Sztuczna inteligencja i energia: dynamiczny duet kształtujący sieć energetyczną

Autorka: Mbuwir Brida, Młoda ambasadorka ds. energii EUSEW

Czy próbowałeś zapytać ChatGPT, jakie jest najpilniejsze wyzwanie dla świata? Jako pierwsze wyzwanie wymienia ono zmiany klimatyczne. A więc może wykorzystajmy technologię stojącą za ChatGPT, aby sprostać temu wyzwaniu?

Najważniejszym sposobem łagodzenia zmian klimatycznych jest przejście z paliw kopalnych na energię odnawialną: transformacja energetyczna. Wiąże się to z wzmocnieniem integracji zmiennych źródeł energii odnawialnej z siecią energetyczną. W związku z tym potrzebne są bardziej wydajne i innowacyjne narzędzia do planowania i obsługi sieci, aby zapewnić jej bezpieczeństwo i niezawodność w miarę postępującej transformacji energetycznej.

Potrzeba ta pojawia się w momencie, gdy dokonuje się przełomowy postęp w dziedzinie sztucznej inteligencji (AI), która naśladuje kilka aspektów ludzkiej inteligencji poprzez analizę danych na dużą skalę i odpowiednią wiedzę dziedzinową w celu generowania wyników. Cyfryzacja sieci (np. poprzez inteligentne liczniki, czujniki i cyfrowe bliźniaki) zapewnia ogromne ilości danych, dzięki czemu AI ma wyjątkową pozycję, aby wspierać transformację energetyczną. Ale czy AI rozwiąże wszystkie wyzwania związane z siecią?

Prognozowanie dla bardziej niezawodnej sieci energetycznej

Zdolność prognostyczna modeli AI zmienia zasady gry w sektorze energetycznym, od wytwarzania energii po jej zużycie i rynki energii. Jednym z głównych zastosowań jest prognozowanie i optymalizacja wytwarzania energii przez instalacje słoneczne i wiatrowe: np. modele AI wykorzystują dane pogodowe wraz z historycznymi pomiarami do prognozowania produkcji i zużycia energii wymaganych do planowania sieci. Na przykład operator sieci przesyłowej w Belgii, Elia, opracował narzędzie oparte na AI, które zmniejsza błąd prognozy nierównowagi systemu o 41%, starając się utrzymać stabilną częstotliwość sieci przy rosnącej integracji energii odnawialnej. Ta zdolność predykcyjna modeli AI została również wykorzystana do predykcyjnej konserwacji farm wiatrowych i linii energetycznych. Algorytmy oparte na sztucznej inteligencji ułatwiają zatem monitorowanie i kontrolę przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej w czasie rzeczywistym, umożliwiając dynamiczne dostosowywanie się do wahań podaży i popytu na energię.

Ponadto algorytmy AI automatycznie wykrywające usterki, generujące strategie przywracania zasilania w czasie rzeczywistym i przełączające się na zapasowe źródła zasilania mogą skrócić czas przestoju systemu, zwiększając niezawodność systemu energetycznego. W związku z tym sztuczna inteligencja nie tylko ułatwia zarządzanie siecią i integrację energii odnawialnej, ale także sprzyja tworzeniu bardziej wydajnej, niezawodnej i bezpiecznej sieci energetycznej.

W zakresie zużycia energii znaczny postęp odnotowano w przypadku systemów zarządzania energią opartych na sztucznej inteligencji. Systemy te optymalizują zużycie energii poprzez uczenie się preferencji użytkowników, dostosowywanie się do warunków pogodowych i innych zdarzeń zewnętrznych, takich jak ceny energii elektrycznej. Na przykład belgijski start-up technologiczny Pleevi opracował algorytmy oparte na uczeniu maszynowym do sterowania ładowaniem pojazdów elektrycznych, zmniejszając koszty energii elektrycznej nawet o 30% i promując wykorzystanie prognozowanej lokalnej produkcji energii. Z kolei szwedzko-szwajcarska firma ABB zajmująca się elektryfikacją i automatyzacją opracowała narzędzia oparte na sztucznej inteligencji do przewidywania i zarządzania szczytami zużycia energii w budynkach komercyjnych i przemysłowych, pomagając tym dużym odbiorcom uniknąć opłat za szczytowe zużycie energii.

