I den nuværende digitale bølge bliver kunstig intelligens (AI) integreret i hvert hjørne af bylivet med en forbløffende hastighed. Fra smarte transportsystemer, der optimerer trafikstrømmen på byveje i realtid til smart sikkerhed, der effektivt identificerer potentielle risici ved hjælp af AI-overvågningskameraer; fra smart sundhedspleje, der hjælper læger med at stille præcise diagnoser til smarte hjem, der giver beboerne bekvemme og behagelige leveoplevelser. Efterhånden som anvendelsen af kunstig intelligens fortsætter med at ekspandere i bymiljøer, vokser dens energibehov også eksponentielt. I denne sammenhæng spiller fotovoltaisk energilagring, som en ren og bæredygtig energiløsning, en afgørende rolle for at imødekomme den voksende efterspørgsel efter AI-energi.
Den voksende tendens til energiforbrug i implementeringen af kunstig intelligens i byer
Kernen i AI-teknologi ligger i komplekse algoritmer og databehandling i stor skala, en proces, der afhænger af kraftige computeregenskaber. Lad os tage datacentre som et eksempel. Som nøgleinfrastrukturen for AI-drift skal serverklynger i datacentre køre 24 timer i døgnet til datalagring, analyse og drift. Ifølge statistikker er energiforbruget i datacentre rundt om i verden steget adskillige gange i løbet af det seneste årti og forventes at fortsætte med at vokse med en hastighed på 10-20% årligt i fremtiden. Det samme gælder intelligente transportsystemer i byer. Et stort antal trafikkameraer, sensorer og edge computing-enheder kræver kontinuerlig strømforsyning for at indsamle og behandle trafikdata i realtid, hvorved der opnås optimeret styring af intelligente trafiklys og regulering af trafikstrømmen. Ydermere vil flere og flere byfaciliteter have AI-funktioner med den dybe udvikling af smart bykonstruktion. For eksempel kan smarte gadelygter automatisk justere deres lysstyrke baseret på omgivende lys og fodgængeraktiviteter, og smarte skraldespande kan overvåge affaldskapacitet og underrette rengøring i tide. Disse tilsyneladende mindre AI-applikationer, i forbindelse med storskala byplanlægning, har et kumulativt energiforbrug, der ikke kan undervurderes.
Strømproduktionstilstanden for fotovoltaisk lagersystem
Distribution af distribueret solcelleproduktion
For at løse de energiudfordringer, som implementeringen af kunstig intelligens i byer udgør, kan distribueret solcelleproduktion være en effektiv løsning. Et stort antal solcellepaneler kan installeres på tage, vægge og andre rum i bybygninger. Disse fotovoltaiske paneler kan konvertere solenergi til elektricitet, som kan bruges direkte af AI-enheder i bygninger. For eksempel kan installation af et distribueret solcelleproduktionssystem i store bygninger såsom kontorer og indkøbscentre i byen levere strøm til kontorautomatiserings AI-systemer, intelligente virksomhedsstyringssystemer osv., der opererer inde i bygningerne. Det anslås, at for en mellemstor erhvervsbygning, hvis hele tagarealet bruges til at installere solcellepaneler, kan det generere hundredtusindvis af kilowatt-timer om året, hvilket kan opfylde det daglige strømforbrugsbehov for nogle AI-enheder i bygningen. Denne distribuerede generationstilstand kan reducere tab under kraftoverførselsprocessen, forbedre energiudnyttelseseffektiviteten og fleksibelt justere strømforsyningen i overensstemmelse med forbrugskravene for AI-enheder i bygningen.
Koordinering mellem centraliserede solcelleanlæg og bynetværk
Centraliserede solcelleanlæg kan bygges i de omkringliggende områder af byen. Disse storskala PV-anlæg udnytter enorme jordressourcer og installerer store PV-arrays, som kan generere en stor mængde elektricitet. Den elektricitet, der genereres af centraliserede solcelleanlæg, kan tilsluttes det urbane elnet og arbejde i koordination med det for at give en stabil strømforsyning til AI-enheder overalt i byen. Når elproduktionen fra solcelleanlægget er tilstrækkelig, kan overskydende elektricitet opbevares i netenergilagerfaciliteter til brug i perioder med spidsbelastning af AI-strømforbrug. For eksempel kan et solcelleanlæg i stor skala bygget i byens forstæder have en produktionskapacitet på flere megawatt eller endda titusinder af megawatt. Elektricitet overføres til det urbane elnet gennem højspændingstransmissionsledninger, og derefter distribuerer nettet strømmen til forskellige områder af byen, hvilket giver strømgarantier til AI-intensive applikationsområder såsom datacentre og intelligente transportknudepunkter.
