Tekoälyn (AI) avulla energian tuotantoa, kulutusta ja varastointia voidaan koordinoida optimaalisemmin, jotta sähköntuotanto olisi tulevaisuudessa turvallista ja vakaata. Vattenfallilla on käynnissä useita pilottihankkeita tekniikan testaamiseksi ja kehittämiseksi.
Säästä riippuvaisista energialähteistä saatavan sähkön osuus on kasvamassa. Samaan aikaan yhteiskunnan ja teollisuuden sähköntarve kasvaa jatkuvasti. Nämä suuret muutokset tekevät sähköverkosta herkemmän häiriöille, jonka johdosta tarvitaan ratkaisuja, jotka vakauttavat sähköjärjestelmää eri tavoin.
– Nykyään on esimerkiksi palvelinsaleja, jotka kuluttavat valtavia määriä energiaa, sekä terästeollisuus, joka haluaa poistaa hiilen valmistusprosessista käyttääkseen sen sijaan tuulivoimalla tuotettua vetyä. Sähköistämme myös automme. Meidän täytyy siis osaksi varastoida energiaa ja osaksi pitää yllä järjestelmiä, joiden avulla voimme välttää energiahuiput, sanoo Stefan Roxenborg, Vattenfall Servicesin tekninen konsultti.
Tekoäly perustuu menneeseen
Vastatakseen sähköjärjestelmän kasvaviin vaatimuksiin myös Vattenfall kehittää tekoälyä (AI) hyödyntäviä työkaluja älykkäämmän ja joustavamman sähkönkulutuksen luomiseksi. Tekoälyä käytetään myös parempien ennusteiden laatimiseen, jotta tietäisimme, miltä sähköntuotanto tulee näyttämään tulevaisuudessa.
Tekoäly löytää kuvioita/kaavoja lukuisista mittaustiedoista, joita esimerkiksi Vattenfallilla on käytettävissään alkaen lämpövoimajohtojen tehosta ja paineesta hintaan, lämpötilaan, aurinkoon, tuuleen ja sateeseen. Mitä enemmän tietoa, sitä parempia johtopäätöksiä voidaan tehdä aiemmista kokemuksista. Kuviot analysoidaan ja niitä käytetään eri tarkoituksiin. Yksi niistä on huoltotarpeiden parempi suunnittelu ja siten häiriöiden estäminen, toinen sähkönkulutuksen optimointi.
- Sähkön hinta voi olla alhainen yöaikaan, koska teollisuuden koneet ovat silloin osittain poiskytkettyinä. Edullinen hinta tarkoittaa, että energiaa on saatavilla enemmän. Silloin on hyvä aika ladata sähköautoja, ja tekoäly voi nähdä sen, Stefan sanoo.
Lähitulevaisuudessa sähköasiakkaat voivat alentaa kustannuksiaan älykkäästi teknologian avulla. Tämä voi tapahtua esimerkiksi kytkemällä laitteita yhteen ja antamalla erityisen ohjelman avustaa sähkönkulutuksen ohjauksessa ja käytössä.
Useita pilottihankkeita
Vattenfall IT:n ja Vattenfall Research and Developmentin vetämän hankkeen puitteissa Stefan työskentelee älykkään sähkönkulutuksen IT-alustan parissa. Esimerkkejä sen ohjaamista kohteista ovat tehoakut, sähköautojen laturit ja rakennusten lämmityksen säätö.
- Meillä on nyt muun muassa pilottihanke Amsterdamissa, jossa ohjaamme 16-paikkaista latausasemaa. Todellisuudessa vain neljä autoa pystyy lataamaan samanaikaisesti verkosta, mutta jos niitä tulee lisää, ne voidaan ladata myös kytketystä akusta, Stefan sanoo.
Kuva: Taajuussäätöä kuvassa näkyvillä suurilla akuilla, joita säilytetään Alankomaiden tuuli- ja aurinkovoimapuistojen konteissa, voidaan optimoida tekoälyllä.
Toista taajuuden säätämiseen tarkoitettua pilottihanketta ollaan toteuttamassa yhdessä Svenska kraftnätin kanssa. Sitä mukaa kun tuulivoiman osuus sähköverkossa kasvaa, tarvitaan säätövoimaa, joka pystyy reagoimaan nopeammin kuin aiemmin on ollut tarpeen. Siksi Boliden Bergsöen tiloissa Landskronassa ja Uppsalassa testataan nyt akkupankkia, joka reagoi automaattisesti, kun taajuutta täytyy vakauttaa.
Alustasta on määrä tulla kaupallinen tuote, mutta työtä on vielä jäljellä.
– Testaamme tätä parhaillaan muutaman alan yhteistyökumppanin kanssa. Vattenfallille on tietysti tärkeää pystyä hallitsemaan energiaa aina loppuasiakkaalle saakka. Kyse on sekä kulutuskuormien tasaamisesta että hyvästä käytettävyydestä ja vakaasta järjestelmästä, Stefan sanoo.
Tekoäly oppii tunnistamalla kuvioita suuresta tietomäärästä. Siksi on tärkeää poistaa häiriöt, jotka voivat saada AI-mallin reagoimaan väärällä tavalla. Suuret poikkeamat, kuten uusi johtoaukea, joka kytketään tai poistetaan, tarkoittavat, että mallia on koulutettava uudelleen, jotta se voisi tukea uutta järjestelmää.
- Tekoälyä voidaan myös täydentää muilla toiminnoilla. Se on mahdollista ohjelmoida niin, että toinen järjestelmä otetaan tilalle, jos tekoälymalliin ei luoteta täysin. Tähän tekniikkaan, kuten kaikkeen muuhunkin, liittyy haasteita. Meidän on lisättävä tietämystä sen älykkäästä käytöstä, mutta tekoäly on loistava työkalu, Stefan Roxenborg sanoo.
