Энергетические системы и искусственный интеллект: применение технологий Индустрии 4.0

Промышленное развитие требует роста, укрепления, стабильности, технического совершенствования, надежности, селективности и динамического отклика энергетических систем. Правительства и компании инвестируют миллиарды долларов в технологии преобразования и сбора энергии, удовлетворения растущего спроса, адаптации к изменяющимся моделям спроса и предложения, повышения эффективности, устранения недостатка аналитики, необходимой для оптимального энергетического планирования, а также хранения энергии. В этих условиях искусственный интеллект (ИИ) начинает играть важную роль на энергетическом рынке. Учитывая значимость ИИ, в настоящем исследовании рассматриваются семь различных энергетических систем и широкий спектр их применений, включая: i) производство электроэнергии; ii) передачу электроэнергии; iii) электрические распределительные сети; iv) хранение энергии; v) энергосбережение, новые энергетические материалы и устройства; vi) энергоэффективность и нанотехнологии; и vii) энергетическую политику и экономику. Основными факторами развития являются четыре ключевые технологии, используемые в современных системах ИИ: i) системы нечеткой логики; ii) искусственные нейронные сети; iii) генетические алгоритмы; и iv) экспертные системы. В развитых странах электроэнергетическая отрасль уже начала использовать ИИ для интеграции интеллектуальных счетчиков, интеллектуальных сетей и устройств Интернета вещей. Эти технологии ИИ будут способствовать повышению эффективности, совершенствованию управления энергией и прозрачности, а также более широкому использованию возобновляемых источников энергии. В последние десятилетия и годы новые технологии ИИ значительно улучшили способы, с помощью которых устройства энергетических систем осуществляют мониторинг данных, взаимодействуют с системой, анализируют входные и выходные данные и отображают информацию беспрецедентными способами. Новые применения в энергетике становятся возможными благодаря интеграции этих разработок ИИ в энергетическую отрасль. Однако необходимы значительно более масштабные инвестиции в глобальные исследования ИИ и моделей, основанных на данных. В области энергоснабжения ИИ может помочь энергетическим компаниям безопасно обеспечивать потребителей доступной электроэнергией из возобновляемых и сложных источников, одновременно предоставляя этим потребителям wit...