Artificial Intelligence in the Sustainable Energy Industry
“….ความต้องการพลังงานทั่วโลกเพิ่มขึ้นทุกปี จากนี้ไปคาดว่า แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานของเราในอนาคตได้อีกต่อไป ..”
การปล่อยคาร์บอนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลได้พุ่งทะยานแตะระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์เมื่อปี 2561 เนื่องจากการบริโภคพลังงานของมนุษยชาติที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ..
ปัจจุบัน พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy กำลังแสดงบทบาททางเลือกที่น่าเชื่อถือมากที่สุดสำหรับการเข้ามาแทนที่การใช้แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล .. พวกมันมีอยู่อย่างไม่จำกัด ปลอดภัย และสะอาดกว่าแหล่งพลังงานหลักที่เคยใช้กันมาโดยทั่วไปมาก .. ทั้งนี้ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ภาคพลังงานสะอาด พลังงานหมุนเวียน ได้กลายเป็นแหล่งพลังงานเป้าหมายหลักในกระบวน Energy Transition ไปสู่ระบบพลังงานยั่งยืนที่เหนือชั้นกว่าในช่วงตั้งแต่กลางทศวรรษที่ผ่านมาอย่างมีนัยยะสำคัญ ..
อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายที่ซับซ้อนในประเด็นปริมาณข้อมูลล้นทะลักในภาคพลังงานสะอาดเหล่านี้ ซึ่งสามารถแก้ไขได้ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีสารสนเทศเกิดใหม่ เช่น Artificial Intelligence : AI, Automation, Command & Control System และ Big Data เป็นต้น ..
เทคโนโลยี เช่น AI และ Machine Learning สามารถนำข้อมูลปริมาณมหาศาลมาสร้างแบบจำลอง วิเคราะห์อดีต เรียนรู้มัน ปรับแต่งปัจจุบันให้เหมาะสม และพยากรณ์อนาคตได้อย่างเที่ยงตรง แม่นยำ .. นอกจากนี้ ปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI ในภาคพลังงานหมุนเวียน ได้รับการคาดหมายว่า พวกมันจะสามารถแก้ไขปัญหาความท้าทายที่เหลืออยู่ทั้งหมดได้ ..
ความท้าทายของภาคพลังงานหมุนเวียน กับวิถีเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence ..
หนึ่งในความท้าทายสำคัญในการผลิตกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนที่ผันแปร คือ สภาพอากาศที่ไม่แน่นอน .. พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนชั้นเยี่ยม แต่การผลิตกำลังไฟฟ้าที่แหล่งพลังงานเหล่านี้ ถูกจัดวางไว้กระจายกันอยู่แบบแยกย่อยในพื้นที่ รวมทั้งพวกมันยังแปรเปลี่ยนขึ้นลงตามฤดูกาล สภาพอากาศ และกาลอากาศ เป็นอย่างมาก จึงมิได้ง่ายเลยสำหรับการบริหารจัดการให้สอดคล้องกับความต้องการผู้บริโภคที่แตกต่างยิบย่อยได้ ..
แม้ว่าเราจะมีเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพยากรณ์อากาศ แต่เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศอย่างกะทันหันขึ้น มันจะส่งผลตรงต่อปริมาณพลังงานในระบบ ห่วงโซ่อุปทานของพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน และมักมีความเสี่ยงต่อการคาดหมายกำลังผลิตไฟฟ้าที่ผิดพลาด ซึ่งที่ผ่านมา พวกมัน คือ ประเด็นปัญหาสำคัญของการบริหารจัดการระบบพลังงานมาโดยตลอด ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือทางเทคนิคที่ช่วยในการตัดสินตกลงใจ และปรับแต่งควบคุมระบบด้วยฐานข้อมูลที่เที่ยงตรงกว่าเพื่อให้มั่นใจว่าจะเกิดความเสถียรบนระบบอย่างเพียงพอในการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดได้สำเร็จ ..
ประการที่สอง การพัฒนาล่าสุดของเทคโนโลยีการบริหารจัดการสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่มีแนวโน้มดีขึ้นเรื่อย ๆ แต่พวกมันยังไม่ได้รับการทดสอบในรายละเอียดถึงขีดความสามารถสูงสุดด้วยระบบจัดเก็บพลังงานรูปแบบอื่น ๆ ประกอบด้วย หรือในสถานการณ์จริงมากนัก ..
ความต้องการพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน กำลังเพิ่มขึ้นมากในอนาคตอย่างแน่นอน และนั่นคือเหตุผลที่บริษัทฯ ที่ดำเนินธุรกิจด้านพลังงานทั้งหลาย จะต้องพิจารณาเพิ่มการลงทุนในระบบบริหารจัดการข้อมูล การเรียนรู้เทคโนโลยีรูปแบบใหม่ ๆ เช่น AI, IoT, Automation และเทคโนโลยีเกิดใหม่ที่ชาญฉลาดอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบ ตอบสนองความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้น และเอาชนะความขาดแคลนได้สำเร็จ ..
