Energetyka nowej generacji oparta na sztucznej inteligencji
Sztuczna inteligencja (SI) rewolucjonizuje rynek energii, wywierając wpływ na cały łańcuch wartości – od wytwarzania, przez dystrybucję, aż po konsumpcję energii. Zakres zastosowań SI jest bardzo szeroki – może między innymi pomóc w optymalizacji inteligentnych sieci, prognozowaniu obciążenia i elastyczności, zarządzaniu odpowiedzią odbioru i konserwacji predykcyjnej, a także w różnych zadaniach związanych z magazynowaniem i handlem. Jednak według Spirosa Mouzakitisa z Narodowego Uniwersytetu Technicznego w Atenach, koordynatora finansowanego przez Unię Europejską projektu I-NERGY: „Ten gwałtowny wzrost popytu nie jest zaspokajany przez wystarczająco solidne, dojrzałe, inspirowane przez przemysł produkty SI. Rozwiązania dostępne na rynku są zazwyczaj drogie w integracji i niosą ze sobą znaczące ryzyko w zakresie cyberbezpieczeństwa i etyki”. Ambicją zespołu projektu I-NERGY było wniesienie wkładu w europejskie wysiłki na rzecz stworzenia platformy „sztucznej inteligencji na żądanie” (ang. AI on Demand, AIoD). W tym celu opracowano nowe zasoby i usługi, które zainteresowane strony działające na polu systemów elektroenergetycznych i energetycznych (EPES) mogłyby w sposób opłacalny przyjmować i rozszerzać, usprawniając procesy i podnosząc konkurencyjność.
Pakiet usług opartych na SI do analizy systemów energetycznych
Zespół projektu I-NERGY zaprojektował architekturę systemu w oparciu o wymagania użytkowników i analizę dostępnych najnowocześniejszych rozwiązań technicznych. Następnie opracował komponenty, takie jak usługi w zakresie danych, algorytmy uczenia maszynowego i modele, wraz z narzędziami służącymi szkoleniu/ocenie i wreszcie – funkcjami AIoD. Opracowany w ten sposób prototyp został przetestowany w ramach 9 działań pilotażowych obejmujących 15 przypadków użycia, pokrywających cały energetyczny łańcuch wartości z jego najróżniejszymi celami i wymaganiami, od operatorów urządzeń użyteczności publicznej, przez inwestorów, aż po decydentów. Przypadki użycia dotyczyły trzech dziedzin wykorzystania sztucznej inteligencji: zoptymalizowanych sieci elektrycznych i ciepłowniczych, energii odnawialnej w budynkach, dzielnicach i społecznościach, a także synergii z innymi obszarami związanymi i niezwiązanymi z energią. W bardziej szczegółowym ujęciu przypadki użycia dotyczyły sytuacji, w których sztuczna inteligencja była wykorzystywana do zadań takich jak: predykcyjna konserwacja zasobów sieci, planowanie operacyjne poprzez prognozowanie obciążenia sieci, przewidywanie zużycia i elastyczności na potrzeby lokalnej społeczności i stacji ładowania pojazdów elektrycznych (EV), a także zmniejszanie ryzyka inwestycji w podnoszenie efektywności energetycznej i przewidywanie wpływu zmiany klimatu na danym obszarze. Według Mouzakitisa każde z działań pilotażowych przyniosło obiecujące wyniki. Na przykład, oparta na SI analiza usterek i konserwacja predykcyjna wyłączników pozwoliły na dokładne sklasyfikowanie incydentów w około 96 % przypadków, co przewyższyło pierwotny cel wynoszący 80 %. Tymczasem oparte na SI zarządzanie obciążeniami sieci i prognozowanie popytu okazało się dokładne nawet w przypadku zmiennych profili obciążenia. „Dzielenie się wiedzą i narzędziami z zainteresowanymi stronami, zwłaszcza operatorami systemów przesyłowych, zaowocowało bardzo pozytywnymi informacjami zwrotnymi na temat ich przydatności i wpływu”, wyjaśnia starszy badacz Nuno Pinho da Silva. Równolegle zespół projektu I-NERGY opublikował dwa otwarte zaproszenia skierowane do małych i średnich przedsiębiorstw utworzonych z myślą o projektowaniu usług energetycznych opartych na sztucznej inteligencji. Zwycięzcy skorzystali z programów transferu technologii, posługując się wytycznymi partnerów technicznych projektu I-NERGY, co doprowadziło do przesłania na platformę AIoD 25 usług i ponad 76 zasobów SI – od predykcyjnej konserwacji paneli fotowoltaicznych po zoptymalizowane oświetlenie publiczne.
Praktyczne korzyści budują zaufanie do SI
Ponieważ usługi opracowane w ramach projektu I-NERGY mogą poprawić efektywność energetyczną i zmniejszyć ilość odpadów, pomagają one w walce zarówno z kryzysem klimatycznym, jak i ubóstwem energetycznym, wspierając szereg globalnych inicjatyw, takich jak cele zrównoważonego rozwoju, w szczególności cel 7 dotyczący czystej i dostępnej energii. Jeśli chodzi o nasz region, wspierają one również unijny akt w sprawie sztucznej inteligencji, który zawiera przepisy dotyczące oceny usług pod kątem wytycznych w zakresie etyki, mających zapewnić dostęp do sztucznej inteligencji godnej zaufania. „Mimo że SI wywołuje ostatnio wiele obaw, nasze praktyczne przypadki użycia pokazują jej zalety, oferując bardziej elastyczne ceny energii dla konsumentów, odzwierciedlające indywidualne zużycie. Przewidywanie popytu w przypadku stacji ładowania pojazdów elektrycznych oznacza, że można wprowadzić zachęty skłaniające użytkowników do korzystania z nich w innym czasie, na przykład gdy energia elektryczna jest wytwarzana ze źródeł odnawialnych”, mówi Mouzakitis. Obecnie usługi promowane w projekcie I-NERGY są dopracowywane w ramach finansowanego ze środków UE projektu DeployAI, utworzonego w celu zbudowania platformy SI opartej na zasadach zaufania, etyki i przejrzystości na potrzeby przemysłu i sektora publicznego.
Słowa kluczowe
I-NERGY, energia, SI, usługi w zakresie danych, uczenie maszynowe, algorytmy, elektroenergetyczny, prognozowanie, pojazd elektryczny, EV, stacje ładowania, cyberbezpieczeństwo, transfer technologii
