Само допреди няколко години атмосферната облачност беше еднозначно дефинирана като „проблем“ в соларната енергетика – причина за неточни прогнози, ниска ефективност и загуба на добив. Днес обаче секторът претърпява интересна трансформация през призмата на другия тип облаци – т.нар. Cloud решения. Навлизането на Изкуствения интелект в тази доскоро чисто физическа индустрия променя радикално фокуса от броя на панелите и местоположението към прецизността на данните. Доколко алгоритмите успяват да балансират (буквално и преносно) енергийната система, какво е различното в управлението на фотоволтаичните централи днес и какви са следващите стъпки в симбиозата между ИИ и слънцето във ВЕИ сектора? По темата разговаряме с г-н Тодор Георгиев, изпълнителен директор на Смарт Енерджи Груп.

Краят на пасивното наблюдение и преминаването към „Deep Understanding“

В соларната индустрия традиционните SCADA системи (за надзор и събиране на данни) вече достигат своя лимит. Проблемът при тях е, че те функционират единствено като реактивен инструмент – констатират събития и архивират отклонения, без да предлагат контекстна интерпретация. Новата парадигма е предикативна или преходът към системи, базирани на машинно обучение (Machine Learning), които освен да събират данни, реализират и т.нар. разбиране (Deep Understanding) на целия производствен процес. „Преминаваме от наблюдение към разбиране на цялата система. Досега прогнозите се правеха на база исторически данни и обща метеорология. С Изкуствения интелект те се превръщат в динамични и позволяват на централите да бъдат много по-оптимизирани и ефективни, което пък е от огромно значение и за тяхното финансиране и доходност“, обяснява Тодор Георгиев.

Един от най-сериозните икономически ефекти от внедряването на ИИ се наблюдава при управлението на тракерните конструкции. Стандартният софтуер на тези системи обикновено работи по статичен астрономически алгоритъм. Той е „сляп“ за реалните атмосферни условия и специфичните засенчвания на терена. AI обаче може да извършва преизчисляване на ъгъла на панелите на всеки 5 до 15 минути, анализирайки и микрозасенчванията. „Тази софтуерна оптимизация заедно с интегрирането на AI може да доведе до между 8% и 10% по-висок годишен добив“, споделя експертът.

Дигиталният двойник като инструмент за диагностика

Друг аспект на т.нар. „разбиране“ на соларните централи е използването на дигитални двойници (Digital Twins) – софтуерни модели в облака, които в реално време симулират „идеалното“ поведение на централата. Те изчисляват теоретичния максимум на производството, базирайки се на прецизни входни данни. Когато физическата централа се отклони от своя дигитален модел, ИИ веднага локализира източника на неефективност. По този начин се решава и друг проблем в индустрията – централи, изградени по отличен проект, от доказани фирми и с висок клас компоненти, които въпреки това генерират с около 10% по-малко от очакваното. „ИИ хваща грешки, които е трудно да се установят на пръв поглед, и дава информация къде и какво може да се подобри. Стандартните аларми често биват пренебрегвани от операторите поради рутина, докато ИИ е безкомпромисен в това отношение“, посочва още г-н Георгиев.

Интегрирането на ИИ в управлението на соларните централи оказва влияние и върху поддръжката им. Типичен пример е проблемът с чистотата на панелите. В традиционния модел те се мият по график или след визуална инспекция. ИИ обаче подхожда към проблема през ROI (възвращаемост на инвестицията). Софтуерът извършва сравнителен анализ, съпоставяйки загубата от намалената производителност, дължаща се на запрашаване, с прекия разход за почистване – вода, труд и логистика. Така с интегрирането на AI дори поддръжката на централата се превръща от „хигиенно“ задължение в икономическо решение, базирано на пазарната цена на тока в конкретния момент и прогнозата за следващите производствени цикли.

От другата страна на уравнението – енергията в развитието на ИИ

Когато анализираме симбиозата между технологиите и слънцето, е задължително да погледнем и от другата страна на уравнението – може ли енергетиката да поддържа темпото, с което Изкуственият интелект расте? Тук се наблюдава интересна тенденция. Технологията, която оптимизира енергийната ефективност, е и сред най-бързо растящите консуматори на енергия в наши дни. Според г-н Георгиев сме на прага на момент, в който прогресът на технологиите ще се удари в стена. И тази стена няма да бъде липсата на по-добър код, а чистият физически недостиг на ток. Защото глобалният глад за изчислителна мощ и масовото строителство на дейта центрове изправят света пред дефицит, който традиционните мощности просто не успяват да запълнят достатъчно бързо.

„Единственото ограничение за развитието на ИИ днес (по начина, по който би могъл да се развива), е електрическата енергия. За 2025 г. в САЩ например търсенето е надвишило предлагането с близо 10 GW, а прогнозите за следващите години сочат дефицити от порядъка на 50 GW. Тази енергия не може да бъде доставена по конвенционален път достатъчно бързо, което превръща слънцето в задължителен партньор на технологиите. Разбира се, това не означава, че соларните централи ще могат да произведат цялото търсено количество, но ще бъдат много важна част от производството му“, посочва той.

Интересно е също как този глобален дефицит пренарежда картата и за държави като България. „България има потенциал да бъде хъб за ИИ и дейта центрове, което обаче веднага е свързано с евтина електрическа енергия – те вървят ръка за ръка. Колкото повече се увеличава капацитетът на ИИ, толкова повече се увеличава и нуждата от енергия. Получава се затворен кръг – ние използваме ИИ, за да превърнем наблюдението в разбиране на системата и да произвеждаме по-ефективно енергията, която му е нужна на него самия, за да съществува“, обяснява изпълнителният директор на Смарт Енерджи Груп.

Къде е мястото на Европа в соларните технологии?

Разговорът за енергийния глад на Изкуствения интелект неизбежно води и до въпроса за стратегическата независимост на Европа. Докато при базовия хардуер и масовото производство на панели Китай доминира на пазара благодарение на мащаба и евтиния полисилиций, в „интелигентния“ слой на енергетиката – софтуера за управление и балансиране на мрежите – битката все още не е решена.

Според Тодор Георгиев Европа има потенциала да бъде лидер в иновациите, стига да спре да се опитва да догонва масовото производство, а вместо това да се фокусира върху технологичното превъзходство. „В софтуерно отношение Европа не е изостанала, но това развитие трябва да се стимулира, защото технологиите следват капиталите. При хардуера е по-трудно, защото внедряването се случва там, където е най-евтино. Европа обаче може да бъде конкурентна, като произвежда т.нар. „бутикови“ и иновативни панели с по-висока добавена стойност“, споделя той.

Точно в тази ниша – на високотехнологичното производство – са насочени и плановете на Смарт Енерджи Груп за изграждане на фабрика за фотоволтаични панели в България. „Идеята е да се заложи на повече иновации и по-високо качество, които да направят продукта конкурентен на масовия азиатски внос. По този начин ще можем да предложим реална алтернатива, базирана на технологично превъзходство, вместо да се състезаваме за по-ниска цена“, допълва още г-н Георгиев.

Повече информация за Смарт Енерджи Груп и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! 

Източник на снимковия материал: Smart Energy (Смарт Енерджи), ©Engineer BG via Canva.com