ไม่เพียงแต่ผู้ผลิต และผู้ให้บริการด้านพลังงานเท่านั้น แม้แต่กลุ่มผู้บริโภคพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียนรายใหญ่ เช่น ซูเปอร์มาร์เก็ต โรงงานอุตสาหกรรม สำนักงาน และระบบสาธารณูปโภค หรือบริการสาธารณะอื่น ๆ ก็สามารถใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI ในการตัดสินตกลงใจโดยใช้ข้อมูลเป็นหลักอย่างชาญฉลาดได้เช่นกัน ..
เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ AI Technology สามารถปรับปรุงภาคพลังงานหมุนเวียนได้อย่างไร ..
ปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI กลายเป็นกระแสความต้องการหลักอย่างรวดเร็ว ฝังแน่นในชีวิตประจำวันของเรา ทำหน้าที่แทนเรา ช่วยให้เราทำสิ่งต่าง ๆ ให้เสร็จเร็วขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น ให้ข้อมูลเชิงลึกแก่เรา บางทีอาจช่วยให้เรามีความสุข และมีสุขภาพดีขึ้นด้วยซ้ำ .. AI กำลังทำหน้าที่ที่มนุษย์ทำกันตามปกติ ตั้งแต่การทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยส่วนตัว และการจ้างเพื่อนร่วมงานคนต่อไป ไปจนถึงการขับรถ และช่วยเหลือด้านการดูแลสุขภาพของเรา .. แต่จนถึงวันนี้ AI กำลังมีไอคิวสูงขึ้นเรื่อย ๆ แต่ไม่มี EQ หมายถึง มันไม่มีความฉลาดทางอารมณ์ อย่างไรก็ตาม มนุษยชาติกำลังสร้างความร่วมมือรูปแบบใหม่กับเทคโนโลยีที่เรียนรู้ด้วยตัวเองได้ .. มัน คือ สัญญาทางสังคมรูปแบบใหม่ที่มีพื้นฐานมาจากความไว้วางใจซึ่งกัน และกัน ..
Rana el Kaliouby : PhD, is co – founder and CEO of MIT spinoff and category – defining company Affectiva ผู้บุกเบิกด้าน AI กล่าวไว้ว่า “AI กำลังมีบทบาทใหม่มากมายในสังคม เข้ามาเป็นเพื่อนร่วมงานของเรา ทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยเสมือนคนในบ้านเรา ขับรถ และอื่น ๆ” ..
โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า Electric Grid เป็นหนึ่งในเครื่องจักรที่ซับซ้อนบนโลก อย่างไรก็ตาม มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยการเพิ่มแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนที่ผันแปร ผนวกเข้ามาในระบบสายส่งกริดไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดปัญหาในการคำนวณกำหนดราคา อีกทั้งต้นทุนพลังงาน กลับไม่สามารถทำให้ลดลงได้ง่าย ๆ เนื่องจาก Integration Cost ที่เพิ่มขึ้นจากความผันแปรสลับซับซ้อนของแหล่งพลังงานที่แยกยิบย่อย ..
เนื่องจากความแปรปรวนโดยธรรมชาติของลม และแสงอาทิตย์ .. ความท้าทายมากมายในการรองรับความหลากหลายของพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียน ดังนั้น อุตสาหกรรมในระบบสาธารณูปโภค จึงต้องการระบบอัจฉริยะที่สามารถช่วยปรับปรุงการผนวกรวมพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียนเหล่านี้เข้ากับระบบสายส่งกริดไฟฟ้าที่มีอยู่เดิม และทำให้พลังงานหมุนเวียน กลายเป็นผู้เล่นที่เท่าเทียมกันในกระบวนผลิต จัดหา และแจกจ่ายพลังงานบนระบบโครงข่ายสายส่งกำลังไฟฟ้าที่มีอายุมากขึ้นเรื่อย ๆ ได้ ..
เทคโนโลยี Artificial Intelligence : AI สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของภาคพลังงาน โดยเฉพาะในระบบพลังทางเลือก พลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียนที่สะอาดกว่า และสามารถทำให้โครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้าดั้งเดิมกลับกลายเป็นระบบพลังงานอัจฉริยะทันสมัยขึ้นด้วย 5 ประเด็นที่อธิบายได้ ดังนี้ :-
1.ศูนย์รวมการควบคุมที่ชาญฉลาด Smart, Centralized Control Centers ..
