Ligesom ilt er elnettet essentielt for det moderne liv men er ikke altid top of mind – før der opstår problemer. I dag tager aldrende netinfrastruktur et slag fra alvorlige vejrbegivenheder rundt om i verden, hvilket resulterer i strømafbrydelser, der truer sundhed, sikkerhed og økonomisk aktivitet. Samtidig lægger en række andre faktorer også pres på århundredgamle net. Den måde, hvorpå der produceres energi, er i hastig forandring – mere vind og sol, mindre kul og fossilt braendstof. Dette skift kraever nye processer og måder at styre på. "Hvem" er også ved at ændre sig, idet energi nu ikke kun produceres af de store energiselskaber, men også af et væld af nye konkurrenter og prosumenter (forbrugere, der producerer energi).

Og ikke alene forandrer den naturlige verden sig hurtigt, men den teknologiske verden rykker også frem ved en galop. Cloud-forbundne teknologier med kunstig intelligens (AI) som maskinindlæring, dataanalyse og tingenes internet (IoT) er drivkraften bag udviklingen af intelligente net, der kan håndtere langt mere kompleks elproduktion og -distribution. Disse teknologier varsler betydelige muligheder for dem i det komplekse energiøkosystem, der er i stand til at udnytte dem.

Hvad er en prosumer?

Prosumer er et portmanteau ord, der kombinerer "producent" og "forbruger". Energiprosumenter er typisk fortsat tilsluttet det centrale net. De er dog også i stand til at producere og endda lagre energi – typisk med solcellepaneler og EV-batterier.

Afhængigt af mængden af produceret energi kan denne energi enten bruges til at udligne månedlige regninger eller sælges tilbage som overskud til forsyningsselskaber eller andre energidistributionstjenester. Denne model kan anvendes på både private og kommercielle prosumenter, hvor et stigende antal virksomheder tilslutter deres solpaneler og EV-flåder til nettet.

Hvad er et smart gitter?

Et intelligent net er et netværk, der integrerer energidistribution og digital kommunikationsteknologi i en tovejs-strøm af elektricitet og data. Dette gør det muligt for forsyningsselskaber at optimere produktion, transmission og distribution af elektricitet. Og det giver også forbrugerne mulighed for at drage fordel af historierne alt, hvad data fortæller – at hjælpe dem til bedre at forstå den energi, de bruger, og endda den energi, de producerer og opbevarer gennem ting som solpaneler og EV-batterier.

Hvad er forskellen på det traditionelle gitter og et smart grid?

Den største forskel mellem traditionelle systemer og intelligente net ligger i evnen til at udveksle oplysninger i begge retninger på tværs af nettet, fra forsyningsvirksomheder til forbrugere og omvendt. Nogle af de mest populære funktioner, der adskiller intelligente net, omfatter:

• Teknologi: AI, cloud og digitale teknologier gør det muligt for alle enheder og aktiver i nettet at kommunikere, hvilket understøtter bedre kontrol og selvregulering.
• Fordeling: Energi produceret af prosumenter og andre vedvarende energikilder – såsom sol eller vind – kan være intermitterende og ujævn. Intelligente netteknologier hjælper med at koordinere, lagre og distribuere strøm fra sådanne kilder til en stabil og pålidelig strøm.
• Generering: Forudsigende analyser i intelligente systemer betyder, at høje efterspørgselstræk kan prognosticeres og distribueres til flere anlæg og stationer.
• Sensorer: IoT-sensorer på tværs af netværket kan hjælpe med at registrere risici på et tidligt tidspunkt, omfordele strømmen for at reducere afbrydelser og hjælpe med at balancere belastninger uden direkte indgriben fra operatørernes side.
• Selvreparation og prædiktiv vedligeholdelse: Sensorer kan også bruges til at registrere mekaniske problemer og foretage enkel fejlfinding og reparationer og kun underrette teknikere, når det er nødvendigt –før noget rent faktisk bryder sammen.
• Kundevalg: Flere energileverandører, kooperativer og mikroproducenter kan tilslutte sig nettet, hvilket giver forbrugerne flere valgmuligheder med hensyn til, hvordan de modtager energi.

Anvendelser af AI i intelligente energiløsninger: Forsyningsvirksomheder sektor perspektiv

Kunstig intelligens er den drivende “intelligente agent” bag intelligente net – evaluering af miljøet og gennemførelse af handlinger for at maksimere et givent mål. AI er afgørende for integrationen af vedvarende energi, stabiliseringen af energinet og reduktionen af finansielle risici i forbindelse med ustabilitet i infrastrukturen.

