人工智能如何帮助预防未来停电

在不断增长的电力需求之际，人工智能（AI）现在被用于帮助预防停电。

“我半夜醒来，非常非常冷，”阿西夫·莱哈恩回忆道。“我拿出了我的军用睡袋，在那里过夜取暖。”

莱哈恩先生描述的是2021年2月，当时他在美国空军服役时，驻扎在得克萨斯州圣安东尼奥的情景。

那个月，德州遭受了冬季风暴Uri的袭击。随着气温暴跌至零下19摄氏度，得克萨斯人努力保暖，电力需求飙升。

与此同时，得克萨斯州的电力网开始崩溃。风力涡轮机被冻结，积雪覆盖了太阳能电池板，核反应堆不得不作为预防措施关闭。

由于电力供不应求，超过450万个家庭和企业断电，先是数小时，然后是连续几天。

“没有电，加热根本不起作用。你也不能用电炉或微波炉烹饪食物，”莱哈恩先生回忆道。

最终，得克萨斯州的电力网花了两个多星期才恢复正常。

2021年2月，得克萨斯州的电力公司不得不竞相修复被极端寒冷天气损坏的设施和线路 这场风暴揭示了我们认为理所当然的系统提供全天候电力的脆弱性。

而且，虽然并非所有国家的冬季像北美那样严寒，但全球电力需求却在不断增加。从充电电动汽车到更多家庭安装空调，我们在日常生活中使用的电力越来越多。

与此同时，各国正越来越多地转向可再生能源，这些能源在产生的能量数量上更加不稳定。如果风不吹，太阳不照，电力生产就会下降。

所有这些导致了英国能源部长克莱尔·库廷奥上个月发出警告，称该国未来可能面临停电，如果没有新的天然气发电站作为“备用”。

使能源系统更具弹性的另一种方法是向电网添加大型电池。

这种思路是，当有多余的电力时，电池可以充电，然后在将来需要更多电力时释放电力。

这是得克萨斯采取的一种方法。

“自从风暴以来，我们在得克萨斯州建立了超过5吉瓦的电池存储容量，这是一个令人难以置信的速度，”得克萨斯大学奥斯汀分校能源资源教授迈克尔·韦伯博士说。他表示，这么多的能源相当于“四座大型核电厂”。

然而，为了使这些电池真正有用，它们需要知道最佳充电和放电时间。这意味着要对未来需要多少电进行复杂的预测。

加文·麦科马克是科技初创公司WattTime的创始人。他的位于加利福尼亚州奥克兰的公司制造能够预测特定区域或地区的电力供应和需求的人工智能软件。然后，这些信息可以告诉电池何时充电和放电。

相同的信息也可以用于家庭，帮助人们更便宜地使用市电。

“因此，如果您有一辆需要在八小时内准备好的电动汽车，但只需两三个小时就能充电完毕，那么它可以找到整晚所有最佳的五分钟时间，那时有多余的能源，或者也许是清洁能源，”麦科马克先生说道。

“它将在整个晚上以小脉冲充电，直到早上准备好。”

人工智能可以通过分析天气模式、假期日期、工作计划，甚至是足球比赛时间来做出这些预测。“每个人都会在中场休息时起来沏茶，”麦科马克先生说。

另一家利用人工智能预测电力需求的公司是丹麦公司Electricity Maps。该公司专注于预测诸如云层覆盖、风力、温度和降雨等天气模式。

这些信息用于更好地了解风力涡轮机或太阳能电池板将产生多少电。

该公司创始人奥利维尔·科拉迪说：“如果您能提前相当准确地预测系统中将有多少风，您就可以提前计划。”“一个例子是谷歌，我们向他们提供了未来几个小时内网格清洁程度的预测。他们可以在他们的数据中心中使用这些信息来改变他们消耗电力的时间。”

人工智能现在也被用于保护输送电力到我们家中的物理基础设施。

Buzz Solutions是一家利用人工智能扫描电力电缆、电塔和变电站图像，识别损坏迹象（如断裂部件或生锈）的公司。

该系统还能够识别树木和其他绿色植物靠得太近电力线的情况。

这不仅可以防止因线路损坏而导致的停电，还可以减少因电力线接触树木而引发的野火风险，这在近年来已在加利福尼亚州发生过。

该技术还可以发现并自动报告给电力公司工作人员另一个导致停电的主要原因 - 野生动物。

“很多时候，令人惊讶的是，动物进入变电站，比如松鼠和啮齿动物，它们被电死，”Buzz Solutions联合创始人维克亚特·乔德里说道。

“它们的电死有时会导致变电站发生巨大爆炸。我们在变电站部署的人工智能，其中一项功能就是检测动物侵入，包括浣熊和松鼠。”