Stejně jako kyslík je elektrická síť zásadní pro moderní život, ale není vždy vrchol mysli – dokud se nevyskytnou problémy. Dnes stárnoucí infrastruktura sítě bije z těžkých klimatických událostí po celém světě, což má za následek výpadky proudu, které ohrožují zdraví, bezpečnost a hospodářskou činnost. Zároveň vyvíjí tlak i na stoleté rozvodné sítě řada dalších faktorů. Způsob, jakým se energie vyrábí, se rychle mění – více větrných a solárních, méně uhlí a fosilních paliv. Tento posun vyžaduje nové procesy a způsoby řízení. „Kdo“ se také přesouvá, s energií, kterou nyní vyrábějí nejen velké energetické společnosti, ale také nepřeberné množství nových konkurentů a spotřebitelů (spotřebitelů, kteří vyrábějí energii).

A nejen, že se svět přírody rychle mění, ale technologický svět postupuje také na pokraji. Cloudové technologie umělé inteligence (AI), jako je strojové učení, analýza dat a internet věcí (Internet of Things, IoT), podporují rozvoj inteligentních sítí schopných řídit mnohem složitější výrobu a distribuci energie. Tyto technologie představují významnou příležitost pro ty z komplexního energetického ekosystému, kteří jsou schopni je využít.

Co je to spotřebitel?

Prosumer je portmanteau slovo kombinující „výrobce“ a „spotřebitele“. Energetické spotřebiče obvykle zůstávají připojeny k centrální síti. Jsou však také schopni vyrábět a dokonce skladovat energii – typicky s fotovoltaickými solárními panely a EV bateriemi.

V závislosti na množství vyrobené energie může být tato energie buď použita k započtení měsíčních účtů, nebo může být prodána zpět jako přebytek společnostem poskytujícím veřejné služby nebo jiným službám distribuce energie. Tento model může být aplikován na obytné i komerční spotřebiče, přičemž stále více podniků zapojí své solární panely a flotily EV do sítě.

Co je to chytrá síť?

Inteligentní síť je síť, která integruje distribuci energie a digitální komunikační technologie do obousměrného toku elektřiny a dat. To umožňuje společnostem zajišťujícím veřejné služby optimalizovat výrobu, přenos a distribuci elektřiny. A také umožňuje spotřebitelům těžit z příběhů, které vyprávějí všechna data – což jim pomáhá lépe porozumět energii, kterou využívají, a dokonce i energii, kterou produkují a skladují prostřednictvím věcí, jako jsou solární panely a EV baterie.

Jaký je rozdíl mezi tradiční sítí a inteligentní sítí?

Hlavní rozdíl mezi tradičními systémy a inteligentními sítěmi spočívá ve schopnosti vyměňovat si informace oběma směry napříč sítí, od veřejných společností po spotřebitele a naopak. Mezi hlavní funkce, které rozlišují inteligentní sítě, patří:

• Technologie: Umělá inteligence, cloud a digitální technologie umožňují všem zařízením a aktivům v rámci sítě komunikovat, což podporuje lepší kontrolu a samoregulaci.
• Distribuce: Energie vyráběná spotřebiči a jinými obnovitelnými zdroji energie, jako je sluneční energie nebo vítr, může být nestálá a nerovnoměrná. Technologie inteligentních sítí pomáhají koordinovat, skladovat a distribuovat energii z těchto zdrojů do stálého a spolehlivého proudu.
• Generování: Prediktivní analýza v inteligentních systémech znamená, že vysoce poptávané kmeny lze prognózovat a distribuovat do více závodů a rozvoden.
• Snímače: Snímače IoT v celé síti mohou pomoci včas odhalit riziko, přerozdělit výkon a snížit tak výpadky a pomoci vyvážit zatížení bez přímého zásahu operátorů.
• Samooprava a prediktivní údržba: Snímače mohou být také použity k detekci mechanických problémů a k jednoduchému řešení problémů a opravám, informování techniků pouze v případě potřeby –předtím, než se cokoliv skutečně rozpadne.
• Volba zákazníka: Do sítě se může připojit více dodavatelů energie, družstev a mikrogenerátorů, což spotřebitelům umožňuje mít větší možnost volby v tom, jak energii získávají.

Aplikace umělé inteligence v inteligentních energetických řešeních: perspektiva sektoru veřejných služeb

Umělá inteligence je hnacím „inteligentním agentem“ za inteligentními sítěmi – vyhodnocuje životní prostředí a podniká kroky k maximalizaci daného cíle. Umělá inteligence je zásadní pro integraci obnovitelné energie, stabilizaci energetických sítí a snížení finančních rizik spojených s nestabilitou infrastruktury.

