نوآوری‌های هوش مصنوعی در تحلیل شبکه‌های برقی

به‌گزارش خبرگزاری ایمنا، هوش مصنوعی (AI) به عنوان یکی از انقلابی‌ترین فناوری‌های زمان، در صنایع مختلف تأثیرات عمیقی گذاشته است. یکی از حوزه‌های کلیدی که این فناوری می‌تواند در آن نقش بسزایی ایفا کند، تولید و مصرف برق است. کاهش مصرف انرژی و بهینه‌سازی تولید برق به کمک هوش مصنوعی می‌تواند به دنیای پایدارتری منجر شود.

هوش مصنوعی قادر است با تحلیل داده‌های بزرگ مرتبط با مصرف انرژی، الگوهای مصرف را شناسایی کند. به عنوان مثال، سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند دستگاه‌ها و مصرف‌کنندگان انرژی را نظارت کنند و پیش‌بینی کنند که در چه زمان‌هایی بیشترین نیاز به انرژی وجود دارد. بر اساس این پیش‌بینی، می‌توان برنامه‌ریزی بهتری برای مصرف انرژی کرد.

شبکه‌های برق از طریق هوش مصنوعی می‌توانند به صورت هوشمند مدیریت شوند. با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، این شبکه‌ها می‌تواند بار و تقاضا را بهینه کند. این کار به کاهش تنش‌ها در شبکه برق کمک کرده و از افت فشار جلوگیری می‌کند؛ در نتیجه، کارایی بالاتری در توزیع و انتقال برق حاصل می‌شود.

تجهیزات هوشمند مانند ترموستات‌ها و لامپ‌های هوشمند که به اینترنت متصل هستند، به مصرف‌کنندگان این امکان را می‌دهند که مصرف انرژی خود را به صورت دقیق‌تری مدیریت کنند. این تجهیزات می‌توانند به طور خودکار و بر اساس عادات مصرف‌کننده عمل کنند و به راحتی مصرف انرژی را کاهش دهند. این فناوری‌ها تنها زمانی مؤثر هستند که از سیستم‌های AI برای یادگیری و پیش‌بینی رفتار مصرف‌کنندگان استفاده شود.

در تولید برق، به‌ویژه از منابع تجدیدپذیر هم‌چون انرژی خورشید و باد، پیش‌بینی دقیق تولید انرژی بسیار مهم است. هوش مصنوعی با تحلیل داده‌های جوی و تاریخی می‌تواند پیش‌بینی‌های دقیقی از تولید انرژی ارائه دهد. این رویکرد موجب می‌شود که از این منابع به بهترین شکل استفاده شود و ضروریات شبکه برق به شکل بهینه برآورده گردد.

در تأسیسات تولید برق، هوش مصنوعی به بهینه‌سازی فرآیندهای تولید کمک می‌کند. با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده، اپراتورها عملکرد تجهیزات را تحت نظارت و کنترل می‌گیرند و آن‌ها را بهینه سازی می‌کنند. این فناوری می‌تواند وضعیت و کارایی تجهیزات را بدون‌وقفه مورد بررسی قرار دهد و به اپراتورها در شناسایی و رفع مشکلات کمک کند.

با استفاده از هوش مصنوعی، تولیدکنندگان برق می‌توانند هزینه‌های عملیاتی خود را کاهش دهند. این فناوری می‌تواند اقداماتی نظیر نگهداری پیشگیرانه و بهینه‌سازی مصرف سوخت را ممکن سازد که در نهایت به کاهش هزینه‌ها و افزایش سودآوری منجر می‌شود.

مهدی مددکن، کارشناس الکترونیک در گفت‌وگو با خبرنگار ایمنا اظهار می‌کند: شرکت‌های فعال در حوزه فناوری با به‌کارگیری نوآوری‌های هوش مصنوعی گام بلندی در بهینه‌سازی و شناسایی الگوهای مصرف انرژی در شبکه‌های برقی برداشته‌اند. این تکنولوژی نوین به ویژه در زمینه‌های شناسایی اشیا و تجزیه و تحلیل رفتار مصرف‌کنندگان تجهیزات الکتریکی، از اهمیت بالایی برخوردار است. برخلاف تصورات عمومی مبنی بر عقب‌ماندگی در زمینه‌های تکنولوژی هوش مصنوعی نسبت به کشورهای اروپایی و آمریکایی، توانمندی‌ها و کارایی‌های شرکت‌های دانش بنیان ایرانی نشانگر پیشرفت‌های قابل توجهی است.

وی می‌افزاید: یکی از اصلی‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی شناسایی و تحلیل دقیق رفتار شبکه‌های برقی است. این تحلیل‌ها به شرکت‌ها و مجتمع‌های بزرگ کمک می‌کند تا الگوهای مصرف انرژی را شناسایی کرده و بر اساس آن برنامه‌هایی برای افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش اتلاف آن طراحی کنند.

