人工智能正在改變我們管理電力的方式,為各個領域的能源消耗優(yōu)化提供解決方案。
研究表明,人工智能能源管理系統(tǒng)可以顯著節(jié)省成本,一些報告表明,建筑物和工業(yè)設施的能源費用可能減少高達 20%。
本文簡要探討了人工智能在電源管理領域不斷增長的市場的關鍵應用、推動這場革命的公司以及所涉及的技術。
擁抱人工智能電源管理的十大領域
人工智能系統(tǒng)正在各行各業(yè)得到廣泛應用,顯著節(jié)省能源,提高效率。
以下是十大關鍵領域:
樓宇管理:人工智能優(yōu)化商業(yè)和住宅建筑中的暖通空調、照明和其他系統(tǒng)。電網(wǎng)優(yōu)化:人工智能有助于管理電力分配、預測需求和整合可再生能源。電動汽車充電:人工智能優(yōu)化充電計劃并管理電網(wǎng)負荷。交通運輸:人工智能提高了火車、電動汽車和卡車運輸?shù)哪茉葱省?strong>制造業(yè):人工智能控制機械和工業(yè)流程,以最大限度地減少能源浪費。農業(yè):人工智能管理農業(yè)經營中的灌溉、照明和氣候控制。醫(yī)療保健:人工智能優(yōu)化醫(yī)院和醫(yī)療機構的能源使用。數(shù)據(jù)中心:AI通過高效的冷卻和配電減少數(shù)據(jù)中心的大量能源消耗。零售:人工智能優(yōu)化商店和倉庫的能源使用。智能家居:人工智能控制家用電器和系統(tǒng),以最大限度地減少家庭能源消耗。AI電源管理領域的領先公司
一些公司在開發(fā)和實施人工智能驅動的電源管理解決方案方面處于領先地位。以下是一些主要公司及其專業(yè)領域:
霍尼韋爾:樓宇管理系統(tǒng)和工業(yè)控制解決方案。江森自控:智能建筑技術和能源效率。西門子:工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)技術和能源管理。通用電氣:發(fā)電、電網(wǎng)解決方案和工業(yè)應用。ChargePoint:電動汽車充電基礎設施和管理。特斯拉:電動汽車和能源存儲解決方案,包括充電網(wǎng)絡。IBM:為包括能源和公用事業(yè)在內的各個行業(yè)提供人工智能平臺和解決方案。谷歌:人工智能開發(fā)、數(shù)據(jù)分析和智能建筑技術(例如 Nest)。羅克韋爾自動化:用于制造業(yè)的工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)。施耐德電氣:涵蓋建筑、工業(yè)和基礎設施的能源管理和自動化解決方案。約翰迪爾公司:精準農業(yè)和智能農業(yè)技術。Trimble:為農業(yè)和建筑業(yè)提供技術解決方案,包括資源管理。IBM Watson Health:醫(yī)療保健領域的人工智能,用于提高運營效率和資源管理。GE醫(yī)療:醫(yī)學成像和醫(yī)療保健技術解決方案,包括醫(yī)院能源優(yōu)化。Google DeepMind:人工智能研究及其在能源效率(尤其是在數(shù)據(jù)中心)中的應用。微軟:適用于跨行業(yè)能源管理的云計算和AI服務。亞馬遜網(wǎng)絡服務 (AWS):用于能源管理解決方案的具有 AI 和 IoT 服務的云平臺。Oracle:云應用程序和基礎設施,包括針對公用事業(yè)和能源公司的解決方案。Google Nest:用于能源管理和自動化的智能家居設備。西門子:工業(yè)自動化、電網(wǎng)控制和與人工智能相結合的樓宇技術。博世:將物聯(lián)網(wǎng)和人工智能結合到建筑、智能家電和工廠自動化的節(jié)能系統(tǒng)中。ABB:用于工業(yè)和混合發(fā)電廠應用的模塊化數(shù)字能源管理系統(tǒng)。施耐德電氣:為基礎設施、建筑和數(shù)據(jù)中心提供人工智能驅動的能源和自動化解決方案。亞馬遜:智能家居設備(例如 Alexa)和用于能源管理的云服務。了解功耗
