هوش مصنوعی و نقش مؤثر و با اهمیت آن در صنعت انرژی
هوش مصنوعی فناوری‌ای است که در سالیان گذشته هر چه بیشتر رواج پیداکرده است و در حوزه‌های بیشتری به کار گرفته‌شده است. یکی از مهم‌ترین حوزه‌هایی که این فناوری می‌تواند در آن نقش‌آفرینی کند، حوزه‌ی انرژی است. این فناوری در این حوزه اهمیت زیادی دارد و می‌تواند آینده‌ی صنعت انرژی را رقم بزند.
بخش‌هایی که بیش از همه تحت تأثیر این فناوری هستند تجارت برق، شبکه‌بندی هوشمند، گرما و حمل‌ونقل هستند. پیش‌نیاز افزایش استفاده از هوش مصنوعی در سیستم انرژی، دیجیتالی شدن بخش انرژی و داده‌های ارزشمندی است که در این صنعت وجود دارد اما مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. هوش مصنوعی با تجزیه‌وتحلیل و ارزیابی داده‌ها، می‌تواند به کارامدی بیشتر صنعت انرژی و عملکرد ایمن آن کمک کند.
هوش مصنوعی در شبکه قدرت، شبکه‌های هوشمند و Sector Coupling
به‌طور خاص، هوش مصنوعی درزمینه‌ی شبکه‌های هوشمندِ مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان برق فعال است. با افزایش تمرکززدایی و دیجیتالی شدن شبکه‌ی برق، مدیریت و حفظ تعادل شبکه دشوارتر می‌شود. برای این کار لازم است داده‌ها در سریع‌ترین زمان پردازش و بررسی شوند و هوش مصنوعی می‌تواند در این زمینه کمک مؤثری باشد.
شبکه‌های هوشمند یکی دیگر از زمینه‌هایی است که هوش مصنوعی در آن کاربرد دارد. این شبکه‌ها، نه‌فقط برق، بلکه داده‌ها را نیز منتقل می‌کنند. این روزها با افزایش تعداد نیروگاه‌های خورشیدی و بادی لازم است میزان تولید و مصرف برق تحت کنترل باشد. هوش مصنوعی می‌تواند به کمک ارزیابی و تحلیل داده‌های بخش تولید، ذخیره‌سازی و مصرف به بهینه شدن فرایندها کمک کند.
هوش مصنوعی می‌تواند به پایداری شبکه‌ی برق کمک کند. در این راه از کارهایی مانند تشخیص ناهنجاری‌های موجود در روند تولید، مصرف یا انتقال در لحظه استفاده می‌کند و راه‌حل‌های لازم را به‌دست می‌آورد. پروژه‌های مختلفی در جهان برای رسیدن به این هدف در جریان است. همچنین هوش مصنوعی می‌تواند به برنامه‌ریزی کارهای مربوط به نگهداری از کل به جز یا سیستم‌های منفرد کمک کند و می‌تواند هزینه‌هایی را که بر اثر اختلال در شبکه به مصرف‌کننده تحمیل می‌شود، کاهش دهند.
هوش مصنوعی در تجارت برق
هوش مصنوعی می‌تواند به بهتر شدن پیش‌بینی‌ها در تجارت برق کمک کند. به کمک این فناوری ارزیابی سیستماتیک حجم زیادی از داده‌ها، مانند داده‌های مربوط به آب‌وهوا یا داده‌های استخراج‌شده از گذشته ساده‌تر می‌شود. دستیابی به پیش‌بینی‌های بهتر و دقیق‌تر، پایداری شبکه را بیشتر می‌کند و در ادامه موجب امن‌تر شدن سیستم می‌شود. یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی می‌توانند نقش مهمی در بهبود پیش‌بینی‌ها در صنعت انرژی ایفا کنند.
هوش مصنوعی در نیروگاه مجازی
در نیروگاه‌های مجازی، حجم زیادی داده پردازش می‌شود و پیش‌بینی‌های زیادی هم صورت می‌گیرد. هوش مصنوعی می‌تواند به دقیق‌تر شدن این پیش‌بینی‌ها و همچنین هماهنگی بین بخش‌های مختلف کمک کند.
به این مثال دقت کنید، در زمان‌های مختلف لازم است تصمیم‌گیری شود چه نیروهایی چه مقدار برق را در چه زمانی تولید یا مصرف کند. مبنای آنالیزها داده‌های در لحظه، داده‌های مربوط به گذشته، داده‌های مربوط به تجارت برق و پیش‌بینی‌های آب‌وهوایی هستند. بعضی از الگوریتم‌های هوش مصنوعی به‌قدری هوشمند هستند که خودشان می‌توانند معاملات را هم صورت دهند.
هوش مصنوعی همچنین می‌تواند بر تجارت برق نظارت کرده و آن را بررسی و تحلیل کند. این نظارت خودکار می‌تواند جلوی سوءاستفاده‌های زیادی را بگیرد و شرایط را در مسیر اصلی خود، پایدار نگه دارد.