کارشناس الکترونیک درباره فعالیت علمی خود و دیگر شرکت‌های دانش‌بنیان ایرانی بیان می‌کند: سیستم‌های تحلیل هوش‌مصنوعی درک بهتری از الگوهای مصرف ارائه داده و راهکارهایی برای بهبود کارایی مصرف انرژی به کارخانه‌ها و مجتمع‌هایی که نیازمند مدیریت قوی‌تری در مصرف برق هستند، پیشنهاد می‌کند.این رویکرد نوآورانه و استفاده از هوش مصنوعی در شناسایی و تحلیل عملکرد شبکه‌های برقی می‌تواند به عنوان ابزاری مؤثر در جهت تحقق بهره‌وری انرژی پایدار و بهینه در صنایع مختلف به کار گرفته شود.

مددکن اظهار می‌کند: شرکت‌های فعال در حوزه هوشمندسازی صنایع به منظور ارتقای دانش فنی و نوآوری، تلاش‌های گسترده‌ای را برای جذب و حفظ نیروی متخصص در زمینه‌های هوش مصنوعی، برق و کنترل آغاز کرده‌اند. مفهوم شبیه‌سازی هوشمند در واقع به معنای هوشمندسازی فرآیندهای موجود با هدف بهبود کیفیت، راندمان و دقت خروجی‌ها است اما یکی از چالش‌های مهم در این راستا، ماندگاری متخصصان و مهندسان در عرصه‌های مرتبط با هوش مصنوعی و برق است. برخلاف آن‌که به نظر می‌رسد در ایران توجه زیادی به هوش مصنوعی جلب شده و بسیاری از دانشجویان مشغول به کار در این حوزه هستند، واقعیت این است که تعداد قابل توجهی از این متخصصان به علت عدم تأمین امنیت شغلی و چشم‌انداز روشن، کشور را ترک می‌کنند.

وی تاکید می‌کند: استراتژی‌های متمرکز بر ایجاد امنیت شغلی، انگیزه و امید برای آینده، نقشی کلیدی در نگه‌داشتن نیروهای متخصص ایفا می‌کند. آن‌ها باور دارند که اگر انگیزه‌ی کافی برای ادامه آموزش و ارتقای علمی در کارکنان ایجاد شود، می‌توانند به نتایج مثبت و قابل توجهی را داشته باشند. هدف این است که به مهندسان برق و کامپیوتر حقوق مناسبی پرداخت شود و این امید را به آن‌ها داد که با تلاش و ارتقای دانش خود، می‌توانند به موفقیت‌های مالی و علمی برسند.

کارشناس الکترونیک خاطرنشان می‌کند: شرکت‌های فعال در عرصه هوشمند سازی صنایع به‌ویژه حوزه بهره‌وری انرژی، در حال تدوین نقشه‌راه جامع برای توسعه و گسترش بازار محصولات و خدمات خود در داخل و خارج از کشور هستند. طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های افزایش بهره‌وری انرژی نیازمند زمان و وابسته به شرایط اقتصادی و قیمت انرژی در کشور است. تولید و اجرای سیستم‌هایی که به افزایش بهره‌وری انرژی کمک می‌کند، تنها در شرایطی قابل توجیه است که هزینه‌های ناشی از این تکنولوژی برای کارخانه‌ها منطقی باشد. مزیت اقتصادی در سرمایه‌گذاری برای سیستم‌های بهینه‌سازی تنها زمانی به‌وجود می‌آید که نرخ انرژی به حدی باشد که استفاده از فناوری‌های هوشمند ارزش افزوده ایجاد کند.

مددکن تصریح می‌کند: فعالیت‌های شرکت‌های توسعه استفاده از هوش‌مصنوعی تا به امروز بیشتر در کارخانه‌های بزرگ و صنعتی بوده است و تقاضا برای به‌کارگیری تکنولوژی‌های هوشمند به خصوص در بعضی از صنایع موادغذایی و صنایع با مصرف انرژی بالا، همچنان وابسته به قیمت انرژی است. در بسیاری از موارد، تولیدکنندگان و کارخانه‌داران به جای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید، ترجیح می‌دهند از منابع انرژی ارزانی که در اختیار دارند بهره‌برداری کنند.

