Όπως το οξυγόνο, έτσι και το ηλεκτρικό δίκτυο είναι απαραίτητο για τη σύγχρονη ζωή, αλλά δεν είναι πάντα στην κορυφή της σκέψης μας—μέχρι να προκύψουν προβλήματα. Σήμερα, η παλαιωμένη υποδομή του δικτύου δέχεται πλήγματα από σοβαρά καιρικά φαινόμενα σε όλο τον κόσμο, με αποτέλεσμα διακοπές ρεύματος που απειλούν την υγεία, την ασφάλεια και την οικονομική δραστηριότητα. Ταυτόχρονα, ορισμένοι άλλοι παράγοντες ασκούν επίσης πίεση σε δίκτυα εκατοντάδων ετών. Ο τρόπος παραγωγής ενέργειας αλλάζει ραγδαία — περισσότερη αιολική και ηλιακή ενέργεια, λιγότερος άνθρακας και ορυκτά καύσιμα. Αυτή η αλλαγή απαιτεί νέες διαδικασίες και τρόπους διαχείρισης. Το «ποιος» επίσης μεταβάλλεται, με την ενέργεια να παράγεται πλέον όχι μόνο από τις μεγάλες εταιρείες ενέργειας, αλλά και από μια πληθώρα νέων ανταγωνιστών και παραγωγών-καταναλωτών (prosumers - καταναλωτές που παράγουν ενέργεια).

Και όχι μόνο ο φυσικός κόσμος αλλάζει ραγδαία, αλλά και ο τεχνολογικός κόσμος προχωρά με γοργούς ρυθμούς. Οι τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης (AI) που συνδέονται με το cloud, όπως η μηχανική μάθηση, η ανάλυση δεδομένων και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT), οδηγούν την πρόοδο των έξυπνων δικτύων, ικανών να διαχειρίζονται πολύ πιο σύνθετη παραγωγή και διανομή ενέργειας. Αυτές οι τεχνολογίες προαναγγέλλουν σημαντικές ευκαιρίες για όσους συμμετέχουν στο πολύπλοκο ενεργειακό οικοσύστημα και είναι σε θέση να τις αξιοποιήσουν.

Τι είναι ένας επαγγελματίας καταναλωτής;

Ο όρος «παραγωγός-καταναλωτής» είναι μια λέξη -ορθόδοξη που συνδυάζει τους «παραγωγούς» και «καταναλωτές». Οι καταναλωτές ενέργειας συνήθως παραμένουν συνδεδεμένοι στο κεντρικό δίκτυο. Ωστόσο, είναι επίσης ικανά να παράγουν, ακόμη και να αποθηκεύουν, ενέργεια—συνήθως με φωτοβολταϊκά ηλιακά πάνελ και μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων.

Ανάλογα με την ποσότητα ενέργειας που παράγεται, αυτή η ενέργεια μπορεί είτε να χρησιμοποιηθεί για την αντιστάθμιση των μηνιαίων λογαριασμών είτε να πωληθεί πίσω ως πλεόνασμα σε εταιρείες κοινής ωφέλειας ή άλλες υπηρεσίες διανομής ενέργειας. Αυτό το μοντέλο μπορεί να εφαρμοστεί τόσο σε οικιακούς όσο και σε εμπορικούς καταναλωτές, με έναν αυξανόμενο αριθμό επιχειρήσεων να συνδέουν τα ηλιακά πάνελ και τους στόλους ηλεκτρικών οχημάτων τους στο δίκτυο.