ศูนย์ควบคุม และบริหารจัดการโครงข่ายระบบสายส่ง ต้องสามารถเชื่อมต่อโครงข่ายพลังงานกับอุปกรณ์ และเซ็นเซอร์เพื่อรวบรวมข้อมูลจำนวนมาก เมื่อพวกมันใช้งานร่วมกับ AI .. ข้อมูลเหล่านี้ สามารถนำไปสู่การวิเคราะห์เชิงลึกใหม่ ๆ แก่ผู้ให้บริการระบบกริดไฟฟ้าเพื่อการควบคุมแบบรวมการที่ดีขึ้น มันให้ความยืดหยุ่นแก่ซัพพลายเออร์ด้านพลังงานในการปรับอุปทานอย่างชาญฉลาดตามอุปสงค์ ..
พวกมันสามารถติดตั้งระบบควบคุมโหลดขั้นสูงพร้อมกับอุปกรณ์ เช่น เครื่องจักรกลทางอุตสาหกรรม หรือหน่วยกำลังไฟฟ้ากระแสสลับขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถปิดโดยอัตโนมัติเมื่อแหล่งจ่ายไฟต่ำ หน่วยเก็บข้อมูลอัจฉริยะสามารถปรับได้ตามการไหลของอุปทาน ..
นอกจากนี้ เครื่องจักรอัจฉริยะ Smart Machines และเซ็นเซอร์ขั้นสูง Advanced Sensors สามารถคาดการณ์สภาพอากาศ และโหลดที่ต้องการได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ซึ่งโดยรวมแล้วพวกมันสามารถปรับปรุงการบูรณาการแหล่งพลังงานสะอาดที่แยกย่อยกระจายอยู่ในพื้นที่ได้อย่างยอดเยี่ยม รวมทั้งประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของระบบพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนอีกด้วย ..
2.การปรับปรุงการบูรณาการไมโครกริด Improved Integration of Microgrids ..
เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI สามารถช่วยในการผนวกรวมไมโครกริด Micro Grid และบริหารจัดการแหล่งพลังงานรูปแบบกระจาย Distributed Energy Resources : DER รวมทั้งเครือข่ายโรงไฟฟ้าเสมือน Virtual Power Plant : VPP ได้อย่างสอดคล้องเสมือนเป็นโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่เดียวกัน ..
เมื่อมีการเพิ่มหน่วยผลิตกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียนในระดับชุมชนเข้าสู่ระบบสายส่งกริดไฟฟ้าหลัก ซึ่งหากปราศจาก Application Software เช่น AI Technology แล้ว จะทำให้การไหลเวียนของพลังงานภายในระบบสายส่งกริดไฟฟ้าสมดุลกันได้ยากมาก .. ทั้งนี้ ระบบควบคุมแบบรวมการที่ขับเคลื่อนด้วย AI จะมีบทบาทสำคัญยิ่งในการแก้ปัญหาดังกล่าว เพื่อให้เกิดความเสถียรบนระบบด้วยคุณภาพการให้บริการ และลดความแออัดของข้อมูลในระบบได้อย่างยอดเยี่ยม ..
3.การปรับปรุงด้านความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือ Improved Safety and Reliability ..
แม้ว่าเป้าหมายที่ใหญ่ที่สุดของ AI ในระบบพลังงานหมุนเวียน คือ การจัดการความไม่ต่อเนื่องให้เกิดความเสถียร แต่พวกมันก็ยังสามารถปรับปรุงมาตรการด้านความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือให้ดียิ่งขึ้นได้อีกด้วย ..
พวกมันสามารถช่วยให้ผู้บริหารจัดการระบบพลังงานเข้าใจรูปแบบการใช้พลังงาน ระบุการรั่วไหลของพลังงาน และสถานภาพของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์เชิงคาดการณ์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI สามารถรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์กังหันลมเพื่อตรวจสอบการสึกหรอ ระบบจะตรวจสอบสภาพโดยรวมของอุปกรณ์ และแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานเมื่อจำเป็นต้องมีการซ่อมบำรุง เป็นต้น ..
4.การขยายตลาด Expand the Market ..
การผสานรวม AI สามารถช่วยให้ซัพพลายเออร์ด้านพลังงานหมุนเวียนขยายตลาดโดยพวกมันสามารถเสนอแนะข้อมูลทางธุรกิจ รูปแบบบริการใหม่ และส่งเสริมการมีส่วนร่วมที่สูงขึ้น ..
