HƯỚNG DẪN ứng dụng

AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời

AI dự đoán lượng điện mà tua bin gió và tấm pin mặt trời sẽ tạo ra trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày tới bằng cách học hỏi từ dữ liệu thời tiết và sản lượng trước đây.

Tổng quan

AI dự đoán lượng điện mà tua bin gió và tấm pin mặt trời sẽ tạo ra trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày tới bằng cách học hỏi từ dữ liệu thời tiết và sản lượng trước đây. Dự báo chính xác cho phép các nhà khai thác lưới điện cân bằng cung và cầu mà không lãng phí năng lượng sạch hoặc có nguy cơ mất điện.

AI trong Dự báo năng lượng gió và mặt trời tập trung vào triển khai thực tế: biến khả năng của mô hình thành quy trình công việc hàng ngày đáng tin cậy mang lại giá trị có thể đo lường được.

Lặn sâu

Gió và mặt trời có thể thay đổi: một đám mây bay qua hoặc một cơn gió tạm lắng có thể làm thay đổi sản lượng trong vòng vài phút. Các mô hình dự báo AI sử dụng các dự đoán thời tiết bằng số (tốc độ gió, bức xạ, nhiệt độ, độ che phủ của mây), hình ảnh vệ tinh và camera bầu trời cũng như số năm sản xuất lịch sử để dự đoán sản lượng điện trên các đường chân trời từ vài phút đến vài ngày. Học máy vượt trội ở đây vì mối quan hệ giữa thời tiết và năng lượng là phi tuyến tính và dành riêng cho từng địa điểm, được định hình bởi hiệu ứng dòng xoáy của tuabin, vết bẩn của bảng điều khiển và địa hình. Những dự báo tốt hơn sẽ giảm thiểu tình trạng các nhà vận hành mạng lưới dự trữ kéo sợi tốn kém luôn ở chế độ chờ, cắt giảm việc cắt giảm năng lượng sạch và cho phép các nhà đầu tư đấu thầu năng lượng tái tạo một cách tự tin hơn vào thị trường điện. Các nhà khai thác như REE của Tây Ban Nha và Energinet của Đan Mạch dựa vào những dự báo như vậy để vận hành lưới điện với tỷ trọng năng lượng tái tạo rất cao.

Hiểu biết kỹ thuật

Dự báo ngắn hạn (trong giờ) thường sử dụng camera chụp ảnh bầu trời với mạng lưới thần kinh tích chập để theo dõi các đám mây di chuyển về phía trang trại năng lượng mặt trời, cộng với LSTM hoặc mô hình máy biến áp ở đầu ra chuỗi thời gian. Các chân trời dài hơn kết hợp dự đoán thời tiết bằng số dựa trên vật lý với các cây được tăng cường độ dốc hoặc mạng lưới thần kinh giúp điều chỉnh sai lệch mô hình hệ thống. Các dự báo xác suất ngày càng đưa ra một phân phối đầy đủ (ví dụ: phân vị), chứ không phải một con số duy nhất, do đó, người vận hành có thể lập kế hoạch dự trữ xung quanh sự không chắc chắn thay vì ước tính điểm.

Làm chủ AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời

AI dự đoán lượng điện mà tua bin gió và tấm pin mặt trời sẽ tạo ra trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày tới bằng cách học hỏi từ dữ liệu thời tiết và sản lượng trước đây. Dự báo chính xác cho phép các nhà khai thác lưới điện cân bằng cung và cầu mà không lãng phí năng lượng sạch hoặc có nguy cơ mất điện. AI trong Dự báo năng lượng gió và mặt trời tập trung vào triển khai thực tế: biến khả năng của mô hình thành quy trình công việc hàng ngày đáng tin cậy mang lại giá trị có thể đo lường được. Để xây dựng sự hiểu biết sâu sắc, hãy coi AI trong Dự báo năng lượng gió và mặt trời như một mô hình vận hành chứ không phải một tính năng duy nhất: xác định kết quả mong muốn, làm rõ các giả định và tách biệt những gì hệ thống có thể làm một cách đáng tin cậy với những gì vẫn cần đến sự đánh giá của chuyên gia.