Například schopnosti umělé inteligence v oblasti sebeučení, přizpůsobivosti a výpočtů mají významný potenciál řešit nestálou povahu obnovitelné energie. Nerovnováha ve špičkách výroby a spotřeby je často reprezentována „kachní křivkou“ a může tyto zdroje energie obtížně kontrolovat. Použití umělé inteligence v inteligentních sítích pomůže tuto výzvu řešit tím, že vyváží nerovnost mezi zatížením výroby a spotřebou.

Technologie inteligentních sítí pomáhají učinit činnosti odvětví veřejných služeb transparentnějšími a konkurenceschopnějšími. Některé aplikace umělé inteligence a strojového učení v inteligentních sítích zahrnují:

• Agilita a odolnost: Když energii z obnovitelných zdrojů vyrábějí noví partneři, jako jsou družstva a producenti, je často nestálá a proměnlivá. Senzory a automatizace mohou být použity k identifikaci částí sítě, které jsou zranitelné, a reagovat na automatizované přesměrování – ukládání přebytečné energie v době špičkové výroby a přesměrování během mezer v toku.
• Přesnější prognózy: Odvětví veřejných služeb se potýká s rozšířenou cenovou variabilitou v důsledku změn ve spotřebě. Prediktivní analytické modely lze použít k spolehlivější predikci zatížení energií a výroby energie z obnovitelných zdrojů. Kombinací dat z pokročilé měřicí infrastruktury (AMI) s umělou inteligencí jsou předpovědi přesnější než tradiční přístupy.
• Sofistikovanější upozornění na výpadky: Síť senzorů, měřičů a aktuátorů v inteligentní síti může poskytnout „poslední plynový“ krátký přenos signálu, včetně času a data, pro indikaci ztráty výkonu v důsledku částečných nebo úplných výpadků. Kromě toho mohou prediktivní funkce umělé inteligence a data inteligentních měřičů v reálném čase upozornit operátory na výpadky ještě předtím, než k nim dojde. Tyto systémy mohou dokonce rozlišovat mezi jednotlivými výpadky, výpadky ulic a zónami.
• Optimalizovaný výnos energie: Použití senzorových sítí poháněných umělou inteligencí ve fázích výroby lze také použít k optimalizaci výstupního výkonu. Podobným způsobem sluneční energie těží také z nástrojů umělé inteligence pro zvýšení produktivity predikcí slunečního záření.
• Vylepšené automatické přepínání: Schopnost nástrojů umělé inteligence předvídat nerovnováhu v síti a rozlišovat mezi krátkým přerušením napájení a úplným výpadkem brzy umožní automatizovat přepínací protokoly. To umožní společnostem zajišťujícím veřejné služby přesměrovat energii nebo izolovat postižené oblasti dříve, než dojde k vážným škodám nebo se výpadek rozšíří do jiných oblastí. Tyto nástroje jsou obrannou linií, která zajišťuje bezpečnost základního vybavení používaného k izolaci a opravě závad.
• Flexibilnější řízení na straně poptávky (DSM): Špičky v poptávce po energii vystavují veřejné společnosti velkému tlaku. Použití umělé inteligence a inteligentních měřičů v domácnostech a kancelářích může pomoci s plánováním, plánováním, realizací a monitorováním změn v poptávce po energii, aby je poskytovatelé mohli uspokojit. To může mít velký dopad na spotřebu energie, jak ukazují USA. Federální energetická regulační komise, která zjistila, že špičkové zatížení lze snížit až o 150 GW prostřednictvím řízení poptávky. Podobně výzkumný ústav pro elektrickou energii (EPRI) odhadl, že tyto inteligentní nástroje by mohly vést ke snížení letních energetických špiček o 175 GW do roku 2030.
• Zlepšení bezpečnosti: Kybernetická bezpečnost je klíčovým zájmem pro všechna podnikatelská odvětví. A rostoucí počet a složitost strategií kyberútoku představuje riziko pro stávající i nové elektrické sítě. Nástroje umělé inteligence mohou pomoci toto riziko snížit detekcí funkcí síťových útoků, malwaru a narušení a zajištěním ochrany síťového zabezpečení energetických systémů. Kromě toho mohou další technologie, jako je blockchain, poskytovat transparentní, bezpečné systémy odolné proti manipulaci a které umožňují nová podniková řešení, zejména v kombinaci s inteligentními smlouvami.