ระบบที่ขับเคลื่อนด้วย Artificial Intelligence : AI จะสามารถวิเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการรวบรวมพลังงานจากแหล่งพลังงานหลาย ๆ แหล่งพร้อมในคราวเดียว และให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการบริโภคพลังงาน .. ข้อมูลเหล่านี้ จะช่วยให้ซัพพลายเออร์ Supplier สามารถพิจารณาเพิ่มประสิทธิภาพการให้บริการที่มีอยู่เดิม และเปิดตัวรูปแบบผลิตภัณฑ์ และการบริการใหม่ ๆ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยผู้ค้าปลีกในการกำหนดเป้าหมายตลาดผู้บริโภครายใหม่ได้อีกด้วย ..
5.สมาร์ทกริด Smart Grid พร้อมการจัดเก็บพลังงานอัจฉริยะ Intelligent Energy Storage ..
การผสานรวมปัญญาประดิษฐ์ AI เข้ากับระบบจัดเก็บพลังงานอัจฉริยะ Intelligent Energy Storage : IES สามารถให้โซลูชัน หรือข้อไขที่ยั่งยืน และเชื่อถือได้แก่ภาคอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียน ..
สมาร์ทกริดรูปแบบนี้ จะสามารถวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมหาศาลที่รวบรวมจากเซ็นเซอร์ต่าง ๆ และทำการตัดสินตกลงใจเกี่ยวกับการจัดสรรพลังงานได้อย่างทันท่วงที ..
นอกจากนี้ยังช่วยให้ไมโครกริด Micro Grid สามารถจัดการความต้องการพลังงานในท้องถิ่น และชุมชนเกษตรกรที่ห่างไกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่การดำเนินการแลกเปลี่ยนพลังงานกับโครงข่ายระบบสายส่ง หรือระบบสายส่งกริดไฟฟ้าหลักนั้น สามารถดำเนินการได้โดยไร้ปัญหาอุปสรรคเหมือนเช่นก่อนหน้านี้ ซึ่งจะไม่ทำให้ต้นทุนราคาสูงขึ้นอีกต่อไป ..
ตัวอย่างธุรกิจพลังงานที่ใช้ AI เพื่อปรับปรุงการบริหารจัดการข้อมูล การผลิต และการให้บริการด้านพลังงานทดแทน พลังงานหมุนเวียน ..
ปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI, ระบบอัตโนมัติ Automation และ Machine Learning มีศักยภาพที่จะปฏิวัติการบริหารจัดการ และการควบคุมระบบพลังงานในภาคพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน มีบริษัทเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนหลายแห่งที่ประยุกต์ใช้ Artificial Intelligence : AI เพื่อขับเคลื่อนธุรกิจควบคุมระบบพลังงาน และการให้บริการด้วยข้อมูลสารสนเทศ Information Communication Technology : ICT ที่เที่ยงตรงกว่ามาก สำหรับการคาดการณ์ และการตัดสินตกลงใจ ..
Xcel Energy หนึ่งในผู้ให้บริการด้านพลังงานรายใหญ่ที่สุดในสหรัฐฯ กำลังใช้เทคโนโลยี AI ในโคโลราโด Colorado เพื่อจัดการกับความท้าทายในการพยากรณ์อากาศ .. Xcel ใช้วิธีการนำชุดข้อมูล Big Data โดยใช้ AI ของศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ National Center for Atmospheric Research : NCAR Mesa Laboratory เพื่อสร้างรายงานสภาพอากาศโดยละเอียดด้วยความแม่นยำสูง ซึ่งมันเป็นหนึ่งในกรณีการใช้งาน ปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI ที่ดีที่สุดในการจัดการระบบพลังงาน ..
ระบบ Artificial Intelligence : AI รวบรวมข้อมูลจากดาวเทียม สถานีตรวจอากาศ แหล่งพลังงาน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และฟาร์มกังหันลม เพื่อทำการวิเคราะห์ผ่าน Algorithms ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อระบุรูปแบบข้อมูลและคาดการณ์ .. ทั้งนี้ ด้วยการคาดการณ์ที่แม่นยำสูงกว่า บริษัทต่าง ๆ เช่น Xcel สามารถใช้ความระมัดระวังในการบริหารควบคุม และการสำรองพลังงานได้เที่ยงตรงมากขึ้น ..
บริษัท General Electric : GE .. ผู้ผลิตรายใหญ่ ตั้งแต่กังหันลมขนาดยักษ์ไปจนถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ .. General Electric ได้พัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานในปัจจุบันหลายส่วน รวมทั้งซอฟต์แวร์ Software ที่เรียกว่า Predix ซึ่งใช้ศักยภาพของ Artificial Intelligence : AI ในการประเมิน และการพยากรณ์เพื่อการบริหารที่เชื่อถือได้ ..