為了了解人工智能的潛在影響,考慮各種設備和系統(tǒng)的典型功耗會有所幫助:
低消耗
LED燈泡:10-15瓦冰箱:100-200瓦中等消費
電烤箱:2,000-5,000瓦電動汽車:每英里0.2-0.4千瓦時電動公交車:每英里0.8-1.2千瓦時高消耗
單戶住宅(平均):1,000-3,000 瓦(月平均)小型工廠:10,000-50,000瓦大型工廠:100,000-1,000,000+瓦數(shù)據(jù)中心:功耗極高,差異很大。單臺服務器的功耗可達數(shù)百瓦,而一個典型的中型數(shù)據(jù)中心可能容納數(shù)千臺服務器,總功耗達到兆瓦級。基礎設施的電力消耗
人工智能還可以在管理基礎設施的電力消耗方面發(fā)揮作用:
道路和高速公路:路燈(每個 100-400 瓦)、交通信號燈、電子標牌(每個幾千瓦)和緊急呼叫箱都會消耗電力。火車網(wǎng)絡:火車本身消耗大量電力(電動火車以每英里千瓦時計算),車站(照明、暖通空調)和信號系統(tǒng)也消耗大量電力。水處理廠:這些設施需要大量電力來泵送水、進行曝氣處理以及運行凈化設備。人工智能可以根據(jù)需求和能源價格優(yōu)化泵送計劃,并控制曝氣以滿足生物需求,從而顯著節(jié)約能源。一個中型水處理廠的耗電量很容易達到數(shù)百千瓦到數(shù)兆瓦。制造設施(工廠):根據(jù)工廠的規(guī)模和生產類型,其能源需求可能非常高,主要包括機械、照明和暖通空調 (HVAC) 的電力需求。人工智能可以分析生產計劃,優(yōu)化高能耗設備的運行,并管理峰值負荷以降低能源成本。小型車間的耗電量可達數(shù)十千瓦,而大型工業(yè)園區(qū)的耗電量則可達數(shù)兆瓦。物流設施(倉庫、配送中心):這些設施消耗大量電力,用于大型空間照明、自動化物料搬運設備(傳送帶、機械臂、叉車)的運行以及溫度控制(尤其是對溫度敏感的貨物)。人工智能可以根據(jù)占用率和自然光來優(yōu)化照明,管理電動叉車的充電計劃以最大限度地降低峰值需求,并根據(jù)存儲需求和天氣狀況控制暖通空調系統(tǒng)。大型物流樞紐的功耗可能高達數(shù)百千瓦至數(shù)兆瓦。傳感器和設備的作用
AI 電源管理系統(tǒng)依靠傳感器和設備網(wǎng)絡來收集數(shù)據(jù)并優(yōu)化能源使用。
常見示例包括:
智能電表:這些是數(shù)字電表和/或燃氣表,它們會以短時間間隔記錄用電情況,并將這些信息反饋給公用事業(yè)公司,有時也會反饋給消費者。它們提供實時能源使用數(shù)據(jù),這對于人工智能算法分析模式、優(yōu)化能源分配和消耗至關重要。智能燈泡:這些燈泡連接到您家中的Wi-Fi網(wǎng)絡,可通過智能手機應用程序進行遠程控制。它們還可以編程,根據(jù)時間表開啟或關閉,甚至可以與占用傳感器集成,在有人進入房間時自動開啟,在有人離開時自動關閉。智能恒溫器:跟蹤溫度和占用情況。智能插頭:監(jiān)控單個電器的能源使用情況。流量計:測量水和氣體的消耗量。占用傳感器:使用紅外、超聲波或微波技術檢測運動。氣象站:提供預測能源需求的數(shù)據(jù)。通過分析這些傳感器的數(shù)據(jù),包括智能電表的詳細使用信息和智能燈泡的控制可能性,人工智能算法可以做出智能決策,以減少能源消耗、降低成本并提高廣泛應用的可持續(xù)性。
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