For eksempel har AI's selvlæringsevne, tilpasningsevne og beregningskapacitet et betydeligt potentiale til at håndtere den vedvarende energis intermitterende karakter. En ubalance i spidsbelastninger i produktion og forbrug er ofte repraesenteret gennem ”andekurven” og kan gøre disse energikilder vanskelige at styre. Brugen af AI i intelligente net vil hjælpe med at løse denne udfordring ved at genskabe balancen mellem produktions- og forbrugsbelastninger.

Intelligente netteknologier bidrager til at gøre forsyningssektorens aktiviteter mere gennemsigtige og konkurrencedygtige. Nogle af applikationerne for AI og maskinlæring i intelligente net omfatter:

• Agilitet og modstandsdygtighed: Når vedvarende energi genereres af nye partnere som kooperativer og prosumenter, er den ofte intermitterende og variabel. Sensorer og automatisering kan bruges til at identificere dele af nettet, der er sårbare og reagerer med automatiseret omdirigering – lagring af overskydende energi i spidsbelastningsperioder og omdirigering af det under huller i strømmen.
• Mere præcise prognoser: Forsyningssektoren står over for en udbredt prisvariation på grund af ændringer i forbruget. Prognosemodeller kan bruges til mere pålideligt at forudsige energibelastninger og produktion af vedvarende energi. Ved at kombinere data fra avanceret måleinfrastruktur (AMI) med AI er forudsigelser mere nøjagtige end traditionelle tilgange.
• Mere sofistikerede afbrydelsesadvarsler: Netværket af sensorer, målere og aktuatorer i et intelligent net kan give en "sidste gasp" kort signaltransmission, herunder tid og dato, for at indikere et strømtab på grund af delvise eller fuldstændige afbrydelser. Derudover kan de forudsigende funktioner i AI og data i realtid for intelligente målere underrette operatørerne om udfald, lige før de sker. Disse systemer kan endda skelne mellem individuelle, gade- og områdemæssige udfald.
• Optimeret effektudbytte: Brugen af AI-drevne sensornetværk i generationstrin kan også bruges til at optimere udgangseffekten. På samme måde nyder solenergi også godt af AI-vaerktøjer til at øge produktiviteten ved at forudsige solstråling.
• Forbedret automatiseret skift: AI-værktøjernes evne til at forudsige netubalancer og til at skelne mellem en kort strømafbrydelse og en fuld afbrydelse vil snart gøre det muligt at automatisere skifteprotokoller. Dette vil give forsyningsselskaberne mulighed for at omdirigere energi eller isolere berørte områder, før der opstår alvorlige skader, eller afbrydelsen udvides til andre områder. Disse værktøjer er en linje af forsvar, der sikrer sikkerheden af det væsentlige udstyr, der bruges til at isolere og reparere fejl.
• Mere fleksibel styring på efterspørgselssiden (DSM): Krav i energiefterspørgslen lægger et stort pres på forsyningsselskaberne. Brug af AI og intelligente målere i hjem og kontorer kan hjælpe med planlægning, planlægning, udførelse og overvågning af ændringer i energiefterspørgslen for at sikre, at udbyderne kan opfylde dem. At gøre dette kan have en stor indvirkning på strømforbruget, som vist af USA. Federal Energy Regulatory Commission, som fandt, at spidsbelastninger kan reduceres med op til 150 GW gennem efterspørgselsstyring. På samme måde har forskningsinstituttet for elektrisk energi (EPRI) anslået, at disse intelligente værktøjer kan føre til en reduktion på 175 GW i sommerenergitoppe inden 2030.
• Forbedret sikkerhed: Cybersikkerhed er et centralt anliggende for alle erhvervssektorer. Og det stigende antal og kompleksiteten af cyberangrebsstrategier udgør en risiko for både eksisterende og nye elektriske net. AI-værktøjer kan hjælpe med at reducere denne risiko ved at registrere netværksangrebsfunktioner, malware og indtrængen og ved at yde netværkssikkerhedsbeskyttelse til strømsystemer. Derudover kan andre teknologier, såsom blockchain, levere gennemsigtige, manipulationssikre og sikre systemer, der muliggør nye forretningsløsninger, især når de kombineres med intelligente kontrakter.

