Zastosowanie sztucznej inteligencji w zarządzaniu zużyciem energii

Rozwój sztucznej inteligencji (AI) wpływa na wiele obszarów gospodarki. Jednym z nich jest sektor energetyczny. Rozwiązania z dziedziny AI można stosować na różnych szczeblach – zarówno przez producentów, jak i odbiorców energii. W niniejszym tekście postaramy się odpowiedzieć na pytanie, jak sztuczna inteligencja może pomóc w oszczędzaniu energii?

Rozwój technologiczny, którego jesteśmy świadkami w ostatnich latach, sprawia, że nowoczesna energetyka znacząco różni się od tej sprzed kilku dekad. Dzięki zastosowaniu innowacyjnych rozwiązań, branża energetyczna może ograniczać ślad węglowy, zwiększać poziom inwestycji w OZE i całościowo oferować lepsze zarządzanie zużyciem energii. Z pomocą przychodzi sztuczna inteligencja, która pozwala na wykonanie kolejnego kroku na drodze do oszczędzania energii i optymalizacji pracy całej sieci.

Sztuczna inteligencja w służbie zielonej energii

Jak wskazują eksperci, jednym z potencjalnych obszarów zastosowania sztucznej inteligencji, jest odpowiednie planowanie w zakresie zapotrzebowania na energię elektryczną. Dzięki możliwości analizowania dużej ilości różnorodnych danych, wykorzystanie sztucznej inteligencji może pozwolić w optymalny sposób wykorzystać np. elektrownie wiatrowe (analiza zapotrzebowania na energię w połączeniu z modelami prognostycznymi pogody) czy inne odnawialne źródła energii. Efektem będzie bardziej zielona energia i zmniejszenie, tak jak mogłoby to się stać w przypadku Polski, udziału węgla w miksie energetycznym. Dzięki odpowiednim modelom prognostycznym, uwzględniającym chociażby potencjalne zapotrzebowanie na energię w poszczególnych porach dnia, a także prognozę pogody, sztuczna inteligencja mogłaby tak zarządzać energią w skali makro, że np. elektrownie węglowe stanowiłyby jedynie zapasowe bądź awaryjne źródło produkcji energii.

Zastosowanie sztucznej inteligencji w projektowaniu i utrzymaniu sieci

Domeną sztucznej inteligencji nie musi być jednak tylko zarządzanie zużyciem energii, ale również optymalne projektowanie sieci elektroenergetycznej, np. uwzględniając, gdzie powinna być poprowadzona linia średniego napięcia, czy linia niskiego napięcia, tak, by cały projekt był funkcjonalny i uwzględniał nie tylko bieżące potrzeby, ale także potencjalny rozwój sieci. Rozwiązania z obszaru AI mogą w tym kontekście być przydatne zwłaszcza dzięki możliwości analizy ogromnej ilości danych, co przekracza możliwości człowieka.

Co więcej, sztuczną inteligencję już obecnie zaczyna się wykorzystywać m.in. do utrzymania i modernizacji czy napraw sieci. AI może np. zbierając dane z różnych okresów czasu, analizować linie wysokiego napięcia i identyfikować potencjalne zagrożenia czy niebezpieczeństwa – jak chociażby ewentualne uszkodzenia linii napowietrznych przez drzewa. Może także szybko „dostrzec” anomalie w pracy poszczególnych elementów systemu, wytwarzaniu czy poborze prądu, a w razie potrzeby także wystosować odpowiednio wczesne ostrzeżenia o możliwej awarii, tak, by zdążyć zapobiec jej wystąpieniu.

Sztuczna inteligencja w energetycznej skali mikro

Nowoczesna energetyka charakteryzuje się tym, że optymalizacji poziomu zużycia energii można dokonywać na coraz niższym szczeblu – nawet pojedynczego użytkownika. Takie podejście umożliwiają m.in. nowoczesne, inteligentne moduły sterowania zużyciem i magazynowaniem energii w instalacjach domowych korzystających z odnawialnych źródeł. Dość powiedzieć, że rozwiązania z dziedziny AI, właśnie w kontekście optymalizacji zużycia energii, są stosowane w wielu urządzeniach codziennego użytku, jak chociażby w smartfonach czy laptopach.

Zastosowanie sztucznej inteligencji może również pomóc konsumentowi stworzyć i zrozumieć własny profil energetyczny, dostarczając informacji np. o zapotrzebowaniu na energię na przestrzeni całej doby w gospodarstwie domowym, poziomie zużycia energii przez poszczególne urządzenia czy też rozplanowując pracę różnorodnych urządzeń (np. pralki, zmywarki) w ciągu doby. AI ułatwia także cały proces rozliczenia za energię dzięki zastosowaniu inteligentnych liczników.

Smart Grid jako przykład zastosowania sztucznej inteligencji w energetyce

Jednym z haseł robiących zawrotną karierę w nowoczesnej energetyce jest „Smart Grid”, co oznacza inteligentne sieci energetyczne. Dzięki możliwości agregowania i analizy ogromnej ilości danych, nawet w skali całego kraju, wykorzystanie Smart Grid może być receptą na rosnące zapotrzebowanie na energię i trudności w szybkim przyroście możliwości jej produkcji. Analizując dostępne dane, sieć Smart Grid mogłaby wspomagać proces zarządzania infrastrukturą sieci krajowej, np. optymalizując wykorzystanie dostępnych zasobów. Dzięki temu, może ułatwić decentralizację systemu produkcji i dostaw energii, co przełożyłoby się nie tylko na wyższy poziom bezpieczeństwa energetycznego w skali makro, ale mogłoby się przyczynić do ograniczenia strat energii poprzez optymalizację przesyłu i skrócenie drogi od producenta do odbiorcy w skali mikro.