وی می‌افزاید: در سردخانه‌های استان اصفهان که با مصرف بالای برق درآمد قابل توجهی دارند، استفاده از تعرفه‌های برق کشاورزی باعث شده تا هزینه‌های انرژی برای آن‌ها توجیه‌پذیر نباشد. این وضعیت به ما نشان می‌دهد که تا زمانی که انرژی به صورت رایگان یا با هزینه کم در دسترس است، تمایل به سرمایه‌گذاری در فناوری‌های جدید بسیار پایین است. با این وجود، چالش‌های موجود می‌تواند به عنوان فرصتی برای توسعه تکنولوژی‌های نوین به شمار آید. با ارائه راهکارهایی از جمله بهینه‌سازی‌های اقتصادی و فنی، مشتریان را به سرمایه‌گذاری در فناوری‌های هوشمند ترغیب می‌شود. پیش‌بینی می‌شود که با تغییرات در نرخ‌های انرژی و با افزایش آگاهی در مورد مزایای بهره‌وری، بازار محصولات و خدمات هوشمند با رشد قابل توجهی مواجه خواهد شد.

کارشناس الکترونیک به چالش عمده این صنعت پرداخته و اظهار می‌کند: توسعه و نگهداشت نیروی متخصص یکی از چالش‌های اصلی که شرکت‌های فعال در حوزه هوش مصنوعی با آن مواجه هستند، تأمین و استفاده نیروی متخصص است. زمانی که نیروهای متخصص تأمین شدند، باید اقداماتی جهت حفظ آنان در سازمان انجام شود. این موارد شامل ارائه حقوق و مزایای رقابتی، فراهم کردن فرصت‌های آموزشی و شرکت در کنفرانس‌ها، و حمایت‌های مالی برای توسعه شخصی است. در یک بازار رقابتی، باید به‌گونه‌ای عمل شود که از ترک نیروهای متخصص جلوگیری شود. تجاری‌سازی فناوری‌ها نیازمند شروع از صنایع بزرگ است، اما قانع کردن این صنایع به استفاده از تکنولوژی‌های نوین یک چالش بزرگ است. کارخانه‌های بزرگ مانند صنایع نفت، فولاد، ذوب‌آهن و پتروشیمی ممکن است در برابر تغییرات مقاوم باشند، به ویژه وقتی که احساس کنند محیط اقتصادی آن‌ها به اندازه کافی پایدار است. برای قانع کردن این صنایع برای استفاده از تکنولوژی‌های جدید، نیاز است که یک تحلیل دقیق و شفاف از مزایای مالی و بهره‌وری انرژی ارائه شود.

مددکن بیان می‌کند: ایجاد اعتبار و اعتماد یکی دیگر از چالش‌ها در میان صنایع بزرگ است. شرکت‌های دانش‌بنیان به شواهدی مستدل نیاز دارند که نشان‌دهنده کارایی و موفقیت فناوری‌های جدید باشد. ارائه نمونه‌های عملی و انجام پروژه‌های پایلوت در کارخانه‌های بزرگ می‌تواند به ایجاد این اعتماد کمک کند. چالش‌های بازرگانی و فروش هم وجود دارد. ورود به بازارهای خارجی نیازمند تحقیق و شناسایی دقیق از نیازهای بازار، رقبای و فرهنگ‌های مختلف تجاری است. برای مدیریت این چالش، ارائه راهکارهایی هم‌چون همکاری با شرکای محلی، استفاده از شبکه‌های تجاری و مشارکت در نمایشگاه‌ها می‌تواند مؤثر باشد. توسعه استراتژی‌های بازاریابی که بتواند به نیازهای خاص هر بازار پاسخ دهد، از اهمیت بالایی برخوردار است.

وی تاکید می‌کند: تولید انرژی در ایران با هزینه‌های بالایی انجام می‌شود و به قیمت پایین به مصرف‌کنندگان عرضه می‌گردد، استفاده از فناوری‌های نوین به ویژه هوش مصنوعی می‌تواند به عنوان یک راهکار مؤثر در بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش بهره‌وری در کارخانه‌ها مطرح شود. یکی از ویژگی‌های کلیدی سیستم‌های هوشمند، قابلیت تحلیل عملکرد تجهیزات و پیش‌بینی زمان خرابی آن‌ها است. این قابلیت به مدیران اجازه می‌دهد تا با پیش‌بینی خرابی‌ها، زمان مناسب برای تعمیرات و نگهداری را تعیین کرده و بدین ترتیب هزینه‌های غیرضروری را کاهش دهند.

به گزارش ایمنا، تأثیرات هوش مصنوعی در کاهش مصرف برق و تولید آن به وضوح قابل مشاهده است. از بهینه‌سازی مصرف و مدیریت هوشمند شبکه‌های برق گرفته تا پیش‌بینی دقیق تولید انرژی تجدیدپذیر، این فناوری می‌تواند به شکل‌گیری آینده‌ای پایدار با مصرف بهینه انرژی و کاهش آثار زیست‌محیطی کمک کند. با افزایش پذیرش و توسعه تکنولوژی‌های هوش مصنوعی، می‌توان به سطوح بالاتری از کارایی در دنیای انرژی دست یافت.