در دهههای اخیر، صنعت برق با تحولات چشمگیری مواجه شده است. با ظهور تکنولوژیهای هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء، این تحولات سرعت بیشتری پیدا کرده و امکان ایجاد یک سیستم برق هوشمند را فراهم میآورد.
هوش مصنوعی(AI) به سرعت به یکی از ابزارهای مهم و مؤثر در صنعت برق تبدیل شده است. به کمک هوش مصنوعی، قابلیتهای جدیدی در مدیریت، کنترل و بهینهسازی شبکههای برق ایجاد شده است. در اینجا به برخی از تاثیرات مهم هوش مصنوعی در صنعت برق پرداخته میشود:
بصورت کلی از هوش مصنوعی در موارد زیر میتوان در صنعت برق استفاده کرد:
یکی از مهمترین بخشها برای صنعت انرژی سمت مصرف کنندگان است. در جایی که تمامی تولید و توزیع برای رساندن انرژی به آن ایجاد شده است. یکی از مهمترین محلهایی که میتوان به کمک آن صرفهجویی انجام داد و آن را بهینه کرد، بخش مصرف است. در روش سنتی اما به طور کلی روشهایی برای کاهش مصرف وجود دارد و با توجه به نیاز افراد یا عملکرد آنها این شیوهها ارائه نمیشود و به طور کلی با روش سنتی چنین کاری ممکن نیست. اینجا هوش مصنوعی و یادگیری ماشین میتواند با بررسی دقیق الگوهای مصرفی هر مشترک به طور دقیق و با توجه به شیوهی مصرف، راههای متفاوت و دقیقی برای بهینه کردن مصرف ارائه دهد. این کار موجب میشود تا مصرف کنندگان هم با در نظر گرفتن نیازها و الگوی مصرف خود، به صورت هوشمند بهینه سازی مصرف را انجام دهند.پس بطور کلی میتوان گفت که یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت برق بررسی الگوی مصرف مشتریان است.
یکی از اتفاقات رایج در حوزه انرژی، دزدی برق و برداشت غیرقانونی انرژی از شبکه است که میتواند آسیبهای زیادی را به شبکه وارد کند. در صنعت انرژی سالانه حدوداً ۹۶ میلیارد دلار دزدی برق در جهان اتفاق میافتد که این عدد در ایران هم عدد قابل توجهی است. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی میتوانند این ناهنجاریها و دزدیها را شناسایی که و شرکتها را با علامتگذاری محل مطلع کنند. این باعث میشود شما بتوانید به سرعت این ناهنجاریها را در شبکه توزیع متوجه شده و به سرعت مشکل را برطرف کنید. این موضوع میتواند از ایجاد خسارت به شبکه هم جلوگیری کند.
یکی از مسائلی که در حال حاضر بسیار در حال رشد است، ایجاد ریزشبکهها و نیروگاههای بسیار کوچک است که در کنار شبکهی عظیم و اصلی در حال فعالیت هستند. با توجه به میزان تولید برق و تفاوت آنها در زمانهای مختلف و تعداد زیاد این ریزشبکهها، مدیریت آنها کار بسیار سخت و پیچیده ست. این ریزشبکهها در شرایط اضطراری میتوانند به خوبی امنیت شبکه را حفظ کنند و نسبت به شبکههای سنتی بسیار امنیت بالاتری دارندشما باید علاوه بر استفاده بهینه از این ریزشبکهها اجازه تلف شدن این انرژی را هم ندهید. به همین دلیل هوش مصنوعی و یادگیری ماشین میتوانند در این زمینه بسیار فعال و دقیق عمل کنند.
یکی از مواردی که به سرعت در حال رشد است استفاده از ذخیره کنندههای انرژی و استفاده از آنهاست. در حال حاضر پیشبینی میشود استفاده از ذخیرهکنندهها تا سال ۲۰۳۰ حدوداً ۲۰ برابر شود. این ذخیره سازی میتواند با شبکه توزیع انرژی ادغام شده و مدیریت آن را بهینهتر کند. هوش مصنوعی میتواند به بخشهای مختلف مدیریت این ذخیرهها کمک کند و بتواند این از این انرژیهای ذخیره شده بهترین استفاده را بکند. این فعالیت باعث نیاز کمتر به نیروگاههای جدید شده و میتواند تا حد زیادی مدیریت بخشهای مختلف انرژی را ساده کند.