Zaawansowana technologia wiąże się z ryzykiem i przeszkodami

Pomimo znaczących postępów, złożoność ram regulacyjnych, kwestie etyczne i wieloaspektowy charakter systemów energetycznych nadal stanowią wyzwanie dla integracji sztucznej inteligencji w sektorze energetycznym. Kwestie bezpieczeństwa i prywatności danych rodzą ważne pytania dotyczące bezpiecznego wykorzystania sztucznej inteligencji w sektorze energetycznym, a tym samym zgodności z europejską ustawą o sztucznej inteligencji. Ponadto wpływ produkcji sprzętu AI na środowisko oraz wysokie zużycie energii i wody przez centra danych wskazują na pewne przeszkody, które należy pokonać, aby zapewnić zrównoważone wykorzystanie AI. Co więcej, proces podejmowania decyzji przez algorytmy AI często pozostaje niewytłumaczalny i niepodlegający kontroli. Wszystkie te aspekty sprawiają, że wdrożenie rozwiązań opartych na AI jest trudne dla użytkowników ze względu na znaczące konsekwencje dla bezpieczeństwa energetycznego i finansów.

Czy AI rozwiąże wszystkie wyzwania związane z transformacją energetyczną?

W miarę jak synergia między sztuczną inteligencją a sektorem energetycznym nadal się rozwija, interdyscyplinarna współpraca i zaangażowanie w etyczne i odpowiedzialne wdrażanie sztucznej inteligencji pozostają niezbędne, aby w pełni wykorzystać potencjał tego połączenia. Jednak obietnica w pełni autonomicznych systemów, w których sztuczna inteligencja koordynuje każdy aspekt sieci energetycznej, jest nadal daleka od urzeczywistnienia, biorąc pod uwagę wyżej wymienione przeszkody. W rzeczywistości integracja jest procesem ciągłym, charakteryzującym się stopniowymi osiągnięciami i nowymi wyzwaniami.

W 2026 r. Komisja Europejska przyjmie strategiczną mapę drogową dotyczącą cyfryzacji i sztucznej inteligencji w sektorze energetycznym, mającą na celu wykorzystanie potencjału technologii cyfrowych i sztucznej inteligencji przy jednoczesnym ograniczeniu związanych z nimi zagrożeń.

Niniejszy artykuł redakcyjny powstał we współpracy z Europejskim Tygodniem Zrównoważonej Energii 2026. Informacje na temat otwartych zaproszeń do składania wniosków można znaleźć na stronie ec.europa.eu/eusew.

Autorka: Brida Mbuwir jest specjalistką ds. badań i rozwoju w jednostce ds. transformacji wodnej i energetycznej Flamandzkiego Instytutu Badań Technologicznych (VITO). Jej działalność koncentruje się na wykorzystaniu najnowszych osiągnięć technologicznych w projektach dotyczących inteligentnych sieci i integracji energii odnawialnej. Jest również członkinią grupy młodych ambasadorów energii na lata 2025–2026.

Polecane linki

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł jest wkładem partnera. Wszelkie prawa zastrzeżone.

Komisja Europejska ani żadna osoba działająca w jej imieniu nie ponosi odpowiedzialności za wykorzystanie informacji zawartych w niniejszym artykule. Wyrażone opinie są wyłącznie opiniami autora (autorów) i nie powinny być traktowane jako oficjalne stanowisko Komisji Europejskiej.

Źródło: Europejski Tydzień Zrównoważonej Energii EUSEW