Искусственный интеллект помогает снизить нагрузку на электросети, не экономя при этом на энергопотреблении людей.

Мы с коллегами разработали систему искусственного интеллекта, которая помогает зданиям переносить потребление энергии на времена, когда электросеть становится чище.

Я инженер, который изучает и разрабатывает умные здания.Моя лаборатория создала Мерлина, который учится как люди используют энергию в своих домах и настраивать средства управления энергопотреблением, такие как термостаты, в соответствии с их потребностями, в то же время сводя к минимуму воздействие на энергосистему.Система может обучаться на одном наборе зданий и жильцов и использоваться в зданиях с различными системами управления и схемами использования энергии.

Мы назвали его Мерлином в честь легендарного волшебника короля Артура, чтобы отразить магическую природу системы:Он автоматически собирает данные о том, как люди используют энергию в своих домах, и определяет возможности зарядки и разрядки домашних аккумуляторов.И это происходит таким образом, что у вас всегда есть силы для всего, что вам нужно.Таким образом, ваш кондиционер всегда доступен, но в то же время снижает нагрузку на электросеть – например, во время дневной пиковой нагрузки.

Если спрос превышает доступную выработку, коммунальные предприятия обычно просят потребителей отрегулировать термостаты или иным образом снизить нагрузку.Если этого недостаточно, возможны отключения электроэнергии.Тут в дело вступает Мерлин.Более разумно управляя энергопотреблением в домах, Merlin помогает сбалансировать энергоснабжение, делая электрические сети более стабильными и надежными.Мерлин управляет использованием домашней батареи в сети, сохраняя при этом нормальное потребление энергии в доме.

Почему это важно

Чтобы решить проблему изменения климата, обществу необходимо перейти к производству электроэнергии исключительно с использованием источников неископаемого топлива, таких как солнечная, ветровая и ядерная энергия.Кроме того, все бытовые приборы или конечные устройства – отопление, приготовление пищи, сушка белья – должны быть электрифицированы.Аналогичный переход происходит и с автомобилями, которые переходят от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания к электромобилям с аккумуляторной батареей.Однако большинство возобновляемых источников энергии не подлежат диспетчеризации, а это означает, что энергетические компании не могут просто включить их при необходимости.

Это требует фундаментального перехода от централизованной энергетической системы, в которой электростанция производит всю необходимую электроэнергию, к более децентрализованной или распределенной.В децентрализованных системах электроэнергия генерируется на границах сети – например, в домах с солнечными батареями – а дома и офисные здания могут хранить энергию в батареях.

Дома и офисные здания также активно пытаются уменьшить или переместить нагрузку, чтобы снизить требования к сети.Это означает меньше отключений электроэнергии и меньше потерь энергии.Кроме того, более эффективное использование энергии помогает сократить выбросы парниковых газов.

Какие еще исследования проводятся

Исследователи работают над различными способами сделать здания более умными и улучшить энергопотребление.Фактически, США.Министерство энергетики разработало национальную дорожную карту по разработать такие интерактивные эффективные здания утроить энергоэффективность и гибкость энергопотребления зданий к 2030 году.В 2021 году кафедрой профинансировано 10 проектов государственно-частного партнерства с этими Программа «Соединенные сообщества» разрабатывать и тестировать технологии для интерактивных зданий.

Международное энергетическое агентство поддержало множество программ, над которыми работают исследователи. программные приложения, обеспечивающие более интеллектуальную эксплуатацию здания, энергетически гибкие здания и, совсем недавно, интегрированное в сеть управление зданиями.

Все эти программы и разработки сосредоточены на передовых системах управления и содействии внедрению интеллектуальных технологий для оптимизации использования энергии, подобно Мерлину.

Что дальше

Следующий шаг — протестировать такие системы, как Merlin, в большем количестве сообществ в реалистичных условиях и понять, насколько хорошо они работают в разных местах и ​​условиях.Важно собрать отзывы об опыте пользователей и интегрировать их в наши следующие прототипы, чтобы обеспечить приемлемость систем искусственного интеллекта, управляющих домашней энергией людей.Мы стремимся сделать эти системы удобными и доступными, чтобы каждый мог получить выгоду от более умных и экологически чистых домов.

Цель состоит в том, чтобы в каждом районе были дома, которые делятся энергией, как одна команда, всегда следя за тем, чтобы энергии было достаточно для всех, и используя как можно меньше ее из сети.

А Краткое исследование представляет собой краткий обзор интересной научной работы.