AI trong các trang trại gió: Nhiệm vụ sản xuất gió thông minh

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• 21 Tháng ba, 2024

Tóm tắt thông tin chi tiết

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang chuyển đổi lĩnh vực năng lượng gió bằng cách làm cho các trang trại gió hoạt động hiệu quả hơn và tạo ra nhiều năng lượng hơn. Thông qua sự hợp tác giữa các công ty công nghệ hàng đầu và các tổ chức nghiên cứu, AI đang được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất của tuabin gió và dự đoán sản lượng năng lượng, đánh dấu sự thay đổi đáng kể trong cách quản lý và sử dụng năng lượng tái tạo. Những nỗ lực này đang làm cho năng lượng gió trở nên tiết kiệm chi phí hơn và mở đường cho một tương lai năng lượng bền vững và an toàn hơn.

AI trong bối cảnh trang trại gió

Trí tuệ nhân tạo đang có những bước tiến đáng kể trong lĩnh vực năng lượng gió, thay đổi cách thức hoạt động của các trang trại gió và nâng cao hiệu quả của chúng. Vào năm 2023, các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển các mô hình dự đoán và sử dụng mô phỏng siêu máy tính cùng với dữ liệu thực tế từ các trang trại gió, chẳng hạn như các trang trại nằm ở phía tây bắc Ấn Độ, để tăng sản lượng năng lượng của tuabin gió. Những tiến bộ này xuất hiện vào thời điểm Hội đồng Năng lượng Gió Toàn cầu nhấn mạnh khả năng cạnh tranh về chi phí và khả năng phục hồi của thị trường năng lượng gió, với sự gia tăng đáng kể về số lượng lắp đặt, đặc biệt là ở Trung Quốc và Mỹ.

Vào năm 2022, Vestas Wind Systems đã cộng tác với Microsoft và mind.ai về một bằng chứng về khái niệm tập trung vào việc điều khiển dòng xoáy—một kỹ thuật nhằm tăng sản lượng năng lượng từ các tua-bin gió. Nó liên quan đến việc điều chỉnh các góc của tuabin để giảm thiểu sự giao thoa khí động học giữa chúng, về cơ bản là giảm "hiệu ứng bóng" có thể làm giảm hiệu suất của các tuabin ở hạ lưu. Bằng cách tận dụng AI và điện toán hiệu năng cao, Vestas đã tối ưu hóa quy trình này, có khả năng thu hồi năng lượng bị mất do hiệu ứng đánh thức. 

Một công ty tiện ích khác, ENGIE, đã hợp tác với Google Cloud vào năm 2022 để tối ưu hóa giá trị của năng lượng gió trên thị trường năng lượng ngắn hạn, tận dụng AI để dự đoán sản lượng điện gió và đưa ra quyết định sáng suốt hơn về việc bán năng lượng. Cách tiếp cận này biểu thị một bước nhảy vọt trong việc tối đa hóa sản lượng từ các trang trại gió và minh họa cho ứng dụng thực tế của AI trong việc giải quyết các thách thức kỹ thuật và môi trường phức tạp. Với việc năng lượng gió được coi là đóng một vai trò quan trọng trong cơ cấu năng lượng toàn cầu, như dự đoán của Cơ quan Năng lượng Quốc tế cho năm 2050, những sáng kiến ​​như thế này rất quan trọng. 

Tác động gián đoạn

Sự chuyển đổi sang các hệ thống năng lượng thông minh hơn này cho phép các nhà khai thác điều chỉnh theo điều kiện thời tiết thay đổi theo thời gian thực, tối ưu hóa sản lượng điện và giảm chất thải. Đối với người tiêu dùng, điều này có nghĩa là nguồn cung cấp năng lượng ổn định hơn và có khả năng chi phí thấp hơn vì các nhà cung cấp có thể giảm chi phí vận hành và chuyển những khoản tiết kiệm này sang cho người tiêu dùng. Hơn nữa, hiệu quả được cải thiện của các trang trại gió có thể dẫn đến việc chấp nhận năng lượng tái tạo rộng rãi hơn, khuyến khích nhiều cá nhân hỗ trợ hoặc đầu tư hơn vào các giải pháp năng lượng xanh.

