Energetikos sektoriuje šiuo metu vyksta ženkli transformacija – pereinama nuo iškastinio kuro prie anglies dioksido neišskiriančių energijos šaltinių. Transporto, šilumos ir kitų sektorių elektrifikacija kartu su didėjančia atsinaujinančios energijos gamyba kelia elektros tinklams naujų iššūkių.
Energetikos sektoriuje šiuo metu vyksta ženkli transformacija – pereinama nuo iškastinio kuro prie anglies dioksido neišskiriančių energijos šaltinių. Transporto, šilumos ir kitų sektorių elektrifikacija kartu su didėjančia atsinaujinančios energijos gamyba kelia elektros tinklams naujų iššūkių. Šis pokytis reikalauja inovatyvių šiuolaikinių energetinių sistemų valdymo sprendimų, kurių esminiu įrankiu tampa dirbtinis intelektas (DI) tampa esminiu įrankiu.
Asociatyvi „Pixabay“ nuor.
Pasak Vilniaus Gedimino technikos universiteto profesorės, projekto „SustAInLivWork“ narės dr. Violetos Motuzienės, energijos sektoriaus perėjimas prie elektrifikacijos, ypač didėjant elektromobilių ir šilumos siurblių naudojimui, didina elektros tinklų apkrovas. Šie tinklai turi ne tik patenkinti išaugusį elektros poreikį, bet ir prisitaikyti prie nepastovios atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip vėjo ir saulės energija, gamybos.
„Siekiant prisitaikyti prie augančios elektros paklausos ir užtikrinti patikimą energijos tiekimą kartu integruojant atsinaujinančius energijos šaltinius, elektros tinklai susiduria su didelių apkrovų ir lankstumo iššūkiais“, – teigia prof. dr. V. Motuzienė.
Toks tinklo kompleksiškumo didėjimas, kai net gyventojai iš įprastų vartotojų virsta gamintojais, skatina ieškoti išmanesnių, duomenimis grįstų sprendimų.
DI didina tinklų patikimumą ir efektyvumą
Anot prof. dr. V. Motuzienės, inovatyvių, DI grįstų techninių valdymo sprendimų naudojimas gali padidinti tinklo veikimo patikimumą panaudojant prognozavimo modeliais grįstą priežiūrą, apkrovų prognozavimą ir vykdant tinklo stebėseną realiuoju laiku.
DI grįstos prevencinės priežiūros sistemos gali nuspėti ir užkirsti kelią įrangos gedimams, o apkrovų prognozavimas – subalansuoti energijos pasiūlą ir paklausą paklausą[VM1] realiu laiku bei optimizuoti atsinaujinančios energijos panaudojimą. Integruojant realaus laiko ir istorinius duomenis DI gali prisidėti prie tinklo lankstumo didinimo, efektyvesnio energijos paskirstymo ir sutrikimų mažinimo.
Tuo tarpu, kalbant apie centralizuoto šilumos tiekimo sistemas (CŠT) ir šio sektoriaus perėjimą prie ketvirtos kartos (žemesnių temperatūrų) tinklų, „Vilnius Tech“ profesorė DI pritaikymą mato labiau kaip neišnaudotą potencialą, o ne iššūkį.
„Centralizuoto šilumos tiekimo sektoriuje DI gali būti pritaikomas visuose tiekimo grandinės – gamybos, paskirstymo, vartojimo – etapuose skirtingiems tikslams: nuo paklausos ir apkrovų prognozavimo, optimizacijos, tinklų projektavimo ir analitikos iki galutinių vartotojų sąmoningumo didinimo“, – pastebi prof. dr. V. Motuzienė.
DI ir išmanieji miestai: technologijos žmogaus gerovei
Išmanieji miestai simbolizuoja ateities miesto plėtrą, kurioje technologijos atlieka svarbų vaidmenį skatinant tvarumo iniciatyvas. Pasak prof. dr. V. Motuzienės, DI šioje vizijoje tampa kertiniu akmeniu, užtikrinančiu tinkamą energijos srautų valdymą.
„Išmaniųjų miestų koncepcija, iš esmės, siekia pagerinti paslaugų teikimą miesto gyventojams pasitelkiant skaitmenizaciją ir didžiuosius duomenis (ang. big data). Energija yra viena iš esminių paslaugų, reikalaujanti nenutrūkstamo tiekimo“, – teigia prof. dr. Motuzienė.
