كيف تستفيد ثورة الطاقة المتجددة من الذكاء الاصطناعي؟

AI بالعربي – متابعات

أعلن رئيس الوزراء البريطاني السابق “ريشي سوناك”، مؤخرًا، عن تمويل للمساعدة في تحقيق انتقالات الطاقة النظيفة مع توسيع برنامج تطوير الذكاء الاصطناعي، بقيمة تصل إلى 100 مليون جنيه إسترليني. ومن المقرر أن تكون الطاقة المتجددة أحدث صناعة تستفيد من ثورة الذكاء الاصطناعي.

بعد أن تم تخفيف العديد من التزامات البلاد لتحقيق صافي صفر في ظل الحكومة المحافظة، قد يكون زيادة مستوى الأتمتة في قطاع الطاقة المتجددة وسيلة رئيسية لتأكيد أهدافنا في تحقيق صافي الصفر.

لفهم الاستخدامات المتعددة للذكاء الاصطناعي في قطاع الطاقة المتجددة بشكل أفضل، تحدثنا مع شارلوت إينرايت، رئيسة قسم الطاقة المتجددة في شركة Anglo Scottish Finance، لمناقشة كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي، وكيف يمكن أن يستمر في استخدامه مستقبلًا.

توقع ذروات وانخفاضات الطلب على الطاقة

“إذا كنت تشبهني في أي شيء”، تقول إينرايت، “فمن المحتمل أنك غالبًا ما تقوم بتشغيل الغلاية للحصول على كوب من الشاي خلال فاصل إعلانات أثناء مشاهدة التلفاز، وحتى أثناء البث المباشر، بفضل إدخال الإعلانات على خدمات البث الشهيرة”. من المعروف أن هذا قد وضع ضغطًا على شبكة الطاقة في الماضي، ولكن الآن بفضل الذكاء الاصطناعي، يمكننا توقع أكثر من مجرد استراحة سريعة لتناول الشاي أثناء انتظار عودة مسلسل Coronation Street.

من خلال تحليل كميات هائلة من بيانات استخدام الطاقة، يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة شبكة الطاقة في إدارة الطلب بشكل أفضل من خلال فهم متى نستخدم الطاقة أكثر. وينطبق نفس المبدأ على الطاقة المتجددة أيضًا، إذ يمكن لهذه الأنظمة المدعومة بالذكاء الاصطناعي فهم متى تكون الطاقة المتجددة متاحة ومتى تكون مطلوبة.

هذا يجعل من السهل أيضًا دمج الطاقة المتجددة في الشبكة. ويمكن لتوقعات طاقة الرياح أن تساعدنا في فهم كمية الطاقة التي يمكن جمعها بواسطة التوربينات، مما يمكن أن يتنبأ بمدى توفرها في الشبكة.

تضيف كارين بانيتا، زميلة في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات: “يستخدم الذكاء الاصطناعي لربط الاتجاهات وتحسين التوقعات. يمكن أن يسمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف العلاقات والبحث في طرق لتقليل الفشل في الشبكة وفهم كيفية إعادة توزيع الطاقة بأكثر الطرق كفاءة”.

الحفاظ على مولدات الطاقة تعمل بشكل مستمر

مولدات الطاقة المتجددة، مثل توربينات الرياح والألواح الشمسية، ليست محصنة من التآكل والحاجة إلى الصيانة. ولكن بدلاً من الانتظار لحدوث عطل لإصلاح المولدات، تستخدم الشركات الذكاء الاصطناعي للصيانة التنبؤية.

يتضمن ذلك استخدام مستشعرات موضوعة على المولدات، تقوم بتحليل البيانات والتنبؤ بموعد الحاجة إلى إجراء الصيانة. تقول إينرايت: “بالنظر إلى عدد هذه المولدات، وخاصة توربينات الرياح، التي تُركب في مواقع نائية، فإن هذا يسمح بجدولة الصيانة بشكل استراتيجي لتقليل فترة التوقف”.

بالإضافة إلى توقع صيانة مولدات مثل توربينات الرياح، يمكن أيضًا استغلال الذكاء الاصطناعي لمراقبة درجة الحرارة وتحديد النقاط الساخنة على الألواح الشمسية الكبيرة، مما يمكن أن يشير إلى خلايا معطلة. ويمكن إجراء الصيانة على الألواح، ولكن في نفس الوقت، يمكن إعادة توجيهها لتحسين الطاقة الملتقطة.

محاكاة وتوقع الظروف الجوية

يتمثل أحد تطبيقات الذكاء الاصطناعي العديدة في القدرة على توقع، ثم محاكاة، الظروف الجوية المستقبلية.

تقول إينرايت: “ستظل الطاقة المتجددة متاحة دائمًا بمعنى أنه سيكون هناك دائمًا شمس ورياح ومواد عضوية ومطر. تأتي عدم القدرة على التنبؤ من أنه ليس دائمًا مشمسًا أو ممطرًا أو عاصفًا. ووجود الكثير أو القليل من هذه الظروف يمكن أن يؤثر بعد ذلك على المواد العضوية مثل نمو العشب والنباتات”.

تُستخدم “المحاكيات الذكية للطقس” لتوقع الظروف الجوية المستقبلية، مما يمنحنا رؤى حول إمكانياتنا المستقبلية في جمع الطاقة. ولكن تُستخدم هذه الأدوات بطريقة تتجاوز بكثير تقارير الطقس البسيطة؛ إذ تُظهر إحدى المحاكيات كيف يمكن أن يؤثر تصميم المدينة على تدفق الهواء.

وتضيف: “هذا يعني أن المهندسين المعماريين يمكنهم دعم مستقبل الطاقة المتجددة باستخدام هذه الرؤية لتصميم المباني والمدن التي تعمل مع الطقس ومصادر الطاقة المتجددة، وليس ضدها”.

جعل المولدات أكثر استدامة

يدعم إنتاج الطاقة المتجددة مكافحة تغير المناخ، لذا يجب أن يكون مستدامًا بالكامل، أليس كذلك؟ حسنًا، ليس بالضرورة.

العديد من مولدات الطاقة المتجددة مصنوعة من المعادن النادرة، مما يتطلب موارد قيمة ومحدودة. بالإضافة إلى المواد نفسها، يمكن أن تكون عملية تصنيع هذه المولدات كثيفة استهلاك الطاقة.

وتقول إينرايت: “يتم استخدام الذكاء الاصطناعي لتسريع تجارب المواد الجديدة وأدائها، مما يعني أنه يمكن تقليل الآلاف من الاختبارات اليدوية إلى عدد أكثر قابلية للإدارة. علاوة على ذلك، يمكن أن يدعم الذكاء الاصطناعي ضمان أن تكون هذه المولدات قابلة لإعادة التدوير بمجرد وصولها إلى نهاية عمرها، وهو مبدأ رئيسي للاستدامة”.

يعتبر قطاع الطاقة المتجددة واحدًا من العديد من القطاعات التي تستفيد من التأثيرات التحولية للذكاء الاصطناعي. فمن ضمان تحقيق أقصى وقت تشغيل للمولدات إلى توقع الطلب على الطاقة والتكيف وفقًا لذلك، نرى هذه التكنولوجيا الذكية تحسن من جيلنا واستخدامنا للطاقة المتجددة. ومع اعتبار أهمية مكافحة تغير المناخ، قد يكون هذا واحدًا من أهم استخداماتها حتى الآن.

المصدر: AltEnergyMag