كيف يعمل الذكاء الاصطناعي على دعم مستقبل الطاقة المستدامة

العالم متعطش للطاقة، فهي التي تشغل هواتفنا ومنازلنا، وهي ضرورية للنمو الاقتصادي وتحسين المجتمعات في جميع أنحاء العالم.
وترتبط الطاقة ارتباطًا وثيقًا بأهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة، ولكن كيف يمكننا تلبية حاجة البشرية إلى الطاقة في ظل العديد من التحديات المتعلقة بالاحتباس الحراري وتغير المناخ؟

مصادر الطاقة المتجددة الموثوقة الآن

في مؤتمر المناخ COP28 في عام 2023، أقر زعماء العالم أنه من أجل الحفاظ على ارتفاع درجات الحرارة دون درجتين مئويتين ، يجب أن يزداد التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة بشكل كبير بحلول عام 2030، ومع ذلك، يتطلب هدف 1.5 درجة مئوية أيضًا زيادة سعة الطاقة المتجددة بثلاثة أضعاف، ومضاعفة متوسط المعدل السنوي العالمي لتحسين كفاءة الطاقة، من حوالي 2٪ إلى أكثر من 4٪ سنويًا.
توفير الوصول المسؤول والعادل إلى الطاقة أثناء الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة المستدامة منخفضة الكربون يشكل معضلة تواجه صناع السياسات والشركات في جميع أنحاء العالم.
وعلى نحو متزايد، يتطلعون إلى الذكاء الاصطناعي كأداة تحويلية محتملة لتحقيق هذه الأهداف وتحسين إنتاج الطاقة وإدارتها واستهلاكها .
في ورقة بحثية أعدها معهد تينسنت للأبحاث بعنوان “الذكاء الاصطناعي وتوقعات التنمية المستدامة”، تم دراسة كيف:

تحديات متعددة وأهداف متعددة

يجب أن تتطور أنظمة الطاقة اليوم لتحقيق هذه الأهداف:

– تعزيز الكفاءة وخفض التكاليف: يجب أن توفر أنظمة الطاقة الطاقة بطريقة فعالة وبأسعار معقولة لدعم الاقتصادات والسكان المتنامين بشكل مستدام.
– الانتقال إلى طاقة منخفضة الكربون: لمكافحة تغير المناخ، يجب علينا تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتبني بدائل أكثر نظافة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وغيرها من مصادر الطاقة المتجددة.
– تعزيز أمن الطاقة: تشكل الأحداث المناخية والتهديدات السيبرانية وتقلبات السوق مخاطر على إمدادات الطاقة. ولابد أن يكون نظام الطاقة الحديث قوياً بما يكفي لتحمل هذه التحديات.

كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعدك؟

تساعد الذكاء الاصطناعي قطاع الطاقة على مواجهة التحديات المعقدة من خلال تمكين أنظمة أكثر ذكاءً وأمانًا وقدرة على التكيف.

تحسين الإنتاج

تعمل الذكاء الاصطناعي على تعزيز إنتاج الطاقة من خلال تحليل البيانات لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة وتقليل التكاليف وتعزيز الإنتاج، مما يؤثر على قطاعي الطاقة المتجددة والتقليدية. على سبيل المثال:

– التنبؤ بدقة بتوليد الطاقة المتجددة من مصادر مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وتحسين اختيار الموقع والتخطيط التشغيلي.
– التحكم الذكي في معدات الرياح والطاقة الشمسية ، واكتشاف الأعطال قبل حدوثها وضبط الأنظمة للحفاظ على أقصى قدر من الكفاءة.
– تعزيز إنتاج النفط والغاز من خلال تقييمات الاحتياطي الذكية لتحسين استراتيجيات الاستخراج وكفاءة الإنتاج.

