L'intelligenza artificiale aiuta ad alleggerire il carico sulla rete elettrica, senza lesinare sul consumo energetico delle persone

Io e i miei colleghi abbiamo sviluppato un sistema di intelligenza artificiale che aiuta gli edifici a spostare il loro consumo energetico in periodi in cui la rete elettrica è più pulita.

Sono un ingegnere che studia e sviluppa edifici intelligenti.Il mio laboratorio ha creato Merlin, che impara come le persone utilizzano l’energia nelle loro case e regolare i controlli energetici come i termostati per soddisfare le loro esigenze, riducendo allo stesso tempo al minimo l’impatto sulla rete.Il sistema può apprendere da un insieme di edifici e occupanti ed essere utilizzato in edifici con controlli e modelli di utilizzo dell’energia diversi.

Lo abbiamo soprannominato Merlino, in onore del leggendario mago di Re Artù, per riflettere la natura magica del sistema:Raccoglie automaticamente dati su come le persone utilizzano l'energia nelle loro case e identifica opportunità per caricare e scaricare le batterie domestiche.E lo fa in modo da avere sempre il potere per tutto ciò di cui hai bisogno.Così l'aria condizionata è sempre disponibile, ma allo stesso tempo riduce il carico sulla rete, ad esempio nelle ore di punta pomeridiane.

Se la domanda supera la generazione disponibile, i servizi pubblici in genere chiedono ai clienti di regolare i loro termostati o di ridurre in altro modo i loro carichi.Se ciò non bastasse, sono possibili blackout.È qui che entra in gioco Merlino.Gestendo l’uso dell’energia nelle case in modo più intelligente, Merlin aiuta a bilanciare l’approvvigionamento energetico, rendendo le reti elettriche più stabili e affidabili.Merlin gestisce l’utilizzo della batteria domestica da parte della rete mantenendo il normale consumo di energia della casa.

Perchè importa

Per affrontare il cambiamento climatico, la società deve passare alla generazione di energia elettrica utilizzando esclusivamente fonti di combustibili non fossili come il solare, l’eolico e il nucleare.Inoltre, tutti gli elettrodomestici o gli usi finali – riscaldamento, cucina, asciugatura dei vestiti – devono essere elettrificati.Una transizione simile sta avvenendo con le automobili, passando dai veicoli con motore a combustione interna ai veicoli elettrici a batteria.Tuttavia, la maggior parte delle fonti di energia rinnovabile non sono dispacciabili, il che significa che le società elettriche non possono semplicemente attivarle quando necessario.

Ciò richiede un passaggio fondamentale da un sistema energetico centralizzato in cui una centrale elettrica genera tutta l’elettricità necessaria, a uno più decentralizzato o distribuito.Nei sistemi decentralizzati, l’energia viene generata ai margini della rete – ad esempio, nelle case dotate di pannelli solari – e le case e gli edifici adibiti ad uffici possono immagazzinare energia nelle batterie.

Anche le case e gli uffici cercano attivamente di ridurre o spostare i propri carichi per ridurre la domanda sulla rete.Ciò significa meno blackout e meno sprechi di energia.Inoltre, utilizzare l’energia in modo più efficiente aiuta a ridurre le emissioni di gas serra.

Quali altre ricerche sono in corso?

I ricercatori stanno lavorando su vari modi per rendere gli edifici più intelligenti e in grado di spostare meglio il loro consumo energetico.In effetti, gli Stati UnitiIl Dipartimento dell'Energia ha creato una road map nazionale sviluppare tali edifici efficienti e interattivi sulla rete triplicare l’efficienza energetica e la flessibilità della domanda energetica degli edifici entro il 2030.Nel 2021, il dipartimento ha finanziato 10 progetti di partenariato pubblico-privato con i suoi Programma Comunità connesse sviluppare e testare tecnologie per edifici interattivi con la rete.

L'Agenzia internazionale per l'energia ha sostenuto una serie di programmi a cui stanno lavorando i ricercatori applicazioni software per consentire un funzionamento più intelligente degli edifici, edifici energeticamente flessibili e, più recentemente, controllo integrato nella rete degli edifici.

Tutti questi programmi e sviluppi si concentrano su sistemi di controllo avanzati e promuovono l’adozione di tecnologie intelligenti per ottimizzare l’uso dell’energia, simili a Merlin.

Qual è il prossimo

Il prossimo passo è testare sistemi come Merlin in più comunità in condizioni realistiche e capire quanto bene funzionano in luoghi e condizioni diversi.È importante raccogliere feedback sulle esperienze degli utenti e integrarli nei nostri prossimi prototipi per garantire l’accettabilità dei sistemi di intelligenza artificiale che gestiscono l’energia domestica delle persone.Il nostro obiettivo è rendere questi sistemi facili da usare e convenienti in modo che tutti possano beneficiare di case più intelligenti ed ecologiche.

L’obiettivo è che ogni quartiere abbia case che condividano l’energia come una squadra, assicurandosi sempre che ci sia abbastanza energia per tutti e utilizzandone la meno possibile dalla rete.

IL Breve ricerca è una breve interpretazione di un interessante lavoro accademico.