نقش هوش مصنوعی در توسعه انرژی های تجدیدپذیر

 
رشد سریع صنعت انرژی خورشیدی نشان دهنده علاقه به انرژی های تجدیدپذیر است. تقاضا برای انرژی های تجدیدپذیر به شدت افزایش یافته است، اما موانع زیادی بر سر راه استفاده بهینه از این انرژی وجود دارد که می توان با کمک هوش مصنوعی بر آنها غلبه کرد. اهمیت برق شبکه هوشمند از نیروگاه‌ها، تشخیص زودهنگام خطاها یا ناهنجاری‌ها در سیستم‌های فتوولتائیک (PV) را ضروری می‌سازد، تا نیروگاه‌های خورشیدی بتوانند در طول عمر عملیاتی خود برای کاهش تلفات یا اتلاف انرژی خورشیدی بالقوه، بهینه عمل کنند. از این منظر، استفاده صحیح از جدیدترین و پیشرفته ترین فناوری های هوش مصنوعی ضروری است تا به موقع ناهنجاری های مختلف سیستم افشا شود. انرژی تجدیدپذیر به عنوان یک منبع انرژی طبیعی مانند خورشید یا باد تعریف می شود و در مقابل، سوخت های فسیلی محدود در نظر گرفته می شوند. علیرغم استفاده روزافزون از منابع تجدیدپذیر که تا حد زیادی به منبع اصلی برق در جهان تبدیل شده است، هنوز موانع پایدار برای اجرای گسترده تر مربوط به سیاست و فناوری وجود دارد. هوش مصنوعی می تواند دسترسی و کارایی فناوری انرژی های تجدیدپذیر را بهبود بخشد.

کاربرد هوش مصنوعی در صنعت انرژی های تجدیدپذیر

1.هوش مصنوعی برای پیش بینی انرژی

یک چالش همیشگی با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، غیرقابل اعتماد بودن آنهاست. منابع انرژی وابسته به آب و هوا اغلب در قدرت نوسان دارند. با روش جدید داده کاوی مبتنی بر تحقیقات جوی با هوش مصنوعی می توان به گزارش های هواشناسی با دقت و جزئیات بالاتری دسترسی داشت. این بدان معنی است که می توان برای کنترل و حفاظت از انرژی تولید شده دقت بیشتری کرد. به منظور ارائه این گزارش های دقیق آب و هوا، استفاده از هوش مصنوعی ترکیبی از داده های گزارش های ماهواره ای محلی، ایستگاه های هواشناسی و همچنین مزارع بادی در مناطق مجاور را فراهم می کند. الگوریتم های سیستم محور برای شناسایی الگوها در این مجموعه داده ها و پیش بینی بر اساس این نقاط داده آموزش داده شده است.

آب و هوا اغلب غیرقابل پیش بینی است و باعث می شود منبع انرژی تولید شده از منابع انرژی وابسته به آب و هوا مانند خورشید و باد بی ثبات باشد. این بخش انرژی های تجدیدپذیر را برای متعادل کردن عرضه و تقاضا تحت فشار قرار می دهد. از لحاظ تاریخی هم، پیش‌بینی‌های هواشانسی به تامین‌کنندگان انرژی کمک کرده است تا عرضه برق خود را پیش‌بینی کنند. امروزه از هوش مصنوعی برای بهبود دقت پیش بینی انرژی های تجدیدپذیر استفاده می شود.
 

 

2.هوش مصنوعی برای دسترسی به انرژی

بهبود آموزش مصرف‌کننده و دسترسی به فناوری‌های تجدیدپذیر از هوش مصنوعی برای مدل‌سازی صرفه‌جویی بالقوه در هزینه‌های آب و برق با استفاده از داده‌های صنعت استفاده می‌کند. از تجزیه و تحلیل داده ها برای شناسایی “پروژه های بهبود خانه هوشمند” بر اساس ویژگی های خاص و مصرف انرژی در خانه مشتری استفاده می کند.

3.کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت انرژی در دسته انرژی­‌های تجدید پذیر

انرژی های تجدیدپذیر عامل مهمی در پیشرفت یک جامعه غنی و پیشرفته محسوب می شود که برای توسعه و بهبود بسیار ضروری است. قابلیت‌های هوش مصنوعی برای جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها در این زمینه بسیار مورد استفاده قرار گرفته است و فرآیندهای تصمیم گیری مانند میزان ذخیره انرژی در باتری ها، تعداد بهینه توربین های بادی در یک منطقه، تعداد سلول های خورشیدی مورد نیاز یا زمان لازم برای رسیدن به غلظت معینی در زیست توده را بهینه کرده است. تاکنون، هوش مصنوعی در برخی زمینه‌های تولید و مدیریت انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده شده است. اما این مقدار نیز تاثیر زیادی بر پیش بینی و مدیریت عملکرد سیستم داشته و باعث شده است که کشورها بیش از گذشته از این انرژی استفاده کنند.

4.کاربردهای هوش مصنوعی در بهینه‌سازی چیدمان صفحات خورشیدی

زاویه، تعداد و نوع چیدمان سلول‌های خورشیدی و آینه‌ها در نیروگاه‌های متمرکز تأثیر زیادی بر میزان انرژی به‌دست‌ آمده دارد. حداکثر مقدار انرژی از خورشید زمانی به دست می آید که تابش نور بر سطح آینه­‌ها در نیروگاه‌­های متمرکز و یا تابش به صفحه­‌های پنل ­های خورشیدی به‌صورت عمود بتابد. امروزه بسیاری از شرکت ها کار بر روی کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت انرژی را آغاز کرده اند، و با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، سعی می‌کنند آرایش صحیح سلول‌ها و پورت‌ها را برای دریافت بیشترین انرژی از سلول‌های خورشیدی برنامه‌ریزی کنند. این سیستم ها، آینه ها و پنل های خورشیدی را روز و شب می چرخانند تا زاویه تابش خورشید را تغییر دهند تا حداکثر انرژی دریافت شود.
 

 

✅کلام آخر

بخش انرژی های تجدیدپذیر یک نیروی اقتصادی رو به رشد و یک استراتژی موثر برای بهبود پایداری زیست محیطی است. هوش مصنوعی در حوزه های کلیدی این صنعت ادغام شده و قابلیت تجزیه و تحلیل داده ها را افزایش می دهد. ماهیت متغیر آب و هوا چالش‌های ذاتی ایجاد می‌کند که تامین‌کنندگان را مجبور می‌کند برای برآوردن نیازهای مصرف‌کنندگان به منابع انرژی سنتی تکیه کنند. بنابراین، یک پلت‌فرم پیش‌بینی انرژی مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های مورد نیاز ارائه‌دهندگان انرژی را برای واکنش به نوسان‌هایی که می‌تواند بر عملکرد تأثیر منفی بگذارد و بر اساس آن برنامه‌ریزی کند، ارائه دهد. سیستم عاملی که بتواند به طور دقیق صرفه جویی در هزینه و صرفه جویی در انرژی را برای مصرف کنندگان و مشاغل تعیین کند، در کوتاه مدت ارزشمند خواهد بود.

هوش مصنوعی می تواند به پیش بینی تراکم شبکه انرژی کمک کند و توصیه هایی در مورد چگونگی صرفه جویی در انرژی های تجدیدپذیر ارائه دهد. هوش مصنوعی همچنین می تواند به اختراع انواع پهپادهای مفید برای بازرسی و تعمیر توربین های بادی کمک کند. به این ترتیب تعداد کمی از توربین های بادی یا آبی از کار می افتند و هدف صرفه جویی در انرژی محقق می شود.