حماية الإمدادات

بمجرد توليد الطاقة، يجب نقلها. ويلعب الذكاء الاصطناعي دورًا حاسمًا في تأمين عملية النقل هذه من خلال:

– مراقبة وصيانة خطوط الأنابيب بشكل استباقي، باستخدام بيانات المستشعرات والكاميرات للكشف عن مشكلات مثل التآكل أو الشقوق، مما يجعل الإصلاحات في الوقت المناسب ممكنة.
– يساعد تحليل البيانات في الوقت الفعلي على تحسين الاستجابة للطوارئ، وضبط طرق الطاقة لضمان تسليم آمن وموثوق.
– من خلال التنبؤ بالمشاكل المحتملة وإدارة النقل، تعمل الذكاء الاصطناعي على تعزيز مرونة البنية التحتية وتقليل مخاطر الاضطرابات.

تحسين إدارة استهلاك الطاقة

تساعد إدارة الاستهلاك التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي في تحقيق التوازن بين العرض والطلب، ومنع الهدر، وهو التحدي الرئيسي في الحفاظ على نظام طاقة فعال ومستقر. وإليك الطريقة:

– يساعد التنبؤ بالطلب في الشبكات الذكية على تحقيق التوازن بين العرض والطلب، وتمكين التوزيع الفعال.
– تحسين المخزون وسلاسل التوريد في قطاعات النفط والغاز والفحم من خلال التنبؤ بالطلب، وبالتالي تقليل التكاليف والتخزين الزائد.
– تساعد إدارة استهلاك الفحم الشركات على تعديل عملياتها للحفاظ على الموارد والاستجابة لاحتياجات السوق.

الطاقة النظيفة ومنخفضة الكربون

التحول إلى حلول الطاقة منخفضة الكربون يجب أن يقترن بخفض التكاليف وتحسين الكفاءة.
وتساعد الذكاء الاصطناعي في اكتشاف مواد الطاقة الجديدة وتوفير المرونة في أسواق الطاقة.
البحث عن مواد طاقة جديدة أمر بالغ الأهمية لخفض تكاليف الإنتاج وجعل أنظمة الطاقة أكثر مرونة وكفاءة.
وتعمل الذكاء الاصطناعي على تسريع العملية والسماح لشركات الطاقة بتطوير حلول مبتكرة بشكل أسرع وبتكلفة معقولة من خلال:

– استخراج البيانات لخصائص المواد، بما في ذلك الأدبيات العلمية، لاكتشاف المواد والتطبيقات الجديدة المحتملة.
– التنبؤ بمواد جديدة وتصميمها واختبارها افتراضيًا لتحديد الصفات مثل القوة أو التوصيل دون الحاجة إلى تجارب حقيقية مكلفة.

دعم مرونة السوق في تجارة الطاقة

يساعد الذكاء الاصطناعي، وخاصة من خلال نماذج اللغة الكبيرة (LLMs)، على تعزيز مرونة السوق وكفاءته والاستجابات للتقلبات من خلال:

– بيانات السوق في الوقت الفعلي ورؤى حول اتجاهات مثل الطلب على الطاقة وتحولات الأسعار وتغييرات السياسات، مما يسمح للشركات بتعديل استراتيجياتها بسرعة.
– تحسين تصميم أسواق تداول الطاقة من خلال نمذجة سلوكيات التداول في ظل الظروف السياسية والاقتصادية المختلفة.

بناء مستقبل الطاقة المستدامة

لا توجد حلول بسيطة للتحول نحو عالم منخفض الكربون، ومع ذلك، أصبحت التكنولوجيا، والذكاء الاصطناعي على وجه الخصوص، جزءًا لا يتجزأ من التحول، وتحسين الإنتاج، وتأمين النقل، وموازنة الاستهلاك.
ومع تقدم الذكاء الاصطناعي، ستصبح تطبيقاته في اكتشاف المواد، والتنبؤ في الوقت الفعلي، والصيانة التنبؤية أكثر أهمية في إنشاء قطاع طاقة مرن ومنخفض الكربون وفعال.
وفي دفع القرارات الأكثر ذكاءً وديناميكيات السوق الأكثر مرونة، يمكن للذكاء الاصطناعي المساعدة في ضمان استمرار تلبية احتياجات الطاقة للجميع مع ضمان كوكب أكثر صحة للأجيال القادمة.