人工智能將對能源行業(yè)將產(chǎn)生巨大的影響。而組織將智能電網(wǎng)與智能家居相結合，可以真正實現(xiàn)節(jié)能。

如今，人工智能越來越多地進入人們的工作和生活中，但很多人并不理解人工智能實際上意味著什么。在能源行業(yè)，人工智能代表一種可以顯著減少人們對化石燃料的依賴的技術。

以下將深入探討人工智能所能提供的許多方法，并且在某些情況下，通過幫助減少電網(wǎng)需求，徹底改變電力工業(yè)。

在智能家居和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應用

人工智能在兩個主要場合可以徹底改變節(jié)約能源的方式。首先是采用市電的家庭和辦公室。其次是發(fā)電廠本身。這些都是嘗試和理解的廣義范疇——想想從電網(wǎng)中獲得電力的所有類型的建筑。然后再考慮電廠基礎設施中有多少個獨立的部分。

無處不在的傳感器

人們深入了解人工智能對電網(wǎng)需求的影響一個最簡單的地方是智能家居，這得到了新聞媒體和公眾的關注，但還處于初級階段。物聯(lián)網(wǎng)革命正在將大量的網(wǎng)絡傳感器引入家庭。這些設備可以向基于云計算的系統(tǒng)報告，以監(jiān)測電力消耗情況。美國電力和天然氣公司等能源公司可能會受益于這項新技術，因為它實際上有助于調節(jié)家庭和企業(yè)的能源消耗，這樣可以使昂貴的可再生能源成為一種更加可行的選擇。否則，消費者無法負擔其成本。

例如，智能溫控器允許住戶為其氣候控制系統(tǒng)設置制冷和制熱時間表。這將節(jié)省電網(wǎng)一些不必要的電力消耗。如果將智能恒溫器與具有運動傳感器的安全系統(tǒng)結合使用，則人工智能增強系統(tǒng)可以計算出家中的哪個房間利用率最高。

而如果采用運動傳感器還不是完美的方式，則可以升級到能夠檢測身體發(fā)熱的紅外傳感器。這樣，就可以讓人工智能增強的家庭監(jiān)控系統(tǒng)知道住戶主要居住在某個特定的房間。

所有這些傳感器都會創(chuàng)建數(shù)據(jù)點。通過將這些信息存儲在云端，為公眾的財產(chǎn)創(chuàng)建一個大數(shù)據(jù)寶庫，人工智能可以執(zhí)行數(shù)據(jù)分析來了解歷史使用趨勢。根據(jù)編制的所有數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將能夠預測未來的能源需求，并設法以最大限度地降低電力成本。

采用太陽能和儲能電池

電力公司目前必須獲得較高的峰值使用率，以便在電力需求高時從電網(wǎng)獲取電力。太陽能電池板已經(jīng)越來越受歡迎，這在很大程度上要歸功于政府部門提供給住戶的一些補貼。雖然太陽能電池板有助于減少電網(wǎng)需求，但是單個屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)不太可能提供家庭所需的所有電力。所以，其電力仍然是從電網(wǎng)中提取的，在沒有陽光的時候尤其如此。

儲能電池可安裝在住宅中，以幫助儲存太陽能電池板在低使用時間時產(chǎn)生的多余能量。這樣做的好處在于，當峰值使用率有效時，不用人工接入電網(wǎng)，人工智能電網(wǎng)可以進行計算——考慮到微小的電力成本，并從電池部署備用電源。

事實上，人工智能可以不斷地進行計算，以決定采用電網(wǎng)中消耗成本更低的電力，還是采用電池組存儲的太陽能發(fā)電，這是更有意義的。通過這種方式，可以在需要高峰使用時間內提供更多的電力，最大限度地減少電網(wǎng)的電力需求。

為了實現(xiàn)這一點，人工智能將需要繼續(xù)努力，目前發(fā)展迅速，將來部署在越來越多的家庭中。

未來的智能電網(wǎng)

2003年，美國遭遇了歷史上最大的一次停電事件，5000多萬人失去電力。這促使了美國能源部調整電網(wǎng)建設和運營策略，希望創(chuàng)建一個更加現(xiàn)代化的電網(wǎng)。而采取這一舉措最終是建設“智能電網(wǎng)”。

為了支持這一節(jié)能舉措，美國能源部自2010年以來投資了45億美元，安裝了1500多萬臺智能電表。這些設備提供了關于消耗功率以及哪些區(qū)域高效運行的重要見解。此外，清潔能源公司還推出了新舉措，以鼓勵消費者選擇環(huán)保燃料來源，減少能源消耗。

為了使這些舉措得到回報，進行全天候的復雜的監(jiān)測會發(fā)生。目前，大量的數(shù)據(jù)分析師承擔了監(jiān)測所有這些傳感器的工作。而采用人工智能將使這些數(shù)據(jù)分析人員從監(jiān)控電網(wǎng)使用和效率的日常工作中解脫出來。這些分析人員可以關注其他重點項目，以幫助電網(wǎng)繼續(xù)發(fā)展。

智能家庭能否向政府部門報告用電情況嗎？

試想一下，如果美國能源部能夠通過未來智能家庭的電力監(jiān)測/負載平衡數(shù)據(jù)補充他們自己的發(fā)電廠/智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)，那么就可以對電網(wǎng)運行進行更好地調整。在很多方面，這已經(jīng)發(fā)生了。物聯(lián)網(wǎng)領域的許多創(chuàng)業(yè)公司向政府和其他研究機構提供了關于其設備從客戶獲取的信息的匯總數(shù)據(jù)。

美國政府對物聯(lián)網(wǎng)的未來投入了大量資金，特別是在美國聯(lián)邦政府計劃實現(xiàn)其政府設施現(xiàn)代化方面。2015年，超過88億美元的資金用于美國聯(lián)邦層面的物聯(lián)網(wǎng)計劃。其中很大一部分用于尋求物聯(lián)網(wǎng)設備部署到敏感政府項目而不會造成安全風險的方法。

想象一下，如果整個智能電網(wǎng)能夠被黑客攻擊會出現(xiàn)什么后果。這并不是科幻小說。烏克蘭在2016年12月遭遇電網(wǎng)中斷，其原因是針對工業(yè)通信協(xié)議的網(wǎng)絡攻擊，而黑客當時完全控制了一個電力變電站。

總之，將整個電力系統(tǒng)連接到互聯(lián)網(wǎng)絕對存在安全隱患，這是各國政府部門投入大量資金來保護物聯(lián)網(wǎng)技術的諸多原因之一。但由于智能電網(wǎng)和智能家居的共同努力，可以提高效率和并降低能耗，這是不容忽視的。隨著人工智能技術的發(fā)展，不久的將來人們就能看到采用智能手機就可以實現(xiàn)實時的電源管理。