Predix Software สามารถรวบรวมข้อมูลจากอุปกรณ์เซ็นเซอร์ต่าง ๆ ดำเนินการวิเคราะห์เชิงลึกเพื่อคาดการณ์สถานการณ์ก่อนที่ความผิดพลาดต่าง ๆ จะเกิดขึ้น ซอฟต์แวร์ดังกล่าวนี้ ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้ GE สร้างโครงข่ายระบบพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียนที่ยั่งยืน และเชื่อถือได้ ..
PowerScout .. ในโอ๊คแลนด์ แคลิฟอร์เนีย Oakland, California – Based Startup เป็นบริษัทธุรกิจอีกแห่งในสหรัฐฯ ที่ใช้ ของ Artificial Intelligence : AI และการเรียนรู้ด้วยตัวมันเอง Machine Learning เพื่อปรับปรุงการศึกษาของพฤติกรรมผู้บริโภค และใช้มันขับเคลื่อนธุรกิจมากขึ้น .. PowerScout ใช้ชุดข้อมูลอุตสาหกรรม และ AI เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน โดยเฉพาะการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ AI ในการจัดการพลังงานแสงอาทิตย์ในรูปแบบที่ไม่เหมือนใครก่อน ..
Artificial Intelligence : AI ช่วยให้บริษัทฯ ลดต้นทุนในการได้มาซึ่งลูกค้า แพลตฟอร์ม AI ของ PowerScout รวบรวมข้อมูลจากจุดข้อมูลมากกว่า 100 พันล้านจุดซึ่งเชื่อมต่อกับ 45 ล้านครัวเรือน ..
PowerScout รวบรวมข้อมูลจากหลายแหล่ง และคาดการณ์ได้ว่าครัวเรือนใดในพื้นที่ให้บริการ จะสามารถเข้ามามีส่วนร่วมลงทุนในพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างคุ้มค่าหรือไม่ .. นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ มุ่งเน้นการทำการตลาดไปยังผู้ซื้อที่มีแนวโน้มมากที่สุดตามเวลาจริง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มโอกาสในการสร้างรายได้ให้แก่ชุมชนได้อย่างยอดเยี่ยม ..
พันธมิตรกลุ่ม Thingnario ของจีน นำเสนอโซลูชัน หรือข้อไขระดับองค์กรด้านพลังงานที่ชาญฉลาด และปรับขนาดกำลังผลิตได้โดยใช้ศักยภาพ Machine Learning และการมองการณ์ไกลด้วยคอมพิวเตอร์ .. พวกมันเชี่ยวชาญด้านบริหารจัดการและซ่อมบำรุง O&M ระบบพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน รวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์ และระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ และด้วยเทคโนโลยี AI และ Machine Learning ที่ล้ำสมัย นอกจากเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบพลังงานแล้ว ความสามารถในการบริหารกำลังคน และการบำรุงรักษาระบบในเชิงการคาดการณ์ที่แม่นยำนั้น เป็นอีกศักยภาพของระบบที่น่าตื่นเต้นด้วยเช่นกัน ..
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ AI และ Machine Learning ในระบบพลังงานสะอาด ยังมีอีกอย่างหลากหลาย เช่น Google ได้ประกาศตั้งแต่ 2 ปีที่ผ่านมาแล้วว่า บริษัทฯ ได้ทำให้พลังงานที่ผลิตโดยฟาร์มกังหันลมมีศักยภาพมากขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์ปัญญาประดิษฐ์ AI ของ DeepMind บริษัทเอกชนในลอนดอน .. ทั้งนี้ ด้วยการใช้ Machine Learning Algorithms ของ DeepMind เพื่อคาดการณ์ปริมาณลม และกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกจากฟาร์มกังหันลมที่ Google ใช้สำหรับโครงการริเริ่มด้านพลังงานสีเขียว .. บริษัทฯ ชี้ว่า การใช้ AI จะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการพยากรณ์ ปัจจุบันพวกเขาสามารถกำหนดเวลา กำลังผลิตการส่งออกปริมาณพลังงานที่เป็นกำลังไฟฟ้าได้อย่างแม่นตรง ซึ่งมันมีความหมายต่อการบริหารทรัพยากรพลังงานบนโครงข่ายระบบสายส่งกริดไฟฟ้ามากกว่ามาตรฐานเดิมเป็นอย่างมาก รวมทั้งส่งผลให้ต้นทุนพลังงานสะอาดลดลงได้ ..
