A IA ajuda a aliviar a carga da rede elétrica, sem economizar no uso de energia das pessoas

Os meus colegas e eu desenvolvemos um sistema de inteligência artificial que ajuda os edifícios a mudar o seu consumo de energia para épocas em que a rede eléctrica é mais limpa.

Sou um engenheiro que estuda e desenvolve edifícios inteligentes.Meu laboratório criou o Merlin, que aprende como as pessoas usam energia em suas casas e ajustar os controles de energia, como termostatos, para atender às suas necessidades e, ao mesmo tempo, minimizar o impacto na rede.O sistema pode aprender sobre um conjunto de edifícios e ocupantes e ser usado em edifícios com diferentes controles e padrões de uso de energia.

Nós o apelidamos de Merlin em homenagem ao lendário mágico do Rei Arthur para refletir a natureza mágica do sistema:Ele coleta automaticamente dados sobre como as pessoas usam a energia em suas casas e identifica oportunidades para carregar e descarregar o armazenamento de baterias domésticas.E faz isso de uma forma que você sempre tenha poder para tudo o que precisar.Assim, o seu ar condicionado está sempre disponível, mas ao mesmo tempo reduz a tensão na rede – por exemplo, durante os picos da tarde.

Se a procura ultrapassar a geração disponível, as empresas de serviços públicos normalmente pedem aos clientes que ajustem os seus termóstatos e reduzam as suas cargas.Se isso não for suficiente, os apagões são possíveis.É aqui que entra Merlim.Ao gerir a utilização de energia nas residências de forma mais inteligente, o Merlin ajuda a equilibrar o fornecimento de energia, tornando as redes elétricas mais estáveis ​​e fiáveis.Merlin gerencia o uso da bateria da casa pela rede, mantendo o consumo normal de energia da casa.

Por que isso importa

Para enfrentar as alterações climáticas, a sociedade precisa de fazer a transição para a geração de energia eléctrica utilizando exclusivamente fontes de combustíveis não fósseis, como a solar, a eólica e a nuclear.Além disso, todos os eletrodomésticos ou utilizações finais – aquecimento, cozinha, secagem de roupa – devem ser eletrificados.Uma transição semelhante está acontecendo com os automóveis, passando de veículos com motor de combustão interna para veículos elétricos a bateria.No entanto, a maioria das fontes de energia renováveis ​​não são despacháveis, o que significa que as empresas de energia não podem simplesmente ligá-las quando necessário.

Isto requer uma mudança fundamental de um sistema energético centralizado, onde uma central eléctrica gera toda a electricidade necessária, para um sistema mais descentralizado ou distribuído.Nos sistemas descentralizados, a energia é gerada nas extremidades da rede – por exemplo, em casas com painéis solares – e as casas e edifícios de escritórios podem armazenar energia em baterias.

Residências e edifícios de escritórios também tentam ativamente reduzir ou deslocar as suas cargas para reduzir as suas exigências na rede.Isto significa menos apagões e menos desperdício de energia.Além disso, a utilização mais eficiente da energia ajuda a reduzir as emissões de gases com efeito de estufa.

Que outras pesquisas estão sendo feitas

Os investigadores estão a trabalhar em várias formas de tornar os edifícios mais inteligentes e melhores na mudança da sua utilização de energia.Na verdade, os EUAO Departamento de Energia criou um roteiro nacional para desenvolver tais edifícios eficientes e interativos com a rede triplicar a eficiência energética e a flexibilidade da procura energética dos edifícios até 2030.Em 2021, o departamento financiou 10 projetos de parcerias público-privadas com seu Programa Comunidades Conectadas desenvolver e testar tecnologias para edifícios interativos com a rede.

A Agência Internacional de Energia apoiou uma variedade de programas em que investigadores estão a trabalhar em aplicativos de software para permitir uma operação de edifício mais inteligente, edifícios energeticamente flexíveis e, mais recentemente, controle integrado à rede de edifícios.

Todos estes programas e desenvolvimentos centram-se em sistemas de controlo avançados e na promoção da adoção de tecnologias inteligentes para otimizar a utilização de energia, à semelhança do Merlin.

Qual é o próximo

O próximo passo é testar sistemas como o Merlin em mais comunidades, sob condições realistas, e compreender até que ponto funcionam bem em diferentes locais e condições.É importante recolhermos feedback sobre as experiências dos utilizadores e integrá-los nos nossos próximos protótipos para garantir a aceitabilidade dos sistemas de IA que gerem a energia doméstica das pessoas.Nosso objetivo é tornar esses sistemas fáceis de usar e acessíveis para que todos possam se beneficiar de casas mais inteligentes e ecológicas.

O objetivo é que cada bairro tenha casas que compartilhem energia em equipe, sempre garantindo que haja energia suficiente para todos e utilizando o mínimo possível da rede.

O Resumo de pesquisa é uma breve visão de um trabalho acadêmico interessante.