Штучний інтелект перетворює те, як ми керуємо владою, пропонуючи рішення для оптимізації споживання енергії в різних секторах.

Дослідження свідчать про те, що системи управління енергією, що працюють на AI, можуть призвести до значної економії витрат, при цьому деякі звіти свідчать про потенційне скорочення до 20 відсотків енергетичних витрат на будівлі та промислові споруди.

У цій статті досліджується ключові програми зростаючого ринку ШІ в управлінні електроенергією, компаній, що сприяють цій революції, та технології.

10 секторів, що охоплюють управління енергією AI

Системи, що працюють на AI, знаходять додатки в різних галузях, що призводить до значної економії енергії та підвищення ефективності. Ось 10 ключових секторів:

1. Управління будівництвом: AI оптимізує ОВК, освітлення та інші системи в комерційних та житлових будинках.
2. Оптимізація потужності сітки: AI допомагає керувати розподілом електроенергії, прогнозувати попит та інтегрувати відновлювані джерела енергії.
3. Заряджання електромобілів: AI оптимізує графіки зарядки та керує навантаженням сітки.
4. Перевезення: AI підвищує енергоефективність поїздів, електромобілів та вантажоперевезень.
5. Виробництво: AI контролює машини та промислові процеси, щоб мінімізувати енергетичні відходи.
6. Сільське господарство: AI керує зрошенням, освітленням та кліматичним контролем у сільськогосподарських операціях.
7. Охорона здоров'я: AI оптимізує використання енергії в лікарнях та медичних закладах.
8. Центри обробки даних: AI зменшує масове споживання енергії центрів обробки даних за рахунок ефективного охолодження та розподілу потужності.
9. Роздрібна торгівля: AI оптимізує використання енергії в магазинах та складах.
10. Розумні будинки: AI контролює прилади та системи для мінімізації споживання енергії в будинках.

Провідні компанії в AI Power Management

Кілька компаній стоять на передньому плані розробки та впровадження рішень управління енергетикою, орієнтованими на AI. Ось деякі ключові компанії та їх спеціалізації:

• Медонова: Системи управління будівництвом та рішення промислового контролю.
• Контроль Джонсона: Розумні технології будівництва та енергоефективність.
• Сіменс: Промислова автоматизація, технології розумної сітки та управління енергією.
• Загальний електричний: Генерація електроенергії, рішення сітки та промислові програми.
• Зарядка: Інфраструктура та управління електричним транспортним засобом.
• Тесла: Електричні транспортні засоби та рішення для зберігання енергії, включаючи заряджені мережі.
• IBM: Платформи та рішення AI для різних галузей, включаючи енергію та комунальні послуги.
• Google: Розробка AI, аналітика даних та технології розумного будівництва (наприклад, NEST).
• Automation Rockwell: Промислові системи автоматизації та управління для виробництва.
• Schneider Electric: Рішення з управління енергією та автоматизацією в будівлях, промисловості та інфраструктурі.
• John Deere & Company: Точні технології сільського господарства та розумного землеробства.
• Порізати: Технологічні рішення для сільського господарства та будівництва, включаючи управління ресурсами.
• IBM Watson Health: AI в галузі охорони здоров'я для операційної ефективності та управління ресурсами.
• Дайте медичну допомогу: Медичні візуалізації та технології охорони здоров’я, включаючи оптимізацію енергії в лікарнях.
• Google Deepmind: Дослідження AI та його застосування до енергоефективності, особливо в центрах обробки даних.
• Microsoft: Хмарні обчислення та послуги AI, що застосовуються до управління енергією в різних секторах.
• Веб -сервіси Amazon (AWS): Хмарна платформа з AI та IoT Services для рішень для управління енергією.
• Оракул: Хмарні програми та інфраструктура, включаючи рішення для комунальних послуг та енергетичних компаній.
• Google Nest: Розумні домашні пристрої для управління енергією та автоматизації.
• Сіменс: Промислова автоматизація, контроль сітки та будівельні технології, інтегровані з ШІ.
• Богос: Поєднує IoT та AI в енергоефективних системах будівель, розумних приладів та фабричної автоматизації.
• Іб.: Модульні системи управління цифровою енергією для промислових та гібридних електростанцій.
• Schneider Electric: Рішення з енергетики та автоматизації, орієнтованих на AI, для інфраструктури, будівель та центрів обробки даних.
• Амазонка: Розумні домашні пристрої (наприклад, Alexa) та хмарні послуги для управління енергією.