Anvendelser af AI i intelligente energiløsninger: Forbrugerperspektivet

Nylige undersøgelser fra Storbritannien og USA viser mindre end store kundeholdninger til forsyningsvirksomheder. Med stigningen i energileverandører og -prosumenter bliver forsyningsselskaberne nødt til at udnytte intelligente løsninger for at hjælpe med at fremme et bedre kundeengagement og -tilfredshed. Nedenfor er nogle af de måder, hvorpå intelligente netteknologier kan hjælpe med at forbedre kundetilfredsheden:

• Lavere omkostninger: AI-drevet intelligent netstyring og intelligent måling giver kunderne mulighed for at få timevurderinger af deres strømforbrug – og hjælper dem med ikke kun at se, hvornår og hvor de bruger mest energi, men tilbyder personlige tips og forslag til optimering af deres typiske daglige rutiner for at reducere forbruget i spidsbelastningsperioder. Det hjælper også prosumenter med at styre energiproduktionen, som kan sælges tilbage til nettet, med henblik på at reducere omkostningerne yderligere.
• Forbedret bæredygtighed og gennemsigtighed: Intelligente netdata kan hjælpe kunderne med at blive mere bevidste om, hvor deres energi kommer fra, øge deres engagement og hjælpe med at demokratisere nettet. Dette kan være med til at give dem nye perspektiver på energiforsyningen og evnen til at vælge mere bæredygtige muligheder.
• Færre udfald: Som nævnt kan AI-værktøjer hjælpe med at reducere antallet af afbrydelser og mindske deres indvirkning på både private og kommercielle kunder. Det betyder øget sikkerhed og tillid for forbrugerne – især da vejrbegivenheder og rekordtemperaturer giver frygt for brownouts og andre forstyrrelser.

For nylig annoncerede en britisk distributionssystemoperatør et pilotprojekt, der skal bruge intelligente målerdata til at hjælpe forbrugerne med at forbedre energistyringen, optimere netbelastninger og reducere CO2-emissioner. Forsøget kan spare kunderne for millioner af pund og potentielt reducere millioner af tons drivhusgasemissioner fra Storbritanniens årlige CO2-fodaftryk. Dette er blot et eksempel på de potentielle fordele ved intelligente net for kunderne og miljøet.

Big Data i energi: Hvorfor det betyder noget

Set fra både kunder og forsyningsvirksomheder er det ikke kun disse teknologiers evne til at indsamle og administrere store og uensartede mængder af Big Data, der betyder noget – det er evnen til at udnytte og forstå alle disse data og bruge dem til at optimere strømforbruget og informere driften. Big Data er nøglen til at hjælpe:

• Bedre integration af vedvarende og alternativ energi i forsyningsvirksomheder ved at lære at forudsige og styre intermittence, og balancere et utal af små input fra prosumer spillere.
• Beskyt forbrugerne ved at forudse udfald og omdirigere ressourcer på en brøkdel af et sekund – i stedet for efter alt er gået ned.
• Spar penge for både virksomheder og forbrugere ved digitalt at lære af tidligere aktiviteter og bruge det til bedre at styre og automatisere de daglige aktiviteter.
• Giv hurtig indsigt, der kan handles på, så forsyningsvirksomheder kan træffe sikre og hurtige beslutninger i et stadig mere konkurrencepræget miljø.

Hvordan dagens forsyningsindustri forbereder sig på fremtidens intelligente net

Der er ingen tvivl om, at energiens fremtid bevæger sig i retning af en mere decentraliseret, fleksibel og bæredygtig energiforsyning. Men vi taler om en global industri, der er over et århundrede gammel – og ofte må stole på infrastrukturer fra næsten så længe siden til at tjene milliarder af mennesker og deres hastigt skiftende krav.

Andre udfordringer omfatter komplekse lovgivningsmæssige ændringer, fremkomsten af prosumenter og nye startups, der opstår i deregulerede regioner. Som enhver anden forretningsrejse og digital transformation starter overgangen til smartere netstyring med et par forsigtige skridt, før den bryder ind i en løbetur. Forsyningssektorens teknologier styrker og muliggør utvivlsomt udviklingen i denne sektor. Men for at der kan ske meningsfulde ændringer, vil forsyningsvirksomheder have brug for stærk kommunikation, kundeengagement og forandringsledelsesplaner, herunder:

• Kommunikation af en vision om det intelligente net og tilpasning af teams og interessenter omkring det
• Styrkelse af forbrugernes uddannelse om de kommende ændringer og muligheder
• At motivere forbrugere, prosumenter og potentielle distributionspartnere til at vinde/vinde
• Udvikling af metrikker til overvågning af fremskridt i gennemførelsen og effektiviteten af intelligente net
• At holde kundeoplevelsen og kundefastholdelsen for øje i betragtning af den ekstra konkurrence og decentralisering af et intelligent energimarked

Det første skridt på rejsen er at kommunikere med teamledere og fagspecialister på tværs af din virksomhed, at nedbryde silomure og finde rigdommen af information, der ofte er skjult i. Så skal du se på, hvordan du kan implementere intelligente teknologier for at drive din virksomhed fremad.