人工智能增強型智能家居降低電網(wǎng)需求
人工智能的進步改善了項目管理工具的協(xié)作
人工智能是一個被廣泛使用的短語。部分問題是我們不理解人工智能的真正含義。在能源行業(yè),人工智能代表了一種可以顯著減少我們對化石燃料依賴的技術(shù)。如何?
在本指南中,我們將深入探討人工智能可以(在某些情況下已經(jīng)在)通過幫助減少電網(wǎng)需求從根本上改變電力行業(yè)的多種方式。
看看智能家居和物聯(lián)網(wǎng) (IoT)
人工智能可以在兩個主要方面徹底改變我們節(jié)約能源的方式。首先是連接到電網(wǎng)的客戶家、辦公室或建筑物。第二個是發(fā)電廠本身。這些是要嘗試和理解的廣泛類別——想想從電網(wǎng)獲取電力的所有類型的結(jié)構(gòu)。然后想想發(fā)電廠基礎(chǔ)設(shè)施中有多少個單獨的部分。
傳感器,傳感器無處不在!
開始深入研究人工智能對電網(wǎng)需求的影響的最簡單的地方是智能家居——它得到了很多媒體和公眾的關(guān)注,但仍處于起步階段。物聯(lián)網(wǎng)革命正在將大量聯(lián)網(wǎng)傳感器引入我們的家中。這些設(shè)備可以向基于云的系統(tǒng)報告,以監(jiān)控電力的消耗情況。美國電力和天然氣公司等能源公司可能會從這項新技術(shù)中受益,因為它實際上有助于調(diào)節(jié)家庭和企業(yè)的能源消耗。有了這個,更昂貴的轉(zhuǎn)向可再生能源成為消費者更可行的選擇,否則他們將無法負擔得起。
例如,智能恒溫器允許房主為其氣候控制系統(tǒng)設(shè)置冷卻和加熱計劃。這肯定會為電網(wǎng)節(jié)省一些不必要的電力消耗。但它變得更好。如果您將智能恒溫器與具有運動傳感器的安全系統(tǒng)相結(jié)合,人工智能增強系統(tǒng)就有可能確定家里的哪些房間被占用。
如果運動傳感器不是完美的方法,您可以升級到可以檢測體溫的紅外傳感器。這樣一來,您不必為了讓 AI 增強型家庭監(jiān)控系統(tǒng)知道您在特定房間或家中的某個部分而移動。
所有這些傳感器都會創(chuàng)建數(shù)據(jù)點。通過將這些信息存儲在云中,為您的財產(chǎn)創(chuàng)建一個大數(shù)據(jù)寶庫,人工智能可以執(zhí)行數(shù)據(jù)分析以了解歷史使用趨勢。根據(jù)編譯的所有數(shù)據(jù),該系統(tǒng)將能夠預測未來的能源需求并找到將電力成本降至最低的方法。
太陽能和電池
電力公司目前必須在需求高的時候收取更高的峰值使用率才能從電網(wǎng)中獲取電力。太陽能電池板越來越受歡迎——這在很大程度上要歸功于房主可以獲得的許多政府補助。雖然太陽能電池板有助于減少對電網(wǎng)的電力需求,但單個太陽能屋頂裝置不太可能提供家庭所需的所有電力。因此,電力仍然來自電網(wǎng)。在太陽下山的晚上尤其如此。
可以在家中安裝電池,以幫助儲存太陽能電池板在低使用時間產(chǎn)生的多余能量。這樣做的美妙之處在于,與其在峰值使用率生效時接入電網(wǎng),人工智能供電的電網(wǎng)可以進行計算——考慮到最新的電力成本——并從電池中部署備用電力。
事實上,人工智能甚至可以不斷地執(zhí)行計算,以確定從電網(wǎng)消耗廉價電力是否更有意義,同時將所有太陽能重新定向到電池組。通過這種方式,將有更多的電力可用,以最大限度地減少高峰使用期間對電網(wǎng)的電力需求。
為了實現(xiàn)這一點,人工智能需要繼續(xù)推進——這已經(jīng)以閃電般的速度發(fā)生——并被部署在越來越多的家庭中。
未來的智能電網(wǎng)
2003年,美國經(jīng)歷了歷史上最大規(guī)模的停電。超過 5000 萬人失去了電力。這引發(fā)了能源部重新關(guān)注創(chuàng)建更現(xiàn)代的電網(wǎng)。該倡議最終被稱為“智能電網(wǎng)”。
為支持這一節(jié)能舉措,美國能源部自 2010 年以來已投資 45 億美元——安裝了超過 1500 萬個智能電表。這些設(shè)備提供了有關(guān)如何消耗電力以及哪些區(qū)域有效運行的重要見解。此外,清潔能源公司還推出了新舉措,獎勵消費者選擇環(huán)保燃料并降低其總能源消耗。
為了使這些舉措獲得回報,復雜的監(jiān)控會全天候進行。目前,監(jiān)控所有這些傳感器的工作落到了龐大的數(shù)據(jù)分析師團隊身上。人工智能將使這些數(shù)據(jù)分析師中的許多人從日常監(jiān)測電網(wǎng)使用和效率的苦差事中解脫出來。相反,他們將可以自由地承擔重點項目,以幫助電網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展。
智能家居可以向政府報告用電量嗎?
想象一下,如果能源部可以用來自未來智能家居的電力監(jiān)控/負載平衡數(shù)據(jù)來補充他們自己的發(fā)電廠/智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)?在許多方面,這已經(jīng)在發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的許多初創(chuàng)公司向政府和其他研究實體提供有關(guān)其設(shè)備從客戶那里獲取的信息的匿名匯總數(shù)據(jù)。
美國政府對物聯(lián)網(wǎng)的未來進行了大量投資——特別是在聯(lián)邦合同方面,以使聯(lián)邦設(shè)施現(xiàn)代化。2015 年,超過88 億美元的納稅人資金用于聯(lián)邦一級的物聯(lián)網(wǎng)計劃。其中很大一部分用于尋找將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署到敏感政府項目而不產(chǎn)生安全風險的方法。
想象一下,如果美國的敵人只需敲幾下鍵盤就可以破壞整個智能電網(wǎng)。這不是科幻小說。由于針對工業(yè)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)攻擊,烏克蘭在 2016 年 12 月經(jīng)歷了一次電網(wǎng)中斷,黑客可以完全控制變電站。
總之,將我們的整個電力系統(tǒng)連接到互聯(lián)網(wǎng)絕對存在安全問題——這是政府在保護物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面投入大量資金的眾多原因之一。但是,由于智能電網(wǎng)和智能家居的協(xié)同工作,可實現(xiàn)的流線型效率和改進的節(jié)電是不可忽視的。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,用不了多久我們就會看到只需輕按智能手機即可實現(xiàn)實時電源管理。