Dalam gelombang digital saat ini, kecerdasan buatan (AI) diintegrasikan ke dalam setiap sudut kehidupan perkotaan dengan kecepatan yang mencengangkan. Dari sistem transportasi cerdas yang mengoptimalkan arus lalu lintas di jalan perkotaan secara real time hingga keamanan cerdas yang secara efisien mengidentifikasi potensi risiko dengan bantuan kamera pengintai AI; mulai dari layanan kesehatan pintar yang membantu dokter membuat diagnosis akurat hingga rumah pintar yang memberikan pengalaman hidup nyaman dan nyaman bagi penghuninya. Seiring dengan semakin meluasnya penerapan AI di lingkungan perkotaan, permintaan energinya juga meningkat secara eksponensial. Dalam konteks ini, penyimpanan energi fotovoltaik, sebagai solusi energi bersih dan berkelanjutan, memainkan peran penting dalam memenuhi permintaan energi AI yang terus meningkat.
Meningkatnya tren konsumsi energi dalam penerapan AI di perkotaan
Inti dari teknologi AI terletak pada algoritma yang kompleks dan pemrosesan data berskala besar, sebuah proses yang mengandalkan kemampuan komputasi yang kuat. Mari kita ambil pusat data sebagai contoh. Sebagai infrastruktur utama untuk pengoperasian AI, cluster server di pusat data harus berjalan 24 jam sehari untuk penyimpanan, analisis, dan pengoperasian data. Menurut statistik, konsumsi energi pusat data di seluruh dunia telah meningkat beberapa kali lipat selama dekade terakhir dan diperkirakan akan terus tumbuh sebesar 10-20% per tahun di masa depan. Hal yang sama berlaku untuk sistem transportasi cerdas di perkotaan. Sejumlah besar kamera lalu lintas, sensor, dan perangkat komputasi tepi memerlukan pasokan daya berkelanjutan untuk mengumpulkan dan memproses data lalu lintas secara real-time, sehingga mencapai kontrol optimal atas lampu lalu lintas cerdas dan pengaturan arus lalu lintas. Selain itu, dengan kemajuan pesat dalam pembangunan kota pintar, semakin banyak fasilitas perkotaan yang memiliki fungsi AI. Misalnya, lampu jalan pintar dapat secara otomatis menyesuaikan kecerahannya berdasarkan cahaya sekitar dan aktivitas pejalan kaki, dan tempat sampah pintar dapat memantau kapasitas sampah dan memberi tahu pembersihan secara tepat waktu. Penerapan AI yang tampaknya kecil ini, dalam konteks perencanaan kota berskala besar, memiliki konsumsi energi kumulatif yang tidak dapat dianggap remeh.
Mode pembangkit listrik sistem penyimpanan fotovoltaik
Distribusi pembangkit fotovoltaik terdistribusi
Untuk mengatasi tantangan energi yang ditimbulkan oleh penerapan AI di perkotaan, pembangkit listrik fotovoltaik yang didistribusikan dapat menjadi solusi yang efektif. Panel fotovoltaik dalam jumlah besar dapat dipasang di atap, dinding, dan ruang lain di bangunan perkotaan. Panel fotovoltaik ini dapat mengubah energi matahari menjadi listrik, yang dapat digunakan langsung oleh perangkat AI di dalam gedung. Misalnya, memasang sistem pembangkit fotovoltaik terdistribusi di gedung-gedung besar seperti perkantoran dan pusat perbelanjaan kota dapat memasok daya ke sistem AI otomasi kantor, sistem manajemen bisnis cerdas, dll., yang beroperasi di dalam gedung. Diperkirakan untuk sebuah bangunan komersial berukuran sedang, jika seluruh area atap digunakan untuk memasang panel fotovoltaik, dapat menghasilkan ratusan ribu kilowatt-jam per tahun, yang dapat memenuhi kebutuhan konsumsi daya harian beberapa perangkat AI di dalam gedung. Mode pembangkitan terdistribusi ini dapat mengurangi kerugian selama proses transmisi daya, meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi, dan secara fleksibel menyesuaikan pasokan daya sesuai dengan kebutuhan konsumsi perangkat AI di dalam gedung.