Trong thực tế, các nhóm mạnh sử dụng AI trong Dự báo năng lượng gió và mặt trời tập trung vào kết quả của quy trình làm việc chứ không phải các bản trình diễn mô hình và xác định sớm các điểm kiểm tra của con người. Họ ghi lại các tiêu chí thành công rõ ràng, kiểm tra dựa trên dữ liệu và quy trình làm việc thực tế, đồng thời lặp lại dựa trên các kiểu thất bại được quan sát thay vì chiến thắng điểm chuẩn một lần. Đây là nơi sự hiểu biết về mặt lý thuyết biến thành khả năng bền vững trên toàn bộ sản phẩm, chính sách và hoạt động.

Thiết kế cấp ứng dụng xác định liệu AI có cải thiện kết quả thực tế hay không. Đồng thời, Tự động hóa một quy trình bị hỏng có thể khuếch đại các vấn đề hiện có. Cách tiếp cận linh hoạt nhất là kết hợp tốc độ thử nghiệm với kỷ luật quản trị: chạy thử nghiệm, thu thập bằng chứng, xuất bản nhật ký quyết định và liên tục cập nhật các biện pháp bảo vệ khi hành vi của mô hình, kỳ vọng của người dùng và các yêu cầu pháp lý phát triển.

Tác động chiến lược

Thiết kế cấp ứng dụng xác định liệu AI có cải thiện kết quả thực tế hay không.

Thiết kế cấp ứng dụng xác định liệu AI có cải thiện kết quả thực tế hay không. Trong quá trình triển khai chất lượng cao, điều này được chuyển thành các quy tắc vận hành, ranh giới quyền sở hữu và quy trình đánh giá định kỳ có thể đo lường được để các nhóm có thể mở rộng quy mô một cách tự tin thay vì mở rộng quy mô sự mơ hồ.

Tích hợp quy trình làm việc tốt sẽ giúp tăng năng suất mà người dùng có thể tin tưởng.

Tích hợp quy trình làm việc tốt sẽ giúp tăng năng suất mà người dùng có thể tin tưởng. Trong quá trình triển khai chất lượng cao, điều này được chuyển thành các quy tắc vận hành, ranh giới quyền sở hữu và quy trình đánh giá định kỳ có thể đo lường được để các nhóm có thể mở rộng quy mô một cách tự tin thay vì mở rộng quy mô sự mơ hồ.

Các trường hợp sử dụng có phạm vi phù hợp giúp giảm bớt sự mệt mỏi khi thay đổi và rủi ro triển khai.

Các trường hợp sử dụng có phạm vi phù hợp giúp giảm bớt sự mệt mỏi khi thay đổi và rủi ro triển khai. Trong quá trình triển khai chất lượng cao, điều này được chuyển thành các quy tắc vận hành, ranh giới quyền sở hữu và quy trình đánh giá định kỳ có thể đo lường được để các nhóm có thể mở rộng quy mô một cách tự tin thay vì mở rộng quy mô sự mơ hồ.

Tương lai của AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời

Dự báo đang hướng tới các mô hình nền tảng được đào tạo về dữ liệu sản xuất và thời tiết toàn cầu để tinh chỉnh phù hợp với các địa điểm mới có ít lịch sử địa phương, giúp ích cho các nhà phát triển ở những khu vực thiếu dữ liệu. Các mô hình thời tiết AI như GraphCast và GenCast hiện cạnh tranh với các dự báo siêu máy tính truyền thống ở một phần nhỏ của điện toán, cung cấp các dự đoán về năng lượng tái tạo nhanh hơn, có độ phân giải cao hơn. Mong đợi sự kết hợp chặt chẽ hơn với việc điều phối pin, sạc xe điện và đấu thầu thị trường điện tự động khi lưới điện vượt quá 80% năng lượng tái tạo.

