人工智能(AI)正在改變幾乎所有行業(yè),能源領域也不例外。人工智能的影響可能會徹底改變我們生產(chǎn)、分配和消耗能源的方式。它還可以引導能源行業(yè)變得更高效、更具成本效益和可持續(xù)性。
世界各地的能源系統(tǒng)正在經(jīng)歷向清潔和可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變。隨著能源生產(chǎn)、傳輸和分配等各個部門的技術升級,技術和組織層面的變化正在變得司空見慣。這意味著創(chuàng)造一個考慮到社會、經(jīng)濟和環(huán)境因素的可持續(xù)能源系統(tǒng)的工程挑戰(zhàn)也在增加。
人工智能對能源系統(tǒng)中這些因素的影響正變得相當有影響力。在電力和能源領域擴大人工智能技術的應用,有助于更好地控制和管理能源消耗,預測網(wǎng)絡故障,甚至優(yōu)化。機器學習(ML)可以細粒度地確定客戶的需求,然后相應地調(diào)整能源購買決策。
認識到人工智能的潛在影響,我們很高興有機會與AutoGrid首席運營官Rahul Kur聊天。
開始吧。從最廣泛的意義上講,人工智能(AI)是如何開始在能源市場中發(fā)揮重要作用的?
人工智能/機器學習在能源領域的應用并不是全新的,它始于2010年左右,隨著智能電表、恒溫器和控制器等互聯(lián)網(wǎng)連接設備的部署。此外,AI/ML的最初應用集中在預測、負載、客戶行為和生成上。像AutoGrid這樣的組織利用了多年來產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),并在優(yōu)化和運營研究方面取得了進步,以管理電網(wǎng)。能源領域?qū)θ斯ぶ悄艿膹V泛投資繼續(xù)直接影響和提高電網(wǎng)的彈性,以及可再生能源的整體采用。
在短短十多年的時間里,人工智能在能源領域的應用正在產(chǎn)生巨大的成果,并取得了人類無法復制的成果。僅僅是電網(wǎng)的規(guī)模就足以壓倒傳統(tǒng)的資源,因為數(shù)以百萬計的離散端點都在實時交互,以保持狹窄的頻率容限。隨著網(wǎng)格變得越來越復雜,對人工智能的需求只會加深。
你認為未來十年人工智能對電力能源系統(tǒng)、電動汽車、可持續(xù)發(fā)展目標和溫室氣體排放的影響是什么?
越來越多的消費者采用分布式能源(DERs),如電動汽車(EV)和住宅太陽能光伏和儲能,正在顯著改變能源輸送的結構。傳統(tǒng)上,能源是以一種標準的方式產(chǎn)生、儲存和傳遞給消費者,并且使用電表來測量使用量。然而,隨著DERs和人工智能的結合,運營商現(xiàn)在能夠看到電表背后發(fā)生的事情,并預測使用情況,以管理電網(wǎng)穩(wěn)定性。
隨著人工智能軟件驅(qū)動網(wǎng)格優(yōu)化,通過日益強大的虛擬化層,我們將不會留下任何電子。先進的預測控制使公用事業(yè)、能源供應商和電網(wǎng)運營商能夠優(yōu)化DERs并將其作為一個單一系統(tǒng)進行管理。將各種分布式能源(如電動汽車、太陽能光伏、電池和需求響應程序)聚合成一個虛擬發(fā)電廠(VPP),可以平衡供需、降低峰值負荷、提高電網(wǎng)可靠性,并為生產(chǎn)消費者和能源供應商創(chuàng)造新的價值流。只有通過人工智能驅(qū)動的VPP在全球范圍內(nèi)的部署,我們才可能在某天達到100%的可再生能源。
在美國,電力行業(yè)已經(jīng)開始使用人工智能與智能電表、智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)設備連接。這些人工智能技術如何提高效率、能源管理、透明度以及可再生能源的使用?
可再生能源通常與化石燃料相平衡,以確保電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。然而,通過人工智能驅(qū)動的虛擬發(fā)電廠(VPP),運營商可以預測和優(yōu)化能源使用,連接和管理DER以獲得額外的容量,以確保在能源供應不穩(wěn)定時的彈性。人工智能和VPP共同解決了一個悖論:既要管理可再生能源的間歇性,又要用對環(huán)境有害的解決方案(如峰值電廠)為一切供電。
請告訴我們,利用分布式能源(DERs)的多樣化投資組合——包括需求響應、可再生電力、儲能系統(tǒng)和傳統(tǒng)能源——可以創(chuàng)建虛擬發(fā)電廠(VPP),根據(jù)批發(fā)或零售能源市場的需求進行擴展或收縮。人工智能的影響從何而來?
隨著越來越多的分布式電源進入市場,虛擬電源正變得越來越強大,這使得該技術能夠向電網(wǎng)提供與傳統(tǒng)發(fā)電廠一樣多的能源。如果沒有人工智能技術,這是不可能實現(xiàn)的,人工智能技術消除了匯聚分布式和多樣化能源的復雜性,從而從集中的儀表板提供無縫管理。人工智能確保了可以大規(guī)模和實時地利用DERs。
多虧了人工智能和機器學習,一個最先進的VPP就像同時運行數(shù)萬個發(fā)電廠,確保它們都能協(xié)同運行。集中式調(diào)峰電廠所需的所有軟件功能必須被復制數(shù)千次,其復雜性不是線性增長,而是指數(shù)增長。雖然這是一項艱巨的任務,但基于AI和ML技術的商業(yè)項目的部署正在全球范圍內(nèi)進行。ML和AI算法通過協(xié)調(diào)聚合資源并確??鏥PP的無縫協(xié)調(diào),有助于有效管理這種復雜性。實時決策和控制成為可能,使VPP能夠快速響應電網(wǎng)條件并優(yōu)化能量流。
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