Tokiuose miestuose dirbtinis intelektas gali optimizuoti energijos tinklų veikimą numatydamas vartojimo grafikus, efektyviai integruodamas atsinaujinančius energijos šaltinius ir mažindamas energijos švaistymą.
„DI, daiktų internetas ir didžiųjų duomenų analizė atlieka svarbų vaidmenį optimizuojant energijos tinklus (energijos paskirstymas prognozuojant paklausą ir efektyviai integruojant atsinaujinančius energijos šaltinius), didinant energijos vartojimo efektyvumą (DI paremtas pastatų automatizavimas siekiant sumažinti energijos suvartojimą ir padidinti energijos paskirstymo efektyvumą), decentralizuojant energijos sistemas (DI palengvins tarpusavio energijos prekybą, naudojant vietinę gamybą ir saugojimą) ir užtikrinant prevencinę priežiūrą (numatant gedimus energijos infrastruktūroje)“, – pažymi prof. dr. V. Motuzienė.
Etiniai iššūkiai DI grįstuose energijos sprendimuose
Nors DI atveria daugybę galimybių, kartu jis kelia ir etinių iššūkių. Kadangi energijos sektorius yra gyvybiškai svarbus visuomenės gerovei, būtina užtikrinti, kad DI taikymas nepažeistų saugumo ar privatumo standartų.
„Pagrindinės etinės problemos, susijusios su DI naudojimu energijos sektoriuje, kyla dėl kibernetinio saugumo grėsmių. DI pagrįstos energijos sistemos yra pažeidžiamos kibernetinių atakų, kurios gali sutrikdyti energijos tiekimą bei kitas susijusias svarbias paslaugas“, – perspėja prof. dr. V. Motuzienė.
Kibernetinės saugos užtikrinimas tampa ypač svarbus energijos tinklams tampant labiau susietiems ir priklausomiems nuo skaitmeninių technologijų. Anot ekspertės, duomenų privatumas – dar vienas svarbus etinis aspektas.
„DI įrankiai renka ir valdo energijos stebėjimo duomenis, o tai gali pažeisti asmens teises į privatumą, todėl labai svarbu užtikrinti, kad visi šie duomenys būtų nuasmeninti“, – pabrėžia prof. dr. V. Motuzienė.
Ateities kompetencijos ir DI svarba energijos sektoriuje
DI integravimas į energetikos sektorių taip pat reikalauja naujų įgūdžių ir žinių. Prof. dr. V. Motuzienė pabrėžia, kad būtini įvairaus lygmens mokymai, tiek suteikiantys bazinių žinių, tiek skirti pažengusiems vartotojams, ypač tiems, kurie savo praktikoje tiesiogiai susiduria su didžiaisiais duomenimis.
„Remdamasi asmenine patirtimi ir bendravimu su kolegomis Lietuvoje ir užsienyje, pastebiu, kad daugelis puikių energetikos specialistų gerai išmano savo sritį, tačiau DI jiems vis dar atrodo kažkas sudėtingo, žinoma, išskyrus plačiai naudojamus įrankius, tokius kaip „ChatGPT“. Gebėjimas naudotis DI turėtų tapti toks pat įprastas, kaip ir baziniai kompiuterinio raštingumo įgūdžiai“, – teigia ji.
Žvelgdama į ateitį, prof. dr. V. Motuzienė DI vaidmenį energijos sektoriaus dekarbonizacijoje vertina optimistiškai. Jos tyrimai yra orientuoti į DI integravimą į pastatų gyvavimo ciklą, siekiant didinti jų energinį efektyvumą ir padėti spartinti renovacijos procesus.
„Mes vis dar matome didelį DI potencialą pastatų sektoriuje, pavyzdžiui, suteikiant suinteresuotoms šalims DI grįstus sprendimų priėmimo įrankius ir taip pagreitinant lėtus pastatų renovacijos procesus“, – pažymi ji.
Remdamasi tarpdisciplininėmis žiniomis, prof. dr. V. Motuzienė siekia kurti DI sprendimus, kurie reikšmingai sumažintų pastatų anglies pėdsaką ir pagerintų bendrą sektoriaus energijos efektyvumą.