Τι είναι ένα έξυπνο δίκτυο;

Ένα έξυπνο δίκτυο είναι ένα δίκτυο που ενσωματώνει την τεχνολογία διανομής ενέργειας και την τεχνολογία ψηφιακής επικοινωνίας σε μια αμφίδρομη ροή ηλεκτρικής ενέργειας και δεδομένων. Αυτό επιτρέπει στις εταιρείες κοινής ωφέλειας να βελτιστοποιήσουν την παραγωγή, τη μεταφορά και τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας. Και επιτρέπει επίσης στους καταναλωτές να επωφελούνται από τις ιστορίες που αφηγούνται όλα τα δεδομένα, βοηθώντας τους να κατανοήσουν καλύτερα την ενέργεια που χρησιμοποιούν, ακόμη και την ενέργεια που παράγουν και αποθηκεύουν μέσω πραγμάτων όπως τα ηλιακά πάνελ και οι μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του παραδοσιακού δικτύου και ενός έξυπνου δικτύου;

Η κύρια διαφορά μεταξύ των παραδοσιακών συστημάτων και των έξυπνων δικτύων έγκειται στην ικανότητα ανταλλαγής πληροφοριών και προς τις δύο κατευθύνσεις σε όλο το δίκτυο, από τις εταιρείες κοινής ωφέλειας στους καταναλωτές και αντίστροφα. Μερικά από τα κύρια χαρακτηριστικά που διαφοροποιούν τα έξυπνα δίκτυα περιλαμβάνουν:

• Τεχνολογία: Η τεχνητή νοημοσύνη, το cloud και οι ψηφιακές τεχνολογίες επιτρέπουν σε όλες τις συσκευές και τα περιουσιακά στοιχεία εντός του δικτύου να επικοινωνούν, υποστηρίζοντας καλύτερο έλεγχο και αυτορρύθμιση.
• Διανομή: Η ενέργεια που παράγεται από παραγωγούς-καταναλωτές και άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας —όπως η ηλιακή ή η αιολική— μπορεί να είναι διακοπτόμενη και ανομοιόμορφη. Οι τεχνολογίες έξυπνων δικτύων βοηθούν στον συντονισμό, την αποθήκευση και την κατανομή της ενέργειας από τέτοιες πηγές σε μια σταθερή και αξιόπιστη ροή.
• Παραγωγή: Η προγνωστική ανάλυση σε έξυπνα συστήματα σημαίνει ότι οι καταπονήσεις υψηλής ζήτησης μπορούν να προβλεφθούν και να κατανεμηθούν σε πολλαπλές μονάδες και υποσταθμούς.
• Αισθητήρες: Οι αισθητήρες IoT σε όλο το δίκτυο μπορούν να βοηθήσουν στην έγκαιρη ανίχνευση κινδύνων, αναδιανέμοντας την ισχύ για τη μείωση των διακοπών και βοηθώντας στην εξισορρόπηση των φορτίων χωρίς άμεση παρέμβαση των χειριστών.
• Αυτοεπισκευή και προγνωστική συντήρηση: Οι αισθητήρες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση μηχανικών προβλημάτων και την πραγματοποίηση απλών επισκευών και αντιμετώπισης προβλημάτων, ειδοποιώντας τους τεχνικούς μόνο όταν είναι απαραίτητο- πριν προκληθεί βλάβη.
• Επιλογή πελατών: Περισσότεροι προμηθευτές ενέργειας, συνεταιρισμοί και μικροπαραγωγοί μπορούν να ενταχθούν στο δίκτυο, επιτρέποντας στους καταναλωτές να έχουν περισσότερες επιλογές στον τρόπο με τον οποίο λαμβάνουν ενέργεια.

Εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης σε έξυπνες ενεργειακές λύσεις: Η οπτική γωνία του τομέα των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας

Η Τεχνητή Νοημοσύνη είναι ο κινητήριος «ευφυής παράγοντας» πίσω από τα έξυπνα δίκτυα — αξιολογώντας το περιβάλλον και λαμβάνοντας μέτρα για τη μεγιστοποίηση ενός δεδομένου στόχου. Η Τεχνητή Νοημοσύνη είναι θεμελιώδης για την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τη σταθεροποίηση των ενεργειακών δικτύων και τη μείωση των οικονομικών κινδύνων που σχετίζονται με την αστάθεια στις υποδομές.

