人工智能如何幫助預(yù)防未來停電

在不斷增長的電力需求之際，人工智能（AI）現(xiàn)在被用于幫助預(yù)防停電。

“我半夜醒來，非常非常冷，”阿西夫·萊哈恩回憶道?！拔夷贸隽宋业能娪盟?，在那里過夜取暖?！?/p>

萊哈恩先生描述的是2021年2月，當(dāng)時他在美國空軍服役時，駐扎在得克薩斯州圣安東尼奧的情景。

那個月，德州遭受了冬季風(fēng)暴Uri的襲擊。隨著氣溫暴跌至零下19攝氏度，得克薩斯人努力保暖，電力需求飆升。

與此同時，得克薩斯州的電力網(wǎng)開始崩潰。風(fēng)力渦輪機(jī)被凍結(jié)，積雪覆蓋了太陽能電池板，核反應(yīng)堆不得不作為預(yù)防措施關(guān)閉。

由于電力供不應(yīng)求，超過450萬個家庭和企業(yè)斷電，先是數(shù)小時，然后是連續(xù)幾天。

“沒有電，加熱根本不起作用。你也不能用電爐或微波爐烹飪食物，”萊哈恩先生回憶道。

最終，得克薩斯州的電力網(wǎng)花了兩個多星期才恢復(fù)正常。

2021年2月，得克薩斯州的電力公司不得不競相修復(fù)被極端寒冷天氣損壞的設(shè)施和線路 這場風(fēng)暴揭示了我們認(rèn)為理所當(dāng)然的系統(tǒng)提供全天候電力的脆弱性。

而且，雖然并非所有國家的冬季像北美那樣嚴(yán)寒，但全球電力需求卻在不斷增加。從充電電動汽車到更多家庭安裝空調(diào)，我們在日常生活中使用的電力越來越多。

與此同時，各國正越來越多地轉(zhuǎn)向可再生能源，這些能源在產(chǎn)生的能量數(shù)量上更加不穩(wěn)定。如果風(fēng)不吹，太陽不照，電力生產(chǎn)就會下降。

所有這些導(dǎo)致了英國能源部長克萊爾·庫廷奧上個月發(fā)出警告，稱該國未來可能面臨停電，如果沒有新的天然氣發(fā)電站作為“備用”。

使能源系統(tǒng)更具彈性的另一種方法是向電網(wǎng)添加大型電池。

這種思路是，當(dāng)有多余的電力時，電池可以充電，然后在將來需要更多電力時釋放電力。

這是得克薩斯采取的一種方法。

“自從風(fēng)暴以來，我們在得克薩斯州建立了超過5吉瓦的電池存儲容量，這是一個令人難以置信的速度，”得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校能源資源教授邁克爾·韋伯博士說。他表示，這么多的能源相當(dāng)于“四座大型核電廠”。

然而，為了使這些電池真正有用，它們需要知道最佳充電和放電時間。這意味著要對未來需要多少電進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)測。

加文·麥科馬克是科技初創(chuàng)公司W(wǎng)attTime的創(chuàng)始人。他的位于加利福尼亞州奧克蘭的公司制造能夠預(yù)測特定區(qū)域或地區(qū)的電力供應(yīng)和需求的人工智能軟件。然后，這些信息可以告訴電池何時充電和放電。

相同的信息也可以用于家庭，幫助人們更便宜地使用市電。

“因此，如果您有一輛需要在八小時內(nèi)準(zhǔn)備好的電動汽車，但只需兩三個小時就能充電完畢，那么它可以找到整晚所有最佳的五分鐘時間，那時有多余的能源，或者也許是清潔能源，”麥科馬克先生說道。

“它將在整個晚上以小脈沖充電，直到早上準(zhǔn)備好?！?/p>

人工智能可以通過分析天氣模式、假期日期、工作計劃，甚至是足球比賽時間來做出這些預(yù)測?！懊總€人都會在中場休息時起來沏茶，”麥科馬克先生說。

另一家利用人工智能預(yù)測電力需求的公司是丹麥公司Electricity Maps。該公司專注于預(yù)測諸如云層覆蓋、風(fēng)力、溫度和降雨等天氣模式。

這些信息用于更好地了解風(fēng)力渦輪機(jī)或太陽能電池板將產(chǎn)生多少電。

該公司創(chuàng)始人奧利維爾·科拉迪說：“如果您能提前相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)測系統(tǒng)中將有多少風(fēng)，您就可以提前計劃?！薄耙粋€例子是谷歌，我們向他們提供了未來幾個小時內(nèi)網(wǎng)格清潔程度的預(yù)測。他們可以在他們的數(shù)據(jù)中心中使用這些信息來改變他們消耗電力的時間?！?/p>

人工智能現(xiàn)在也被用于保護(hù)輸送電力到我們家中的物理基礎(chǔ)設(shè)施。

Buzz Solutions是一家利用人工智能掃描電力電纜、電塔和變電站圖像，識別損壞跡象（如斷裂部件或生銹）的公司。

該系統(tǒng)還能夠識別樹木和其他綠色植物靠得太近電力線的情況。

這不僅可以防止因線路損壞而導(dǎo)致的停電，還可以減少因電力線接觸樹木而引發(fā)的野火風(fēng)險，這在近年來已在加利福尼亞州發(fā)生過。

該技術(shù)還可以發(fā)現(xiàn)并自動報告給電力公司工作人員另一個導(dǎo)致停電的主要原因 - 野生動物。

“很多時候，令人驚訝的是，動物進(jìn)入變電站，比如松鼠和嚙齒動物，它們被電死，”Buzz Solutions聯(lián)合創(chuàng)始人維克亞特·喬德里說道。

“它們的電死有時會導(dǎo)致變電站發(fā)生巨大爆炸。我們在變電站部署的人工智能，其中一項功能就是檢測動物侵入，包括浣熊和松鼠?！?/p>