať energiu na požiadanie, pretože sa spoliehajú na kolísavé prírodné javy. Ich najvyššia generačná perióda často nie je v súlade so špičkovou spotrebou. V zime ľudia spotrebujte viac energie ráno a večer, keď je vonku tma, ale solárne panely nevyrábajú energiu v tme.

Inteligentné siete poháňané AI pomáhajú tým, že posielajú energiu tam, kde je v danom čase najviac potrebná. Keď je výroba vysoká a spotreba nízka, posielajú viac elektriny do zásobníkov. Distribuujú uloženú energiu, keď spotreba rastie a produkcia klesá. V dôsledku toho sa obnoviteľná energia stáva spoľahlivejšou.

Informované rozšírenie obnoviteľných zdrojov

Podobne nie každá oblasť je rovnako vhodná pre obnoviteľné zdroje. Solárne panely produkujú viac energie v regiónoch s množstvom slnečného svetla a preto vietor sa zvyšuje vo vyšších nadmorských výškach, veterné turbíny sú najlepšie pre horské oblasti. Zložitosť vlastníctva pôdy a vplyv výstavby na okolitú divočinu však túto záležitosť komplikujú.

Modely strojového učenia môžu pomôcť tým, že analyzujú všetky tieto zložité faktory súčasne. Umelá inteligencia dokáže zvýrazniť ideálne miesta na vybudovanie novej obnoviteľnej infraštruktúry rýchlejšie a presnejšie ako ľudia. Čím sú tieto rozhodnutia zložitejšie, tým je AI výhodnejšia.

Spoliehaním sa na poznatky AI môžu energetické spoločnosti nájsť miesta, kde by obnoviteľné systémy vyprodukovali najviac energie pri najnižších nákladoch a ekologických dopadoch. Toto informované rozhodovanie umožňuje plynulejší a bezpečnejší prechod na elektrickú energiu bez emisií.

Údržba siete

Pretože zelená energia je vo svojej podstate volatilnejšia ako alternatívy na požiadanie, údržba je dôležitejšia. Akékoľvek poruchy by mohli spôsobiť rozsiahle výpadky napájania a vysoké náklady na opravy zvyšujú už aj tak vysoké ceny týchto systémov. AI môže pomôcť prostredníctvom prediktívnej údržby.

Prediktívna údržba predvída poruchy zariadenia tým, že sa naučí identifikovať včasné varovné signály. Tieto systémy upozorňujú technikov na problémy, kým sú stále malé, dajú sa ľahko a cenovo dostupné. Výsledkom je prediktívna údržba znižuje prestoje a zvyšuje efektivitu na úrovni, ktorú bežné postupy opráv nemôžu dosiahnuť.

Táto stratégia údržby riadená AI je užitočná aj pre existujúce neobnoviteľné siete. Spoločnosti poskytujúce energetické služby môžu minimalizovať plytvanie energiou a poruchy udržiavaním elektrických sietí v lepšom stave. Výsledkom je, že poskytujú rovnaké množstvo elektriny s menšími emisiami.

Zvýšená energetická účinnosť

Efektívnosť je ďalšou kľúčovou súčasťou prechodu na zelenú energiu. Zníženie spotreby v prostrediach poháňaných fosílnymi palivami znižuje emisie skôr, ako oblasti prejdú na obnoviteľné zdroje. Vyššia účinnosť v regiónoch, ktoré už využívajú obnoviteľné zdroje energie, znamená, že tieto prerušované zdroje energie nemusia produkovať toľko elektriny, aby uspokojili potreby ľudí.

Úloha AI v tejto oblasti je podobná tomu, ako fungujú inteligentné siete. Zariadenia internetu vecí (IoT) poháňané umelou inteligenciou v domácnostiach, firmách a elektrárňach dokážu analyzovať podmienky v reálnom čase a v reakcii upraviť dodávku energie. Takto môžu spotrebovať čo najmenej elektriny a zároveň podporovať rovnaké procesy.

Inteligentné termostaty sú vynikajúcim príkladom tohto konceptu v praxi. Keďže sú tieto zariadenia relatívne jednoduché, znižujú spotrebu vykurovania a chladenia o 8 % ročne v priemere. Aplikácia rovnakej adaptívnej technológie na rozsiahlejšie prostredia môže priniesť značné úspory energie.