ระบบบริหารจัดการพลังงาน Energy Management System : GEMS ของ Wärtsilä บริษัทฯ ในฟินแลนด์ Finland เป็นอีกตัวอย่างของ Software ที่ใช้บริหารจัดการระบบพลังงานสะอาด .. แพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ GEMS Software Platform ที่ซับซ้อนของ Wärtsilä จะตรวจสอบ ควบคุม และเพิ่มประสิทธิภาพสินทรัพย์พลังงานภายใต้ Single Portfolio .. GEMS ควบคุมการจัดเก็บพลังงาน การผลิตกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน และสินทรัพย์สร้างความร้อนรูปแบบดั้งเดิม โดยใช้ Machine Learning Technology และการวิเคราะห์ข้อมูลในอดีต และข้อมูลตามเวลาจริง เพื่อปรับเทียบประเภทของแหล่งพลังงานที่กระจายแยกย่อยในพื้นที่ตามเวลาจริง ความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความยืดหยุ่นที่ไม่มีใครเทียบได้ ..
พวกมันสามารถรองรับการไหลเวียนแลกเปลี่ยนข้อมูลปริมาณมหาศาลได้มากกว่า 100,000 จุดต่อวินาที จากแต่ละสถานีพลังงาน .. GEMS Products ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์หลักในตลาด เช่น GEMS Fleet Director, Power Plant Controller, Grid Controller และ GEMS IntelliBidder เป็นต้น เพื่อให้ผู้บริหารจัดการระบบพลังงานสามารถตัดสินตกลงใจได้อย่างแม่นยำ และบางกรณี เป็นการตกลงใจแบบอัตโนมัติด้วยข้อไขที่ถูกต้อง แน่นอน และเชื่อถือได้ ..
GEMS IntelliBidder ใช้เทคนิค Machine Learning และ Optimization Algorithms Base บนระบบข้อมูลอัตโนมัติ และคาดการณ์ Automated & Forecasted Data .. พวกมันนำเสนอข้อไขการเสนอราคาอัตโนมัติที่กำหนดค่าได้สำหรับตลาดหลักทั่วโลก ซึ่งรวมถึง มีการนำ Software นี้ไปใช้ในบริษัทธุรกิจพลังงานสะอาดอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน เช่น ERCOT : Texas, USA, CAISO : California, USA, MISO : Midwest, USA, AEMO ใน Australia และ National Grid ES ในสหราชอาณาจักร UK เป็นต้น ..
นอกจากนี้ Wärtsilä ได้ส่งมอบระบบการจัดการและจัดเก็บพลังงานขนาด 6 MW / 6 MWh ให้กับ ContourGlobal บนเกาะ Bonaire ซึ่งเป็นเกาะที่มีประชากร 19,000 คน โครงการรวมพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และระบบจัดเก็บพลังงานของ Wärtsilä’s Energy Storage System : ESS ที่ผนวกรวมเข้ากับแหล่งพลังงานความร้อนในพื้นที่อีกด้วย ..
การคาดหมาย AI ในตลาดบริหารจัดการพลังงาน The Global AI in Energy Management Market ..
Artificial Intelligence : AI ทั่วโลกในตลาดการจัดการพลังงาน มีมูลค่า 4,439 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2561 และคาดว่าจะสร้างรายได้มูลค่า 12,200.9 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 .. ทั้งนี้ อัตราการเติบโตค่า Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาด AI in Energy Management Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน มีค่า CAGR อยู่ที่ 19.8 % ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ปี 2562 – 2567 ซึ่งมันเป็นผลมาจากความนิยมที่เพิ่มขึ้นในการใช้ AI เพื่อปรับปรุงความเสถียรของระบบกริดสายส่งกำลังไฟฟ้า คาดการณ์การใช้พลังงาน และตัดสินตกลงใจในมาตรการประหยัดพลังงาน .. การนำ AI มาใช้ในการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ ได้เพิ่มสูงขึ้นในทุกภูมิภาค ตลาดอเมริกาเหนือคาดว่า จะเติบโตเร็วที่สุดในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ เนื่องจากมีผู้ให้บริการโซลูชัน หรือข้อไขที่เป็น AI Technology จำนวนมากในสหรัฐฯ ..
ปัจจัยที่ส่งผลโดยตรงในตลาด AI สำหรับการจัดการพลังงานนั้น .. การบูรณาการ Internet of Things : IoT ในระบบบริหารจัดการพลังงาน Energy Management Systems : EMS เป็นหนึ่งในแนวโน้มแรงผลักสำคัญในตลาด Artificial Intelligence : AI บนระบบพลังงาน .. Internet of Things : IoT มีบทบาทสำคัญในการนำเสนอซอฟต์แวร์อัตโนมัติ Software Automation, การควบคุมระยะไกล Remote Controls, การเฝ้าสังเกตเชิงรุก Proactive Monitoring และบริการข้อมูลเชิงลึก Data Insight Services ช่วยแสดงค่าการใช้พลังงานด้วยความช่วยเหลือของมิเตอร์อัจฉริยะ Smart Meters และเซ็นเซอร์ หรืออุปกรณ์ตรวจจับ Sensors ต่าง ๆ ที่ระดับเครื่องจักรกล และระดับสายการผลิต ..