Για παράδειγμα, οι δυνατότητες αυτομάθησης, προσαρμοστικότητας και υπολογισμού της Τεχνητής Νοημοσύνης έχουν σημαντικό δυναμικό για την αντιμετώπιση της διαλείπουσας φύσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η ανισορροπία στις κορυφώσεις της παραγωγής και της κατανάλωσης συχνά αναπαρίσταται μέσω της «καμπύλης της πάπιας » και μπορεί να δυσχεράνει τον έλεγχο αυτών των πηγών ενέργειας. Η χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης σε έξυπνα δίκτυα θα βοηθήσει στην αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης, εξισορροπώντας την ανισότητα μεταξύ των φορτίων παραγωγής και κατανάλωσης.

Οι τεχνολογίες έξυπνων δικτύων συμβάλλουν στην αύξηση της διαφάνειας και του ανταγωνισμού στις δραστηριότητες του τομέα των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας. Ορισμένες από τις εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης και της μηχανικής μάθησης σε έξυπνα δίκτυα περιλαμβάνουν:

• Ευελιξία και ανθεκτικότητα: Όταν η ανανεώσιμη ενέργεια παράγεται από νέους εταίρους, όπως συνεταιρισμούς και παραγωγούς-καταναλωτές, αυτή συχνά είναι διαλείπουσα και μεταβλητή. Οι αισθητήρες και ο αυτοματισμός μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό τμημάτων του δικτύου που είναι ευάλωτα και να ανταποκριθούν με αυτοματοποιημένη αναδρομολόγηση—αποθηκεύοντας την πλεονάζουσα ενέργεια κατά τις ώρες αιχμής της παραγωγής και αναδρομολογώντας την κατά τη διάρκεια κενών στη ροή.
• Πιο ακριβής πρόβλεψη: Ο τομέας των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας αντιμετωπίζει εκτεταμένη μεταβλητότητα τιμών λόγω αλλαγών στην κατανάλωση. Τα μοντέλα προγνωστικής ανάλυσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πιο αξιόπιστη πρόβλεψη των φορτίων ισχύος και της παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Συνδυάζοντας δεδομένα από προηγμένες υποδομές μέτρησης (AMI) με τεχνητή νοημοσύνη, οι προβλέψεις είναι πιο ακριβείς από τις παραδοσιακές προσεγγίσεις.
• Πιο εξελιγμένες ειδοποιήσεις διακοπών: Το δίκτυο αισθητήρων, μετρητών και ενεργοποιητών σε ένα έξυπνο δίκτυο μπορεί να μεταδώσει ένα σύντομο σήμα « τελευταίας ανάσας », συμπεριλαμβανομένης της ώρας και της ημερομηνίας, για να υποδείξει απώλεια ισχύος λόγω μερικών ή πλήρων διακοπών. Επιπλέον, οι προγνωστικές δυνατότητες της Τεχνητής Νοημοσύνης και τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο των έξυπνων μετρητών μπορούν να ειδοποιούν τους φορείς εκμετάλλευσης για διακοπές ρεύματος ακριβώς πριν αυτές συμβούν. Αυτά τα συστήματα μπορούν ακόμη και να διαφοροποιήσουν μεταξύ μεμονωμένων, οδικών και ζωνικών διακοπών.
• Βελτιστοποιημένη απόδοση ισχύος: Η χρήση δικτύων αισθητήρων που υποστηρίζονται από τεχνητή νοημοσύνη στα στάδια παραγωγής μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης ισχύος. Με παρόμοιο τρόπο, η ηλιακή ενέργεια επωφελείται επίσης από εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης για την αύξηση της παραγωγικότητας προβλέποντας την ηλιακή ακτινοβολία.