هوش مصنوعی در مصرف برق
مصرف‌کنندگانی که به‌صورت هوشمند به یک سیستم برق متصل شده‌اند می‌توانند به ایجاد یک شبکه‌ی برق پایدار و سبز کمک کنند. خانه‌های هوشمند و کنتورهای هوشمند راه‌حل‌هایی هستند که امروز در دسترس‌اند اما هنوز به شکل گسترده استفاده نشده‌اند.
در یک خانه‌ی هوشمند که به شبکه متصل شده است، دستگاه‌های متصل به شبکه به قیمت برق آنلاین هستند و در لحظه قیمت برق و شرایط شبکه‌ی توزیع را استعلام می‌کنند، همچنین با الگوهای مصرف خانگی سازگار می‌شوند تا مصرف برق را مدیریت کنند و هزینه‌ها را کاهش دهند. برای مثال یک دستگاه تهویه‌ی هوای هوشمند متصل به شبکه می‌تواند به ساعت‌های اوج مصرف برق واکنش نشان دهد و همچنین ترجیحات کاربر را در نظر بگیرد.
هوش مصنوعی در صنعت انرژی- موانع و انتقادها
هر هوش مصنوعی، به‌اندازه‌ی داده‌هایی که در اختیارش قرار دارد هوشمند است و این یکی از بزرگ‌ترین نقاط ضعف این فناوری به شمار می‌رود. نقطه‌ضعف بزرگ بعدی این فناوری به حفاظت از داده‌ها و امنیت آن‌ها بازمی‌گردد.
اتصال افراد و مؤسسات به یکدیگر، به کمک هوش مصنوعی باعث شده است اطلاعات زیادی در سیستم وجود داشته باشند و در نتیجه سیستم در برابر حملات سایبری آسیب‌پذیر می‌شود. در سال ۲۰۱۸ دفتر امنیت فدرال آلمان اعلام کرد، حملات سایبری به زیرساخت‌های حیاتی در مقایسه با سال قبل سه برابر شده است.
شبکه تأمین، تولید، ذخیره و توزیع انرژی بخشی از سیستم‌های حیاتی جوامع هستند. به همین دلیل لازم است شبکه‌ی برق در برابر حملات سایبری و سرقت اطلاعات محافظت شود. این روزها الزامات و پروتکل‌های امنیتی زیادی برای حفاظت از اطلاعات و داده‌های صنعت برق برای کسانی‌که در این صنعت فعال هستند، در نظر گرفته‌شده است اما همچنین باید چارچوب‌ها و امکانات بازنگری شود و ارتقا یابد.
برخلاف تصور موجود دربارهی آسیب‌پذیری هوش مصنوعی، این فناوری می‌تواند در مبارزه برابر حملات سایبری کمک‌کننده باشد. این فناوری می‌تواند حجم زیادی از داده‌ها را به‌سرعت تجزیه‌وتحلیل کند و در نتیجه مشکلات را به‌سرعت تشخیص دهد. همچنین این فناوری می‌تواند به کمک یادگیری ماشین از اتفاقات گذشته درس بگیرد و در زمینه‌هایی مانند شناسایی تروجان‌ها در سیستم و دفاع از حملات آن‌ها فعالیت کند.
از انتقادات رایج، انتقاد به خانه‌های هوشمند است، زیرا باعث ایجاد پایگاه داده‌ای از خصوصی‌ترین اطلاعات افراد خواهد شد و ترس از افشای این اطلاعات مهم‌ترین مانع در برابر پذیرش چنین فناوری‌هایی است، زیرا هنوز راه مناسبی برای نظارت بر نوع استفاده از این داده‌ها وجود ندارد که اتفاقاً برای صنعت برق بسیار مهم هستند. برای اطمینان بیشتر صنعت انرژی و مخصوصاً مصرف‌کنندگان باید نحوه‌ی استفاده از داده‌ها، کسانی که به آن‌ها دسترسی دارند و امنیت داده‌ها مشخص شود.
انتقاد دیگری که به هوش مصنوعی وجود دارد، مصرف انرژی این فناوری است. آنالیز و پردازش حجم زیادی از اطلاعات برق زیادی مصرف می‌کند. اگر قرار به استفاده‌ی گسترده از این فناوری در صنعت برق باشد باید مراکز داده‌ای ایجاد شوند که خودشان ازنظر مصرف انرژی بهینه باشند.
جمع بندی
هوش مصنوعی جایگاهش را در صنعت انرژی پیدا کرده است و این جایگاه روز به روز محکم‌تر خواهد شد. این مسیری رو به آینده است، مسیری که می‌تواند شرایط صنعت برق را در سراسر دنیا بهبود ببخشد و امکان استفاده‌ی بهینه از منابع را فراهم کند. این فناوری در کنار مزایایش، خطراتی هم دارد که باید پیش از آنکه هوش مصنوعی فراگیر شود راه‌های مناسبی برای برخورد با آن‌ها پیدا کنیم.