การใช้ประโยชน์จาก AI Technology เพื่อปรับปรุงความเสถียรของระบบสายส่งกริดไฟฟ้า เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนการเติบโตของ Artificial Intelligence : AI ในตลาดการจัดการระบบพลังงานทั่วโลก โครงข่ายระบบสายส่ง หรือระบบกริดไฟฟ้า คือ เครือข่ายที่เชื่อมต่อถึงกัน พวกมันทำหน้าที่จัดเก็บพลังงาน และกำหนดการไหลของมัน .. ระบบกริดไฟฟ้า เก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานต่าง ๆ เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าพลังงานลม และโรงไฟฟ้าอื่น ๆ .. ด้วยการประยุกต์ใช้ประโยชน์จาก AI ในการวิเคราะห์ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ระบบกริดไฟฟ้าจะมีเสถียรภาพ และประหยัดพลังงานมากขึ้น พวกมันสามารถบริหารจัดการพลังงานจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนที่ผันแปรมากกว่าหนึ่งแหล่งพลังงานได้อย่างยอดเยี่ยมในคราวเดียวกันตามเวลาจริง ..
บนพื้นฐานของเทคโนโลยีนั้น Machine Learning ถือเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดตั้งแต่ปี 2561 เป็นต้นมา ด้วยความจริงที่ว่า ระบบการเรียนรู้ของเครื่องจักร กำลังได้รับความสนใจในตลาดการจัดการพลังงาน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ เกี่ยวข้องกับการศึกษาแบบจำลองทางสถิติ เพื่อให้ระบบสามารถทำงานโดยอัตโนมัติด้วยแม่นยำยิ่งขึ้น ..
การวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ของ AI ในตลาดการจัดการพลังงานทั่วโลก อเมริกาเหนือ North America มีส่วนแบ่งการตลาดสูงสุดในปี 2561 แนวโน้มนี้คาดว่าจะเป็นไปอย่างต่อเนื่องต่อไปตลอดระยะเวลาคาดการณ์ .. สหรัฐฯ ถูกคาดการณ์ว่า จะเป็นผู้นำ AI ในอเมริกาเหนือสำหรับตลาดระบบบริหารจัดการพลังงาน เพื่อบูรณาการพลังงานจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน ซึ่งกำลังเติบโตขึ้นด้วยความเร่งแทนที่แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล ..
นอกจากนี้ ในภูมิภาค Asia – Pacific : APAC คาดหมายว่า AI ในตลาดการจัดการพลังงานคาดว่า ค่า CAGR มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นมาก ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ นี่เป็นผลมาจากความคิดริเริ่มที่เข้มแข็งจากนโยบายภาครัฐในกลุ่มประเทศในภูมิภาค และประเทศกำลังพัฒนา เช่น จีน และอินเดีย เพื่อเพิ่มการยอมรับ AI มากขึ้น ..
AI ทั่วโลกในตลาดการจัดการพลังงาน มีโครงสร้างที่กระจัดกระจาย เนื่องจากมีผู้เล่นหลักจำนวนมาก รวมถึง General Electric Company, Schneider Electric SE, IBM Corporation, ABB Ltd., Eaton Corporation plc. และ Mitsubishi Electric Corporation เป็นต้น ..
สรุปส่งท้าย ..
สำหรับประเทศไทย การบริโภคพลังงานของชุมชนเมือง ภาคอุตสาหกรรม และภาคเกษตรกรรมในประเทศ รวมทั้งในชีวิตประจำวันของประชาชน มิได้แตกต่างจากนานาชาติ และอยู่ภายใต้กระแสหลักการเปลี่ยนผ่านระบบพลังงานโลก Energy Transition ด้วยเช่นกัน ..
การส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนด้วยการเพิ่มสัดส่วนการบริโภคพลังงานหลักจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน ตามนโยบายภาครัฐที่กำหนดอยู่ใน ‘แผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก พ.ศ.2561 – 2580 หรือ AEDP 2018’ นั้น สมควรดำเนินการควบคู่กับการสนับสนุนให้ ชุมชน ท้องถิ่น เกษตรกร ประชาชน และครัวเรือนทั่วไป สามารถสร้างรายได้ และพัฒนาคุณภาพชีวิตด้วยเทคโนโลยีพลังงานที่เหมาะสม .. ท้ายที่สุด คือ การสร้างความยั่งยืนด้วยการนำเทคโนโลยีระบบสมาร์ทไมโครกริด Smart Micro Grid และระบบสมาร์ทกริด Smart Grid เข้ามาช่วยเสริมความมั่นคงของระบบกำลังไฟฟ้าในท้องถิ่น บนพื้นที่เกษตรกรรมที่ห่างไกล หรือบนแหล่งน้ำ ทำให้โครงข่ายระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า มีเสถียรภาพ ประสิทธิภาพ เกิดประสิทธิผล และเป็นระบบส่งกำลังไฟฟ้าสมัยใหม่ที่ชาญฉลาดครบวงจรในรูปแบบ Grid Modernization ..
