采用人工智能 更好地推动智能电网和储能系统发展

人工智能将对能源行业将产生巨大的影响。而组织将智能电网与智能家居相结合，可以真正实现节能。

如今，人工智能越来越多地进入人们的工作和生活中，但很多人并不理解人工智能实际上意味着什么。在能源行业，人工智能代表一种可以显著减少人们对化石燃料的依赖的技术。

以下将深入探讨人工智能所能提供的许多方法，并且在某些情况下，通过帮助减少电网需求，彻底改变电力工业。

在智能家居和物联网(IoT)的应用

人工智能在两个主要场合可以彻底改变节约能源的方式。首先是采用市电的家庭和办公室。其次是发电厂本身。这些都是尝试和理解的广义范畴——想想从电网中获得电力的所有类型的建筑。然后再考虑电厂基础设施中有多少个独立的部分。

无处不在的传感器

人们深入了解人工智能对电网需求的影响一个最简单的地方是智能家居，这得到了新闻媒体和公众的关注，但还处于初级阶段。物联网革命正在将大量的网络传感器引入家庭。这些设备可以向基于云计算的系统报告，以监测电力消耗情况。美国电力和天然气公司等能源公司可能会受益于这项新技术，因为它实际上有助于调节家庭和企业的能源消耗，这样可以使昂贵的可再生能源成为一种更加可行的选择。否则，消费者无法负担其成本。

例如，智能温控器允许住户为其气候控制系统设置制冷和制热时间表。这将节省电网一些不必要的电力消耗。如果将智能恒温器与具有运动传感器的安全系统结合使用，则人工智能增强系统可以计算出家中的哪个房间利用率最高。

而如果采用运动传感器还不是完美的方式，则可以升级到能够检测身体发热的红外传感器。这样，就可以让人工智能增强的家庭监控系统知道住户主要居住在某个特定的房间。

所有这些传感器都会创建数据点。通过将这些信息存储在云端，为公众的财产创建一个大数据宝库，人工智能可以执行数据分析来了解历史使用趋势。根据编制的所有数据，系统将能够预测未来的能源需求，并设法以最大限度地降低电力成本。

采用太阳能和储能电池

电力公司目前必须获得较高的峰值使用率，以便在电力需求高时从电网获取电力。太阳能电池板已经越来越受欢迎，这在很大程度上要归功于政府部门提供给住户的一些补贴。虽然太阳能电池板有助于减少电网需求，但是单个屋顶太阳能发电系统不太可能提供家庭所需的所有电力。所以，其电力仍然是从电网中提取的，在没有阳光的时候尤其如此。

储能电池可安装在住宅中，以帮助储存太阳能电池板在低使用时间时产生的多余能量。这样做的好处在于，当峰值使用率有效时，不用人工接入电网，人工智能电网可以进行计算——考虑到微小的电力成本，并从电池部署备用电源。

事实上，人工智能可以不断地进行计算，以决定采用电网中消耗成本更低的电力，还是采用电池组存储的太阳能发电，这是更有意义的。通过这种方式，可以在需要高峰使用时间内提供更多的电力，最大限度地减少电网的电力需求。

为了实现这一点，人工智能将需要继续努力，目前发展迅速，将来部署在越来越多的家庭中。

未来的智能电网

2003年，美国遭遇了历史上最大的一次停电事件，5000多万人失去电力。这促使了美国能源部调整电网建设和运营策略，希望创建一个更加现代化的电网。而采取这一举措最终是建设“智能电网”。

为了支持这一节能举措，美国能源部自2010年以来投资了45亿美元，安装了1500多万台智能电表。这些设备提供了关于消耗功率以及哪些区域高效运行的重要见解。此外，清洁能源公司还推出了新举措，以鼓励消费者选择环保燃料来源，减少能源消耗。

为了使这些举措得到回报，进行全天候的复杂的监测会发生。目前，大量的数据分析师承担了监测所有这些传感器的工作。而采用人工智能将使这些数据分析人员从监控电网使用和效率的日常工作中解脱出来。这些分析人员可以关注其他重点项目，以帮助电网继续发展。

智能家庭能否向政府部门报告用电情况吗?

试想一下，如果美国能源部能够通过未来智能家庭的电力监测/负载平衡数据补充他们自己的发电厂/智能电网数据，那么就可以对电网运行进行更好地调整。在很多方面，这已经发生了。物联网领域的许多创业公司向政府和其他研究机构提供了关于其设备从客户获取的信息的汇总数据。

美国政府对物联网的未来投入了大量资金，特别是在美国联邦政府计划实现其政府设施现代化方面。2015年，超过88亿美元的资金用于美国联邦层面的物联网计划。其中很大一部分用于寻求物联网设备部署到敏感政府项目而不会造成安全风险的方法。

想象一下，如果整个智能电网能够被黑客攻击会出现什么后果。这并不是科幻小说。乌克兰在2016年12月遭遇电网中断，其原因是针对工业通信协议的网络攻击，而黑客当时完全控制了一个电力变电站。

总之，将整个电力系统连接到互联网绝对存在安全隐患，这是各国政府部门投入大量资金来保护物联网技术的诸多原因之一。但由于智能电网和智能家居的共同努力，可以提高效率和并降低能耗，这是不容忽视的。随着人工智能技术的发展，不久的将来人们就能看到采用智能手机就可以实现实时的电源管理。