Optimalizácia dodávateľského reťazca

Podobne môže AI znížiť uhlíkovú stopu väčšieho energetického dodávateľského reťazca. Modely strojového učenia dokážu analyzovať energetické siete s cieľom nájsť oblasti, kde by jemné zmeny mohli znížiť emisie. Mnohé z týchto príležitostí ľudské oči ľahko premeškajú, ale AI je pri tomto druhu analýzy vysoko efektívna.

Napríklad repasované výkonové transformátory eliminovať odpad a emisie od výroby nového. Táto alternatíva je ľahko prehliadnuteľná kvôli svojej jednoduchosti, ale môže výrazne ovplyvniť elektrickú sieť. Umelá inteligencia dokáže identifikovať, kde je recyklácia najlepšou cestou vpred, a odporučiť ju energetickým spoločnostiam.

Zníženie emisií môže prameniť aj z využívania bližšieho dodávateľa, rozdielneho rozloženia zásielok alebo hľadania zdrojov recyklovaného materiálu. Analytika AI dokáže nájsť najlepšiu kombináciu týchto komplexných faktorov, aby sa zabezpečilo, že energetické dodávateľské reťazce budú čo najefektívnejšie.

Modelovanie počasia

Predpovede počasia a analýzy budú čoraz dôležitejšie, pretože svet sa viac spolieha na obnoviteľnú energiu. Preukázaná účinnosť AI pri prediktívnych úlohách z nej robí ideálny nástroj pre danú prácu.

Niektoré organizácie už používajú modely hlbokého učenia na predpovedanie úrovní solárnej výroby, ktoré sa značne líšia v rôznych poveternostných podmienkach. Tento prístup AI je v tejto predpovedi presnejší ako konvenčné predpovede. V dôsledku toho je plánovanie efektívnych prechodov zelenej energie jednoduchšie.

Podobné riešenia môžu pripraviť aj energetické spoločnosti na prichádzajúce nepriaznivé poveternostné udalosti. Modely AI môžu upozorniť orgány na podmienky, ktoré môžu narušiť zdroje zelenej energie. Vďaka týmto včasným varovaniam môžu energetické spoločnosti zabezpečiť dostatočné zásoby energie a chrániť svoju infraštruktúru, aby sa predišlo škodám a výpadkom.

Obchodovanie s energiou v reálnom čase

Ďalšou výhodou AI pre zelenú energiu je, že umožňuje rýchlejšie a ziskovejšie obchodovanie s energiou. Na rozdiel od konvenčných zdrojov energie umožňujú obnoviteľné zdroje ľuďom vyrábať si vlastnú elektrinu prostredníctvom solárnych panelov alebo malých turbín na ich pozemku. Obchodovanie s energiou s podporou AI umožňuje rýchlejšiu návratnosť ich investícií do týchto systémov, čo podporuje širšie prijatie.

Priemerná inštalácia solárnych panelov v domácnostiach stojí viac ako 16,000 XNUMX dolárov, a to aj po odpočítaní dane. Keďže si však majitelia vyrábajú vlastnú energiu, šetria peniaze tým, že platia menej za elektrinu. AI zvyšuje tieto úspory predajom prebytočnej energie z týchto systémov späť do siete. 

Keďže obnoviteľné zdroje energie sú prerušované, vygenerujú viac, ako môžu majitelia domov potrebovať. Umelá inteligencia dokáže rozpoznať, kedy sa to stane, a automaticky poslať energiu energetickým spoločnostiam, keď je to nákladovo najefektívnejšie. V dôsledku toho môže sieť distribuovať viac obnoviteľnej energie, zatiaľ čo vlastníci týchto obnoviteľných zdrojov zarábajú peniaze na kompenzáciu nákladov na inštaláciu.

AI pripraví cestu pre zelenšiu budúcnosť

Prechod na zelenú energiu je zásadný, ale komplikovaný proces. Aj keď AI nie je úplným riešením, poskytuje potrebnú pomoc pri tomto prechode.

Umelá inteligencia má rýchlosť, presnosť a prehľad, ktoré spoločnosti poskytujúce služby a ich zákazníci potrebujú na to, aby bola rozsiahla obnoviteľná energia životaschopná. Zároveň zníži emisie z konvenčných systémov využívajúcich fosílne palivá. S rastúcou hrozbou klimatických zmien sa tieto výhody stávajú čoraz ťažšie prehliadnuteľné. V dôsledku toho sa AI stane klimatickou nevyhnutnosťou.