การดำเนินโครงการภาครัฐ ณ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ที่เรียกกันว่า “โครงการ Smart City – Clean Energy” โดย บริษัท บีซีพีจี จำกัด (มหาชน) : BCPG ซึ่งเป็นบริษัทผู้ประกอบธุรกิจผลิตกำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียนระดับแนวหน้าในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกของไทย ผู้ดำเนินการ และลงทุนในโครงการผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ พลังน้ำ พลังงานลม และพลังงานความร้อนใต้พิภพ ในประเทศไทย ญี่ปุ่น ลาว ฟิลิปปินส์ และอินโดนีเซีย เป็นอีกตัวอย่างของโครงการภาครัฐที่เกี่ยวข้องกับการจัดวางระบบพลังงานฉลาดในเมืองต้นแบบของประเทศไทย .. การบูรณาการเทคโนโลยีใหม่ เช่น Artificial Intelligence : AI, Blockchain, Automation, Internet of Things : IoT และ Machine Learning ในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานอัจฉริยะ Smart Energy นั้น จะช่วยให้มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ กลายเป็นเมืองอัจฉริยะที่สมบูรณ์ เป็นต้นแบบเมืองในจังหวัดเชียงใหม่ และเมืองอัจฉริยะ Smart City ในอนาคตของประเทศไทย ..
คาดหมายได้ว่า ระบบผลิตกำลังไฟฟ้าของประเทศไทย กำลังจะเปลี่ยนผ่านสู่อนาคต ที่จะมีระบบไมโครกริด Micro Grid ตามชุมชน หมู่บ้าน ตำบล อำเภอ กระจายตามจังหวัด และหลาย ๆ จังหวัด โดยที่ชุมชนเกษตรกร หรือหมู่บ้านที่ห่างไกล จะสามารถรวมตัวกันจัดตั้งระบบผลิตกำลังไฟฟ้าของตนเองรูปแบบกระจายแยกย่อย ไม่ว่าจะเป็นระบบผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ Solar PV พลังงานลม โรงไฟฟ้าจากชีวมวล โรงไฟฟ้าจากก๊าซชีวภาพ รวมทั้งการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานด้วยชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ Battery Packs Energy Storage บนโครงข่ายระบบสายส่ง หรือนอกระบบสายส่ง และระบบจัดเก็บพลังงานรูปแบบอื่น ๆ ในพื้นที่ได้ด้วยต้นทุนต่ำ และคุ้มค่าการลงทุน ..
ดังนั้น การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ AI Technology และ Machine Learning เพื่อรองรับแผนงานภาครัฐ และเอกชนที่กำลังกระจายสู่ชุมชน ท้องถิ่น รวมถึงการมุ่งดำเนินแผนงาน Smart City & Green Energy การปรับปรุงระบบบริหารจัดการภาคพลังงานที่เป็นพลังงานทางเลือก พลังงานหมุนเวียนที่สะอาดกว่า กลายเป็นความจำเป็นยิ่งยวดที่ขาดไม่ได้ เพื่อให้การเปลี่ยนผ่านพลังงาน Energy Transition ในประเทศไทยไปสู่สังคมคาร์บอนต่ำนั้น เป็นไปได้ รวมทั้งการเข้าถึงแหล่งพลังงานไม่จำกัดอย่างเท่าเทียม และความมั่นคงด้านพลังงานของชาติ จะได้รับการประกันด้วยความมั่นใจได้ต่อไปในที่สุด ..
……………………………….
คอลัมน์ Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
The Role of AI Technology in Improving the Renewable Energy Sector:-
Why artificial intelligence is key to renewable energy grid resilience :-
https://www.weforum.org/agenda/2021/03/artificial-intelligence-is-key-to-grid-resilience/
How AI and machine learning can support the renewable energy transition :-
Artificial intelligence in sustainable energy industry: Status Quo, challenges and opportunities :-
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652621000548
Machine Learning and Renewable Energy :-
https://www.pangea-si.com/machine-learning-and-renewable-energy/
Machine Learning can Boost the Value of Wind Energy :-
https://deepmind.com/blog/article/machine-learning-can-boost-value-wind-energy
Artificial Intelligence for Energy Efficiency and Renewable Energy | 6 Current Applications :-
Utilities Leveraging AI to Harness the Power of Renewable Energy :-
Power to the People: Digital Transformation Fueling Renewable Energy :-
Artificial Intelligence in Renewable Energy :-
