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美能源部以AI结合智能电网提升韧性 确保供电质量

随著现代人环保意识抬头,加上严重空污、能源危机的出现,美国能源部将智能电网列为国家发展政策,目前结合AI技术提高智能电网韧性及运转弹性,以确保供电质量。法新社

随著现代人环保意识抬头,加上严重空污、能源危机的出现,各国政府着手推动以再生能源代替化石能源发电计划,近年美国、欧盟、中国大陆积极订定智能电网(Smart Grid)相关政策与建设基础设施,达到环境永续之目标。

根据AI Trends报导,美国能源部(DoE)将智能电网列为国家发展政策,目前正透过人工智能(AI)技术提高智能电网韧性及运转弹性,以确保供电质量。

报导指出,从2010年以来,能源部在智能电网基础设施斥资45亿美元,部署超过1,500万个智能电表,应用于监测每台设备的能源使用情况,若当地停电时,就会向公用事业单位发出提醒警示。

哈佛大学(Harvard University)2017年的研究报告显示,预估到了2050年,美国能源需求成长25%,而该智能电网计划目标在于限制尖峰用电负荷成长不超过1%。

结合AI、物联网(IoT)与通讯技术,电网不断收集全美数百万个传感器的大量数据,对电力进行实时分析,以最佳化能源分配与使用效率。随著深度学习技术快速进步,AI也成为驱动能源转型的能力,将彻底颠覆能源经济的供需模式。

为减少电压浮动影响电网供电的问题,未来大型区域电网可望与微电网(Microgrid)扩大并网,或微电网独立运行,以更精确调节当地的能源需求,即使遇上严重天灾,也能持续供电保持通讯。

美国能源部在2019年4月也宣布,将投入700万美元赞助8项智能能源计划,推动AI、大数据、机器学习等新集成电网技术,有助于让电网更可靠、更高效地运行。同年能源部也引领开发北美能源韧性模块(NAERM),能主动预测能源系统设备损坏,并在停电时迅速协助恢复电力。

此外,阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)研究团队借助AI技术增强电网系统韧性,新方法使操作人员能够在决策模块中同时考虑电力系统的静态和动态特性。

发电设备操作员必须将电气频率控制在一定的范围内,以满足安全规范,而静态条件通常会影响系统的保持频率能力与其它动态功能。

据了解,阿贡国家实验室已经在微电网系统测试结合AI新技术的方法,如果灾害发生后系统可安全地恢复供电,透过机器学习及神经网络,未来在电力调度更具有韧性与弹性。

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