Aplikace umělé inteligence v inteligentních energetických řešeních: perspektiva spotřebitele

Nedávné průzkumy z Velké Británie a USA ukazují méně než skvělé postoje zákazníků k dodavatelským společnostem. S nárůstem dodavatelů a dodavatelů energie budou muset společnosti poskytující veřejné služby využívat chytrá řešení, která pomohou podpořit lepší zapojení a spokojenost zákazníků. Níže jsou uvedeny některé ze způsobů, jak mohou technologie inteligentních sítí pomoci zvýšit spokojenost zákazníků:

• Nižší náklady: Správa inteligentních sítí využívající umělou inteligenci a inteligentní měření umožňují zákazníkům získat hodinové posouzení jejich spotřeby energie – pomáhají jim vidět nejen to, kdy a kde využívají nejvíce energie, ale nabízejí personalizované tipy a návrhy pro optimalizaci jejich typických denních rutin, aby snížili využití v době špičky. Pomáhá také producentům řídit výrobu energie, která může být prodána zpět do sítě, aby se ještě více snížily náklady.
• Lepší udržitelnost a transparentnost: Data inteligentních sítí mohou zákazníkům pomoci lépe si uvědomit, odkud jejich energie pochází, zvýšit jejich angažovanost a přispět k demokratizaci sítě. To jim může pomoci poskytnout nové pohledy na poskytování energie a schopnost zvolit udržitelnější možnosti.
• Méně výpadků: Jak bylo zmíněno, nástroje umělé inteligence mohou pomoci snížit počet výpadků a zmírnit jejich dopad jak pro obytné, tak pro komerční zákazníky. To znamená zvýšení bezpečnosti a důvěry pro spotřebitele, zejména když povětrnostní události a rekordní teploty přinášejí obavy z brownoutů a dalších narušení.

Nedávno oznámil provozovatel distribuční soustavy ve Spojeném království pilotní projekt využití dat inteligentních měřičů, který má spotřebitelům pomoci zlepšit hospodaření s energií, optimalizovat zatížení sítě a snížit emise uhlíku. Zkušební verze by mohla zákazníkům ušetřit miliony liber a potenciálně snížit miliony tun emisí skleníkových plynů z roční uhlíkové stopy Spojeného království. To je jen jeden z příkladů potenciálních výhod inteligentních sítí pro zákazníky a životní prostředí.

Big Data v energetice: Proč na tom záleží

Z hlediska zákazníků i společností poskytujících veřejné služby to není jen schopnost těchto technologií shromažďovat a spravovat velké a nesourodé množství velkých objemů dat – je to schopnost využít a pochopit všechna tato data a využít je k optimalizaci využití energie a informování o provozu. Big Data jsou klíčem k pomoci:

• Lepší integrace obnovitelné a alternativní energie do společností poskytujících veřejné služby tím, že se naučí předpovídat a řídit přerušování a vyvážit nesčetné množství malých vstupů od zúčastněných subjektů.
• Chraňte spotřebitele tím, že očekáváte výpadky a přesměrujete zdroje za zlomek sekundy – spíše než poté, co vše klesne.
• Ušetřete peníze společnostem i spotřebitelům tím, že se digitálně poučí z minulých aktivit a pomocí tohoto intelu lépe řídí a automatizují každodenní činnosti.
• Poskytujte rychlé a použitelné přehledy, které umožňují společnostem poskytujícím veřejné služby činit sebevědomá a rychlá rozhodnutí ve stále konkurenčnějším prostředí.

Jak se dnešní odvětví veřejných služeb připravuje na chytrou síť budoucnosti

Není pochyb o tom, že budoucnost energie směřuje k decentralizovanějšímu, flexibilnějšímu a udržitelnějšímu zásobování energií. Hovoříme však o globálním průmyslu starém více než sto let – a často se musíme spoléhat na infrastruktury z téměř té doby dávno, aby sloužily miliardám lidí a jejich rychle se měnícím požadavkům.

Mezi další výzvy patří složité regulační změny, nárůst počtu producentů a nové startupy vznikající v deregulovaných regionech. Stejně jako každá cesta byznysu a digitální transformace začíná přechod k inteligentnějšímu řízení sítě několika opatrnými kroky, než se pustí do běhu. Technologie odvětví veřejných služeb nepochybně posilují a umožňují rozvoj tohoto odvětví. Aby však došlo ke smysluplné změně, budou společnosti poskytující veřejné služby potřebovat silnou komunikaci, zapojení zákazníků a plány řízení změn, včetně:

• Komunikace s vizí inteligentní sítě a sladění týmů a zúčastněných stran s ní
• Posílení vzdělávání spotřebitelů o změnách a budoucích příležitostech
• Poskytování motivace k získání/získání motivace pro spotřebitele, producenty a potenciální distribuční partnery
• Vývoj metrik pro sledování pokroku v provádění a účinnosti inteligentních sítí
• Udržení zákaznické zkušenosti a udržení zákazníků na paměti, vzhledem k další konkurenci a decentralizaci inteligentního trhu s energií

Prvním krokem na cestě je komunikovat s vedoucími týmů a specialisty na předměty ve vašem podniku, rozbít stěny sila a najít bohatství informací, které jsou často skryty v rámci. Pak se podívejte, jak můžete implementovat inteligentní technologie, které povedou váš podnik kupředu.