Triển khai trong thế giới thực

Các nhà vận hành lưới điện sử dụng dự báo gió ngày tới để quyết định có bao nhiêu nhà máy khí sẽ ở chế độ chờ làm nguồn dự trữ

Các trang trại năng lượng mặt trời sử dụng tính năng theo dõi đám mây của camera trên bầu trời để dự đoán sự sụt giảm và sạc trước pin trước khi đám mây xuất hiện

Các nhà kinh doanh năng lượng đấu thầu sản xuất điện gió vào thị trường điện ngày tới và trong ngày dựa trên dự báo xác suất

Người vận hành trang trại gió lên lịch bảo trì tuabin trong thời gian gió thấp được dự đoán để giảm thiểu tổn thất điện năng

Các mẫu triển khai

AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời trong thực tế

Các nhà vận hành lưới điện sử dụng dự báo gió ngày tới để quyết định có bao nhiêu nhà máy khí đốt sẽ ở chế độ chờ làm nguồn dự trữ.

Các nhà vận hành lưới điện sử dụng dự báo gió trong ngày để quyết định số lượng nhà máy khí sẽ ở chế độ chờ làm nguồn dự trữ. Các nhóm thường đạt được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước các ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời trong thực tế

Các trang trại năng lượng mặt trời sử dụng tính năng theo dõi đám mây của camera trên bầu trời để dự đoán sự giảm tốc độ và sạc trước pin trước khi đám mây xuất hiện.

Các trang trại năng lượng mặt trời sử dụng tính năng theo dõi đám mây của camera trên bầu trời để dự đoán tình trạng giảm tốc độ và sạc trước pin trước khi đám mây xuất hiện. Các nhóm thường đạt được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước các ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời trong thực tế

Các nhà kinh doanh năng lượng đấu thầu sản xuất điện gió vào thị trường điện ngày tới và trong ngày dựa trên dự báo xác suất.

Các nhà kinh doanh năng lượng đặt giá thầu sản xuất gió vào thị trường điện ngày tới và trong ngày dựa trên dự báo xác suất. Các nhóm thường đạt được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí sai sót theo thời gian.

AI trong dự báo năng lượng gió và mặt trời trong thực tế

Các nhà vận hành trang trại gió lên lịch bảo trì tuabin trong thời gian gió thấp được dự đoán để giảm thiểu tổn thất điện năng.

Các nhà vận hành trang trại gió lên lịch bảo trì tuabin trong thời gian gió thấp được dự đoán để giảm thiểu lượng điện bị mất Các nhóm thường đạt được kết quả tốt hơn khi họ xác định trước ngưỡng chất lượng, duy trì lộ trình leo thang của con người đối với các trường hợp khó khăn và theo dõi cả mức tăng năng suất và chi phí lỗi theo thời gian.

Rủi ro & lan can

!

Tự động hóa một quy trình bị hỏng có thể khuếch đại các vấn đề hiện có.

!

Các nhóm có thể tự động hóa quá mức và loại bỏ sự phán xét cần thiết của con người.

!

Chất lượng có thể thay đổi nếu kết quả đầu ra không được đánh giá liên tục.

Lộ trình thực hiện

1

Lập sơ đồ quy trình làm việc hiện tại và xác định bước có mức độ ma sát cao nhất.

Lập sơ đồ quy trình làm việc hiện tại và xác định bước có mức độ ma sát cao nhất. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

2

Xác định các điểm kiểm tra của con người trước khi tự động hóa hoàn toàn.

Xác định các điểm kiểm tra của con người trước khi tự động hóa hoàn toàn. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

3

Đào tạo người dùng về lời nhắc, đường dẫn leo thang và tiêu chuẩn chất lượng.

Đào tạo người dùng về lời nhắc, đường dẫn leo thang và tiêu chuẩn chất lượng. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

4

Theo dõi kết quả ở cấp độ nhiệm vụ để xác nhận giá trị bền vững.

Theo dõi kết quả ở cấp độ nhiệm vụ để xác nhận giá trị bền vững. Hãy coi mỗi bước như một cổng bằng chứng: nếu không đáp ứng được các tiêu chí, hãy tạm dừng triển khai, thu hẹp khoảng cách và chỉ sau đó mới mở rộng mức sử dụng.

Tiếp tục khám phá