풍력 발전 단지의 AI: 스마트 풍력 생산을 향한 탐구

• 저자:
• 저자 이름

  퀀텀런 예측
• 2024 년 3 월 21 일

인사이트 요약

인공 지능(AI)은 풍력 발전소를 보다 효율적으로 운영하고 더 많은 에너지를 생산하도록 하여 풍력 에너지 부문을 변화시키고 있습니다. 선도적인 기술 기업과 연구 기관 간의 협력을 통해 AI는 풍력 터빈 성능을 최적화하고 에너지 출력을 예측하는 데 사용되고 있으며, 이는 재생 에너지의 관리 및 활용 방식에 큰 변화를 가져오고 있습니다. 이러한 노력은 풍력 발전의 비용 효율성을 높이고 보다 지속 가능하고 안전한 에너지 미래를 위한 길을 열어주고 있습니다.

풍력 발전소 맥락의 AI

인공 지능은 풍력 에너지 부문에서 상당한 진전을 이루어 풍력 발전소의 운영 방식을 변화시키고 효율성을 향상시키고 있습니다. 2023년 MIT(매사추세츠 공과대학) 연구원들은 예측 모델을 개발하고 인도 북서부에 위치한 풍력 발전 단지의 실제 데이터와 함께 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 풍력 터빈의 에너지 생산량을 늘렸습니다. 이러한 발전은 세계풍력에너지협의회(Global Wind Energy Council)가 특히 중국과 미국에서 설치가 눈에 띄게 급증하면서 풍력 시장의 비용 경쟁력과 회복력을 강조한 시기에 이루어졌습니다.

2022년에 Vestas Wind Systems는 풍력 터빈의 에너지 출력을 높이는 것을 목표로 하는 기술인 웨이크 조향에 초점을 맞춘 개념 증명을 위해 Microsoft 및 mind.ai와 협력했습니다. 여기에는 터빈 각도를 조정하여 터빈 사이의 공기역학적 간섭을 최소화함으로써 다운스트림 터빈의 효율성을 감소시킬 수 있는 "그림자 효과"를 근본적으로 줄이는 작업이 포함됩니다. Vestas는 AI와 고성능 컴퓨팅을 활용하여 이 프로세스를 최적화하여 항적 효과로 인해 손실될 수 있는 에너지를 잠재적으로 회수했습니다. 

또 다른 유틸리티 회사인 ENGIE는 2022년에 Google Cloud와 협력하여 단기 전력 시장에서 풍력 발전의 가치를 최적화하고 AI를 활용하여 풍력 발전 생산량을 예측하고 에너지 판매에 대해 더 많은 정보에 입각한 결정을 내렸습니다. 이러한 접근 방식은 풍력 발전소의 출력을 극대화하는 데 있어 도약을 의미하며 복잡한 환경 및 엔지니어링 문제를 해결하는 데 AI를 실제로 적용하는 사례를 보여줍니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)의 2050년 예측에 나타난 바와 같이 풍력 발전이 글로벌 에너지 믹스에서 중요한 역할을 하게 되면서 이와 같은 계획이 중요해졌습니다. 

파괴적 영향

보다 지능적인 에너지 시스템으로의 전환을 통해 운영자는 실시간으로 변화하는 기상 조건에 적응하고 전력 출력을 최적화하고 폐기물을 줄일 수 있습니다. 소비자에게 이는 공급자가 운영 비용을 절감하고 이러한 절감액을 소비자에게 전달할 수 있기 때문에 보다 안정적이고 잠재적으로 더 낮은 비용의 에너지 공급을 의미합니다. 또한, 풍력 발전 단지의 효율성이 향상되면 재생 가능 에너지가 더 광범위하게 수용되어 더 많은 개인이 녹색 에너지 솔루션을 지원하거나 투자하도록 장려할 수 있습니다.

재생 에너지 기술에 투자하는 기업은 에너지 생산 및 운영 효율성 증가를 통해 투자 수익을 기대할 수 있습니다. 이러한 추세는 다양한 분야의 기업들이 재생에너지를 윤리적 선택일 뿐만 아니라 재정적으로 실행 가능한 선택으로 고려하도록 장려합니다. 또한 AI 및 데이터 분석 전문 기업은 재생 에너지 부문에서 새로운 기회를 찾아 데이터를 사용하여 에너지 생산을 최적화하는 방법에 대한 혁신을 가져올 것입니다. 기술과 재생 에너지 산업 간의 이러한 공생 관계는 에너지 관리 및 지속 가능성을 위한 새로운 솔루션 개발을 가속화할 수 있습니다.

정부의 경우, AI로 강화된 풍력 발전 단지의 장기적인 영향은 기후 목표를 달성하고 저탄소 경제로 전환하는 데 있어 실질적인 진전을 의미합니다. 재생 에너지 분야의 AI 개발 및 구현을 지원함으로써 정부는 국가의 에너지 안보를 강화하고, 수입 연료에 대한 의존도를 줄이고, 녹색 경제에서 첨단 기술 일자리를 창출할 수 있습니다. 또한 AI의 데이터 기반 통찰력은 정책 입안자가 에너지 패턴을 더 잘 이해하고 인프라 및 투자에 대해 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다. 

풍력 발전 단지에 AI가 미치는 영향

풍력 발전소에서 AI가 미치는 광범위한 영향은 다음과 같습니다. 

• AI를 통해 풍력 발전 단지의 운영 비용을 절감하여 재생 가능 에너지를 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만듭니다.
• 재생 에너지 분야의 AI 기술을 강조하는 새로운 교육 커리큘럼을 개발하여 숙련된 인력에 대한 수요 증가를 해결합니다.
• AI가 새로운 최적화 전략을 식별함에 따라 풍력 터빈 설계 및 운영의 기술 혁신이 가속화됩니다.
• 노동 시장 수요의 변화로 AI, 재생 에너지, 환경 과학 분야의 전문 지식을 갖춘 전문가가 선호됩니다.
• 정부는 탄소 중립 목표를 더 빨리 달성하기 위해 재생 가능 에너지 프로젝트에 AI 통합에 대한 인센티브를 시행하고 있습니다.
• AI가 풍력 발전 전력의 분배를 실시간으로 최적화함에 따라 그리드 관리 및 안정성이 향상됩니다.
• 풍력 발전 단지를 위한 AI 기반 데이터 서비스 및 분석을 중심으로 에너지 부문에서 새로운 비즈니스 모델이 등장합니다.
• 잠재적인 위협으로부터 AI 시스템을 보호하기 위해 재생 에너지 부문 내 사이버 보안 조치에 대한 집중이 강화되었습니다.

고려해야 할 질문

• 재생 에너지 부문에서 AI 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 고용 시장은 어떻게 발전할 수 있습니까?
• 재생 가능 에너지 및 AI에 대한 정부 정책이 향후 5년 동안 지역 경제와 환경에 어떤 영향을 미칠 수 있습니까?