Các công ty đầu tư vào công nghệ năng lượng tái tạo có thể mong đợi lợi tức đầu tư thông qua việc tăng hiệu quả sản xuất năng lượng và hoạt động. Xu hướng này khuyến khích các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau coi năng lượng tái tạo không chỉ là một lựa chọn có đạo đức mà còn là một lựa chọn khả thi về mặt tài chính. Ngoài ra, các công ty chuyên về AI và phân tích dữ liệu sẽ tìm thấy những cơ hội mới trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, dẫn đến những đổi mới về cách sử dụng dữ liệu để tối ưu hóa sản xuất năng lượng. Mối quan hệ cộng sinh giữa ngành công nghệ và năng lượng tái tạo có thể đẩy nhanh việc phát triển các giải pháp mới để quản lý năng lượng và tính bền vững.

Đối với các chính phủ, tác động lâu dài của các trang trại gió được tăng cường AI thể hiện một bước tiến đáng kể hướng tới đáp ứng các mục tiêu về khí hậu và chuyển đổi sang nền kinh tế ít carbon. Bằng cách hỗ trợ phát triển và triển khai AI trong năng lượng tái tạo, các chính phủ có thể tăng cường an ninh năng lượng của quốc gia, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu và tạo việc làm công nghệ cao trong nền kinh tế xanh. Hơn nữa, những hiểu biết dựa trên dữ liệu của AI có thể giúp các nhà hoạch định chính sách hiểu rõ hơn về mô hình năng lượng và đưa ra quyết định sáng suốt về cơ sở hạ tầng và đầu tư. 

Ý nghĩa của AI trong các trang trại gió

Ý nghĩa rộng hơn của AI trong các trang trại gió có thể bao gồm: 

• Giảm chi phí vận hành cho các trang trại gió thông qua AI, giúp năng lượng tái tạo cạnh tranh hơn so với các nguồn truyền thống.
• Việc phát triển các chương trình giáo dục mới nhấn mạnh các kỹ năng AI trong năng lượng tái tạo, giải quyết nhu cầu ngày càng tăng về lực lượng lao động lành nghề.
• Sự tăng tốc đổi mới công nghệ trong thiết kế và vận hành tuabin gió khi AI xác định các chiến lược tối ưu hóa mới.
• Nhu cầu thị trường lao động thay đổi, ưu tiên các chuyên gia có chuyên môn về AI, năng lượng tái tạo và khoa học môi trường.
• Chính phủ thực hiện các biện pháp khuyến khích tích hợp AI trong các dự án năng lượng tái tạo để đạt được mục tiêu trung hòa carbon nhanh hơn.
• Sự cải tiến trong quản lý lưới điện và độ ổn định khi AI tối ưu hóa việc phân phối năng lượng gió tạo ra trong thời gian thực.
• Sự xuất hiện của các mô hình kinh doanh mới trong lĩnh vực năng lượng, tập trung vào các dịch vụ và phân tích dữ liệu do AI điều khiển cho các trang trại gió.
• Tập trung cao độ vào các biện pháp an ninh mạng trong lĩnh vực năng lượng tái tạo để bảo vệ hệ thống AI khỏi các mối đe dọa tiềm ẩn.

Các câu hỏi cần xem xét

• Thị trường việc làm có thể phát triển như thế nào với nhu cầu ngày càng tăng về kỹ năng AI trong lĩnh vực năng lượng tái tạo?
• Các chính sách của chính phủ về năng lượng tái tạo và AI có thể ảnh hưởng đến nền kinh tế và môi trường địa phương của bạn như thế nào trong 5 năm tới?