یکی از مهمترین مشکلات تولید و توزیع انرژی پیدا نکردن الگوی مصرف است و هماهنگ کردن آن با میزان تولید است. در بسیاری از موارد این الگوهای مصرف به درستی پیشبینی نمیشوند و به طور مثال در حوزه تولید و توزیع برق، با خاموشی روبه رو میشویم. به دست آوردن این الگوها نیاز به صرف وقت زیاد و بررسی دقیق دادهها دارد. این کاری است که دقیقاً هوش مصنوعی میتواند با دقت و سرعت بالا انجام دهد. هوش مصنوعی میتواند تمامی دادهها و الگوها را بررسی کند و میزان مصرف و الگوی آن را برای شما مشخص کند. این کار خطای بسیار پایینتری نسبتهای شیوههای دیگر دارد و میتواند مدیریت این صنعت را سادهتر و پیشرفتهتر کند.
در بسیاری از موارد میتوان از هوش مصنوعی برای افزایش تولید و بازدهی آن استفاده کرد. به طور مثال یکی از کاربردهای هوش مصنوعی در انرژی استفاده از یادگیری ماشین برای بهبود مکانیابی چاههای نفت و گاز است. این مورد میتواند کمک کند تا محل مناسبتری برای حفاری انتخاب شود و این انتخاب میتواند تا حد زیادی بر تولید و بازدهی سیستم اثرگذار باشد.
یکی از چالش برانگیزترین بخشهای مدیریت صنعت انرژی، مدیریت شبکه توزیع است. با توجه به ایجاد نیروگاههای بسیار کوچک، تولید برق متناوب و الگوی مصرف مختلف افراد یکی از پیچیدهترین کارها، نحوه توزیع دقیق برق در کل سیستم است. هوش مصنوعی میتواند با توجه به دادهها و بر اساس تحلیلهای پیچیده به شما در این کار بسیار کمک کند. این کار باعث افزایش کارایی سیستم و پایداری در شبکه میشود.
در حال حاضر تعداد حملات سایبری به تاسیسات زیرساختی بسیار افزایش یافته است و این مورد میتواند آسیب جدی به تامین انرژی همهی کشورها وارد کند. هوش مصنوعی در زمینه امنیت کاربردهای متنوعی دارد که یکی از آنها استفاده از آن در برقراری امنیت سایبری است. حفظ امنیت در پایداری شبکه بسیار تاثیرگذار است و میتواند شما را از بسیاری مشکلات دور نگه دارد.
سرقت و دزدی از کلیهی تجهیزات تولید و توزیع انرژی، افزایش زیادی داشته است. با توجه به اینکه هزینهی برقراری امنیت با استفاده از تعداد زیادی نگهبان یا مامورین امنیتی وجود ندارد، این موضوع امنیت این مراکز را بسیار پایین میآورد. سرقت این تجهیزات علاوه بر اینکه تولید و توزیع را با مشکل مواجه میکند، هزینههای هنگفتی هم به این صنعت وارد کرده است. هوش مصنوعی میتواند با استفاده از محصولاتی مانند فنس مجازی، سامانههای امنیتی پیشرفته و ... به بالا رفتن ضریب امنیتی این فضاها بسیار کمک کند.
در بخشهای نفت و گاز، یکی از مهمترین بخشهای اکتشاف و پیدا کردن منابع گازی و نفتی است. هوش مصنوعی میتواند در تجزیه و تحلیل تصاویر هوایی، حسگرها و سایر منابع برای پیدا کردن بهترین محل برا حفاری بسیار کمک کند و مناطق را با دقت بالاتری مشخص کند. هم چنین برای مشخص کردن فضای بهتر برای مزارع خورشیدی و بادی، نیروگاههای زمین گرمایی و سدها از تجزیه و تحلیلهای دقیق هوش مصنوعی استفاده کرد.هوش مصنوعی با این دادهها میتواند در تصمیمگیری شرکتها برای دریافت بالاترین بازدهی بسیار کارا باشد و این شرکتها را در تمامی مراحل بسیار کمک کند.
با پیشرفت هوش مصنوعی و اینترنت اشیا، تابلو برق صنعتی میتواند از این فناوریها بهرهبرداری کند. استفاده از الگوریتمهای هوشمند و سیستمهای خودکار در ساخت تابلو برق، امکان بهبود عملکرد و کاهش خطاها را فراهم میکند. همچنین، اتصال تابلو برق به شبکههای اینترنت اشیا، امکان مانیتورینگ و کنترل از راه دور را فراهم میکند.
بعلاوه توسعه سیستمهای هوشمند و خودکار درتولید تابلو برق صنعتی، فرصتی برای بهبود عملکرد و کاهش خطاها است. استفاده از سنسورها، الگوریتمهای هوشمند و سیستمهای خودکار در تابلوبرق، امکان تشخیص و رفع خطاها به صورت سریع و دقیق را فراهم میکند