Energy Storage Links nøglerolle i stabilisering af strømforsyningen til AI
Håndtering af intermittens af solcelleproduktion
Fotovoltaisk produktion er påvirket af faktorer som klima og dag-nat-cyklus, og præsenterer åbenlyse intermittens. Når sollys er tilstrækkeligt i løbet af dagen, kan solcellepaneler generere elektricitet effektivt, men om natten eller på overskyede dage vil elproduktionen blive betydeligt langsommere eller endda stoppe. Og AI-enheder kræver en kontinuerlig og stabil strømforsyning. På dette tidspunkt spiller energilagringssystemet en nøglerolle. Energilagringsbatterier kan lagre overskydende elektricitet, når fotovoltaisk produktion er for høj; Når solcelleproduktionen er utilstrækkelig eller ikke kan generere elektricitet, frigiver de den lagrede elektricitet for at sikre normal drift af AI-enheder. Tager man det intelligente sikkerhedsovervågningssystem i byen som eksempel, skal dette system fungere kontinuerligt 24 timer i døgnet. Energilagringssystemet kan oplades, når den solcellestrøm er tilstrækkelig i løbet af dagen, og levere strøm til overvågningskameraerne og AI-billedanalyseenheder i backend om natten, når der ikke er lys, hvilket sikrer kontinuiteten i sikkerhedsovervågningen og effektiv implementering af AI-sikkerhedsfunktionen.
Topudfladning og dalfyldning for at sikre stabilt strømforbrug
Energiforbrugsbehovet for kunstig intelligens i byen varierer meget på forskellige tidspunkter. For eksempel, i løbet af dagen på hverdage, er efterspørgslen efter strømforbrug for AI-enheder i datacentre og virksomhedskontorer høj, mens den er relativt lav om natten. Energilagringssystemet kan udnytte forskellen i elpriser mellem tinder og dale. I perioder med lavt strømforbrug, som f.eks. sent om natten, lagrer den lavpris PV-elektricitet; I perioder med høje strømforbrug frigiver den lagret elektricitet for at imødekomme strømforbrugsbehovene for AI-enheder og derved reducere omkostningerne ved strømforbruget. På samme tid kan strømforsyningstrykket fra det urbane elnet gennem denne peak-affladning og dalfyldningsmetode aflastes i perioder med spidsbelastning og sikre stabiliteten af AI-strømforbruget. For eksempel kan store datacentre udstyres med energilagringssystemer. De lagrer solcelleelektricitet, når elprisen er lav om natten, og bruger lagersystemet til at levere energi i spidsbelastningsperioden på dagen, hvilket reducerer afhængigheden af elnettet i spidsbelastningsperioder. Dette reducerer ikke kun driftsomkostningerne for datacentret, men forbedrer også strømforsyningens pålidelighed.
Fotovoltaisk energilagring giver langsigtet energisikkerhed for at udvide AI-implementeringen
I takt med at implementeringen af kunstig intelligens i byer fortsætter med at udvide, stilles der højere krav til langsigtet stabil energiforsyning. Det fotovoltaiske energilagringssystem kan på grund af dets vedvarende og bæredygtige egenskaber give solid energistøtte til udviklingen af kunstig intelligens. På den ene side kan solenergi, som en ren, uudtømmelig og vedvarende energikilde, så længe der er sollys, fotovoltaiske paneler kontinuerligt generere elektricitet, hvilket giver en stabil energikilde til AIs langsigtede energiforbrugsbehov. På den anden side, med den kontinuerlige udvikling af energilagringsteknologi, såsom forskning, udvikling og anvendelse af nye batterimaterialer, forbedres lagringskapaciteten og opladnings- og afladningseffektiviteten af energilagringssystemet konstant, og omkostningerne falder gradvist, hvilket bedre kan imødekomme AIs store energiforbrugsbehov. På lang sigt kan kombinationen af fotovoltaisk energilagringssystem og AI ikke kun løse de nuværende AI-energiforbrugsproblemer i bymiljøer, men også give pålidelige energigarantier for den dybe udvikling af smarte byer i fremtiden og implementering af mere innovative AI-applikationer, der hjælper byer med at bevæge sig i en smartere og grønnere retning.