Розуміння споживання електроенергії: порівняльна шкала

Щоб зрозуміти потенційний вплив ШІ, корисно врахувати типове споживання електроенергії різних пристроїв та систем:

Низьке споживання

• Світлодіодна лампочка: 10-15 Вт
• Холодильник: 100-200 Вт

Середнє споживання

• Електрична піч: 2 000-5000 Вт
• Електричний автомобіль: 0,2-0,4 кВт / год за милю
• Електричний автобус: 0,8-1,2 кВт / год за милю

Високе споживання

• Домашня родина (середня): 1000-3000 Вт (середня щомісяця)
• Невелика фабрика: 10 000-50 000 Вт
• Велика фабрика: 100 000-1 000 000+ Ватт
• Центри обробки даних: Надзвичайно високий, сильно різниться. Один сервер може споживати кілька сотень ват, а типовий центр обробки даних може розмістити тисячі серверів, що призводить до загального споживання електроенергії в діапазоні Мегават.

Споживання електроенергії в інфраструктурі

AI також може відігравати певну роль у управлінні споживанням електроенергії в інфраструктурі:

• Дороги та шосе: Вуличні світильники (100-400 Вт кожен), сигнали дорожнього руху, електронні вивіски (кілька кіловат кожна) та коробки для екстрених дзвінків-все це сприяє споживанню електроенергії.
• Тренувати мережі: Поїзди самі споживають значну потужність (вимірюються в кВт / год на милю для електричних поїздів), а також станції (освітлення, HVAC) та сигнальні системи.
• Очисні споруди: Ці засоби потребують значної електроенергії для насосної води, процесів аерації та обладнання для очищення. AI може оптимізувати графіки насосів на основі попиту та цін на енергію та контролювати аерацію, щоб відповідати біологічним потребам, що призводить до значної економії енергії. Середній розмір очисної станції може легко споживати сотні кіловат до декількох мегават.
• Виробничі потужності (фабрики): Фабрики, залежно від їх розміру та типу виробництва, можуть мати дуже високі потреби в енергії, в першу чергу електроенергію для машин, освітлення та ОВК. AI може аналізувати графіки виробництва, оптимізувати експлуатацію енергоємного обладнання та керувати піковими навантаженнями для зменшення витрат на енергію. Споживання електроенергії може варіюватися від десятків кіловатів для невеликих семінарів до багатьох мегават для великих промислових комплексів.
• Логістичні засоби (склади, центри розподілу): Ці засоби споживають значну електроенергію для освітлення великих просторів, керування автоматизованим обладнанням для обробки матеріалів (конвеєрних ременів, робототехнічними озброєннями, навантажувачами) та підтримкою клімату (особливо для товарів, що чутливі до температури). AI може оптимізувати освітлення на основі зайнятості та природного світла, керувати графіками зарядки електричних навантажувачів, щоб мінімізувати піковий попит та контролювати систем HVAC на основі вимог зберігання та погодних умов. Великий логістичний центр може споживати сотні кіловат до декількох мегават.

Роль датчиків та пристроїв

Системи управління живленням AI покладаються на мережу датчиків та пристроїв для збору даних та оптимізації використання енергії. Поширені приклади включають:

• Розумні лічильники: Це цифрові лічильники електроенергії та/або гази, які записують споживання через короткі проміжки часу та передають цю інформацію до комунальної компанії, а іноді і споживачеві. Вони надають дані в режимі реального часу щодо використання енергії, що має вирішальне значення для алгоритмів AI для аналізу закономірностей та оптимізації розподілу та споживання енергії.
• Розумні лампочки: Ці лампочки підключаються до мережі Wi-Fi вашого будинку, і їх можна контролювати віддалено за допомогою програми для смартфонів. Вони також можуть бути запрограмовані на вмикання або вимкнення на основі графіків або навіть інтегровані з датчиками розміщення, щоб автоматично вмикатися, коли хтось заходить у кімнату і вимикається, коли виїжджає.
• Розумні термостати: Температура відстеження та розміщення.
• Розумні вилки: Монітор енергозвучного використання окремих приладів.
• Протік метри: Виміряйте споживання води та газу.
• Датчики розміщення: Виявити рух за допомогою інфрачервоної, ультразвукової або мікрохвильової технології.
• Погодні станції: Надайте дані для прогнозування потреб в енергії.

Аналізуючи дані цих датчиків, включаючи детальну інформацію про використання з розумних лічильників та можливості контролю розумних лампочок, алгоритми AI можуть приймати розумні рішення щодо зменшення споживання енергії, зниження витрат та покращення стійкості в широкому спектрі додатків.