• Βελτιωμένη αυτοματοποιημένη μεταγωγή: Η ικανότητα των εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης να προβλέπουν ανισορροπίες στο δίκτυο και να διαφοροποιούν μεταξύ μιας σύντομης διακοπής ρεύματος και μιας πλήρους διακοπής ρεύματος θα επιτρέψει σύντομα την αυτοματοποίηση των πρωτοκόλλων μεταγωγής. Αυτό θα επιτρέψει στις εταιρείες κοινής ωφέλειας να ανακατευθύνουν την ενέργεια ή να απομονώνουν τις πληγείσες περιοχές πριν προκληθούν σοβαρές ζημιές ή η διακοπή επεκταθεί σε άλλες περιοχές. Αυτά τα εργαλεία αποτελούν μια γραμμή άμυνας που διασφαλίζει την ασφάλεια του βασικού εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για την απομόνωση και την επισκευή βλαβών.
• Πιο ευέλικτη διαχείριση της ζήτησης (DSM): Οι κορυφώσεις στη ζήτηση ενέργειας ασκούν μεγάλη πίεση στις εταιρείες κοινής ωφέλειας. Η χρήση τεχνητής νοημοσύνης και έξυπνων μετρητών σε σπίτια και γραφεία μπορεί να βοηθήσει στον προγραμματισμό, τον σχεδιασμό, την εκτέλεση και την παρακολούθηση των αλλαγών στη ζήτηση ενέργειας, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι πάροχοι μπορούν να τις καλύψουν. Κάτι τέτοιο μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στην κατανάλωση ενέργειας, όπως έδειξε η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Ρύθμισης Ενέργειας των ΗΠΑ, η οποία διαπίστωσε ότι τα φορτία αιχμής μπορούν να μειωθούν έως και 150 GW μέσω της διαχείρισης της ζήτησης. Ομοίως, το Ινστιτούτο Έρευνας Ηλεκτρικής Ενέργειας (EPRI) έχει εκτιμήσει ότι αυτά τα έξυπνα εργαλεία θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μείωση κατά 175 GW στις καλοκαιρινές ενεργειακές αιχμές έως το 2030.
• Βελτιωμένη ασφάλεια: Η κυβερνοασφάλεια αποτελεί βασική ανησυχία για όλους τους επιχειρηματικούς τομείς. Και ο αυξανόμενος αριθμός και η πολυπλοκότητα των στρατηγικών κυβερνοεπιθέσεων ενέχει κίνδυνο τόσο για τα υπάρχοντα όσο και για τα νέα ηλεκτρικά δίκτυα. Τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση αυτού του κινδύνου ανιχνεύοντας χαρακτηριστικά επίθεσης δικτύου, κακόβουλο λογισμικό και εισβολές και παρέχοντας προστασία ασφάλειας δικτύου για συστήματα ισχύος. Επιπλέον, άλλες τεχνολογίες, όπως το blockchain, μπορούν να παρέχουν διαφανή, απαραβίαστα και ασφαλή συστήματα που επιτρέπουν καινοτόμες επιχειρηματικές λύσεις, ειδικά όταν συνδυάζονται με έξυπνα συμβόλαια.

Εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης σε έξυπνες ενεργειακές λύσεις: Η οπτική γωνία του καταναλωτή

Πρόσφατες έρευνες από το Ηνωμένο Βασίλειο και τις ΗΠΑ δείχνουν όχι και τόσο καλή στάση των πελατών απέναντι στις εταιρείες κοινής ωφέλειας. Με την άνοδο των προμηθευτών ενέργειας και των παραγωγών-καταναλωτών, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας θα πρέπει να αξιοποιήσουν έξυπνες λύσεις για να βοηθήσουν στην ενίσχυση της εμπλοκής και της ικανοποίησης των πελατών. Παρακάτω αναφέρονται μερικοί τρόποι με τους οποίους οι τεχνολογίες έξυπνων δικτύων μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της ικανοποίησης των πελατών:

• Χαμηλότερο κόστος: Η διαχείριση έξυπνων δικτύων με τεχνητή νοημοσύνη και η έξυπνη μέτρηση επιτρέπουν στους πελάτες να λαμβάνουν ωριαίες αξιολογήσεις της κατανάλωσης ενέργειας, βοηθώντας τους όχι μόνο να βλέπουν πότε και πού χρησιμοποιούν την περισσότερη ενέργεια, αλλά και προσφέροντας εξατομικευμένες συμβουλές και προτάσεις για τη βελτιστοποίηση των τυπικών καθημερινών τους δραστηριοτήτων, ώστε να μειώσουν τη χρήση κατά τις ώρες αιχμής. Βοηθά επίσης τους παραγωγούς-καταναλωτές να διαχειρίζονται την παραγωγή ενέργειας, η οποία μπορεί να πωληθεί πίσω στο δίκτυο για να μειωθεί ακόμη περισσότερο το κόστος.
• Βελτιωμένη βιωσιμότητα και διαφάνεια: Τα δεδομένα των έξυπνων δικτύων μπορούν να βοηθήσουν τους πελάτες να συνειδητοποιήσουν καλύτερα την προέλευση της ενέργειάς τους, αυξάνοντας τη συμμετοχή τους και συμβάλλοντας στον εκδημοκρατισμό του δικτύου. Αυτό μπορεί να τους βοηθήσει να αποκτήσουν νέες προοπτικές σχετικά με την παροχή ενέργειας και τη δυνατότητα να επιλέξουν πιο βιώσιμες επιλογές.
• Λιγότερες διακοπές ρεύματος: Όπως αναφέρθηκε, τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση του αριθμού των διακοπών ρεύματος και στον μετριασμό του αντίκτυπού τους τόσο για τους οικιακούς όσο και για τους εμπορικούς πελάτες. Αυτό σημαίνει αύξηση της ασφάλειας και της εμπιστοσύνης για τους καταναλωτές —ειδικά καθώς τα καιρικά φαινόμενα και οι θερμοκρασίες ρεκόρ φέρνουν φόβους για διακοπές ρεύματος και άλλες διαταραχές.

Πρόσφατα, ένας διαχειριστής συστήματος διανομής στο Ηνωμένο Βασίλειο ανακοίνωσε ένα πιλοτικό έργο για τη χρήση δεδομένων έξυπνων μετρητών για να βοηθήσει τους καταναλωτές να βελτιώσουν τη διαχείριση ενέργειας, να βελτιστοποιήσουν τα φορτία δικτύου και να μειώσουν τις εκπομπές άνθρακα. Η δοκιμή θα μπορούσε να εξοικονομήσει στους πελάτες εκατομμύρια λίρες και ενδεχομένως να μειώσει εκατομμύρια τόνους εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από το ετήσιο αποτύπωμα άνθρακα του Ηνωμένου Βασιλείου. Αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα των πιθανών οφελών των έξυπνων δικτύων για τους πελάτες και το περιβάλλον.

Μεγάλα Δεδομένα στην Ενέργεια: Γιατί έχουν σημασία

Από την άποψη τόσο των πελατών όσο και των εταιρειών κοινής ωφέλειας, δεν είναι μόνο η ικανότητα αυτών των τεχνολογιών να συλλέγουν και να διαχειρίζονται μεγάλες και ανομοιόμορφες ποσότητες Μεγάλων Δεδομένων που έχει σημασία — είναι η ικανότητα αξιοποίησης και κατανόησης όλων αυτών των δεδομένων και χρήσης τους για τη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας και την ενημέρωση των λειτουργιών. Τα Μεγάλα Δεδομένα είναι το κλειδί για να βοηθήσουν:

• Καλύτερη ενσωμάτωση των ανανεώσιμων και εναλλακτικών πηγών ενέργειας στις εταιρείες κοινής ωφέλειας, μαθαίνοντας να προβλέπουν και να διαχειρίζονται τις διακοπές ρεύματος και εξισορροπώντας μια πληθώρα μικρών εισροών από τους παραγωγικούς καταναλωτές.
• Προστατέψτε τους καταναλωτές προβλέποντας διακοπές ρεύματος και ανακατευθύνοντας τους πόρους σε κλάσματα του δευτερολέπτου—αντί να έχουν διακοπεί όλα τα δεδομένα.
• Εξοικονομήστε χρήματα τόσο για τις εταιρείες όσο και για τους καταναλωτές, μαθαίνοντας ψηφιακά από προηγούμενες δραστηριότητες και χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες για την καλύτερη διαχείριση και αυτοματοποίηση των καθημερινών δραστηριοτήτων.
• Παρέχετε γρήγορες, εφαρμόσιμες πληροφορίες που επιτρέπουν στις εταιρείες κοινής ωφέλειας να λαμβάνουν γρήγορες και σίγουρες αποφάσεις σε ένα ολοένα και πιο ανταγωνιστικό περιβάλλον.

Πώς προετοιμάζεται ο σημερινός κλάδος των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας για το έξυπνο δίκτυο του μέλλοντος

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μέλλον της ενέργειας κινείται προς μια πιο αποκεντρωμένη, ευέλικτη και βιώσιμη παροχή ενέργειας. Αλλά μιλάμε για μια παγκόσμια βιομηχανία που μετράει πάνω από έναν αιώνα ζωής — και συχνά πρέπει να βασίζεται σε υποδομές σχεδόν τόσο παλιές για να εξυπηρετήσει δισεκατομμύρια ανθρώπους και τις ταχέως μεταβαλλόμενες απαιτήσεις τους.

Άλλες προκλήσεις περιλαμβάνουν σύνθετες κανονιστικές αλλαγές, την άνοδο των παραγωγών-καταναλωτών και τις νέες νεοσύστατες επιχειρήσεις που αναδύονται σε απελευθερωμένες περιοχές. Όπως κάθε ταξίδι επιχειρήσεων και ψηφιακού μετασχηματισμού, η μετάβαση σε μια πιο έξυπνη διαχείριση δικτύου ξεκινά με μερικά προσεκτικά βήματα πριν ξεκινήσει μια επιτυχημένη πορεία. Οι τεχνολογίες του τομέα των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας αναμφίβολα τροφοδοτούν και επιτρέπουν την εξέλιξη αυτού του τομέα. Ωστόσο, για να συμβεί ουσιαστική αλλαγή, οι εταιρείες κοινής ωφέλειας θα πρέπει να καθιερώσουν ισχυρή επικοινωνία, εμπλοκή πελατών και σχέδια διαχείρισης αλλαγών, όπως:

• Κοινοποίηση ενός οράματος για το έξυπνο δίκτυο και ευθυγράμμιση ομάδων και ενδιαφερόμενων μερών γύρω από αυτό
• Ενίσχυση της εκπαίδευσης των καταναλωτών σχετικά με τις αλλαγές και τις ευκαιρίες που έρχονται
• Παροχή win-win κινήτρων για καταναλωτές, prosumers και πιθανούς συνεργάτες διανομής
• Ανάπτυξη μετρήσεων για την παρακολούθηση της προόδου στην εφαρμογή και την αποτελεσματικότητα των έξυπνων δικτύων
• Λαμβάνοντας υπόψη την εμπειρία και τη διατήρηση των πελατών, δεδομένου του πρόσθετου ανταγωνισμού και της αποκέντρωσης μιας έξυπνης αγοράς ενέργειας

Το πρώτο βήμα σε αυτό το ταξίδι είναι η επικοινωνία με τους επικεφαλής ομάδων και τους ειδικούς σε όλα τα θέματα σε όλη την επιχείρησή σας, για να γκρεμίσετε τα στεγανά και να βρείτε τον πλούτο των πληροφοριών που συχνά κρύβονται μέσα τους. Στη συνέχεια, εξετάστε πώς μπορείτε να εφαρμόσετε έξυπνες τεχνολογίες για να προωθήσετε την επιχείρησή σας.