Koordinasi antara pembangkit listrik fotovoltaik terpusat dan jaringan listrik perkotaan
Pembangkit listrik fotovoltaik terpusat dapat dibangun di wilayah sekitar kota. Pembangkit listrik PV skala besar ini memanfaatkan sumber daya lahan yang luas dan memasang rangkaian PV yang besar, yang dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar. Listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik fotovoltaik terpusat dapat dihubungkan ke jaringan listrik perkotaan dan bekerja sama dengannya untuk menyediakan pasokan listrik yang stabil ke perangkat AI di seluruh bagian kota. Ketika pembangkit listrik dari pembangkit listrik PV mencukupi, kelebihan listrik dapat disimpan di fasilitas penyimpanan energi jaringan untuk digunakan selama periode puncak konsumsi daya AI. Misalnya, pembangkit listrik tenaga fotovoltaik skala besar yang dibangun di pinggiran kota mungkin mempunyai kapasitas pembangkit beberapa megawatt atau bahkan puluhan megawatt. Listrik disalurkan ke jaringan listrik perkotaan melalui jalur transmisi tegangan tinggi, dan kemudian jaringan tersebut mendistribusikan listrik ke berbagai wilayah kota, memberikan jaminan listrik ke area aplikasi intensif AI seperti pusat data dan node transportasi cerdas.
Peran Penting Energy Storage Link dalam Menstabilkan Pasokan Listrik untuk AI
Pengelolaan intermiten pembangkitan fotovoltaik
Pembangkitan fotovoltaik dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti iklim dan siklus siang-malam, dan jelas menunjukkan intermiten. Ketika sinar matahari cukup pada siang hari, panel fotovoltaik dapat menghasilkan listrik secara efisien, namun pada malam hari atau saat berawan, pembangkitan listrik akan melambat atau bahkan berhenti secara signifikan. Dan perangkat AI memerlukan pasokan daya yang berkelanjutan dan stabil. Pada saat ini, sistem penyimpanan energi memegang peranan penting. Baterai penyimpan energi dapat menyimpan kelebihan listrik ketika pembangkitan fotovoltaik berlebihan; Ketika pembangkitan fotovoltaik tidak mencukupi atau tidak dapat menghasilkan listrik, mereka melepaskan listrik yang tersimpan untuk memastikan pengoperasian normal perangkat AI. Mengambil contoh sistem pemantauan keamanan cerdas di kota, sistem ini perlu bekerja terus menerus 24 jam sehari. Sistem penyimpanan energi dapat mengisi daya ketika daya fotovoltaik mencukupi di siang hari, dan menyuplai daya ke kamera pemantauan dan perangkat analisis gambar AI di backend pada malam hari ketika tidak ada cahaya, memastikan kelangsungan pemantauan keamanan dan penerapan fungsi keamanan AI secara efektif.
Perataan puncak dan pengisian lembah untuk memastikan konsumsi daya yang stabil
Permintaan konsumsi energi AI di kota sangat bervariasi pada waktu yang berbeda. Misalnya, pada siang hari di hari kerja, permintaan konsumsi daya perangkat AI di pusat data dan kantor perusahaan tinggi, sedangkan pada malam hari relatif rendah. Sistem penyimpanan energi dapat memanfaatkan perbedaan harga listrik antara puncak dan lembah. Selama periode konsumsi daya rendah, misalnya pada larut malam, perusahaan ini menyimpan listrik PV berbiaya rendah; Selama periode konsumsi daya puncak, ia melepaskan listrik yang tersimpan untuk memenuhi kebutuhan konsumsi daya perangkat AI, sehingga mengurangi biaya konsumsi daya. Pada saat yang sama, melalui metode perataan puncak dan pengisian lembah ini, tekanan pasokan listrik dari jaringan listrik perkotaan dapat dikurangi selama periode konsumsi puncak dan memastikan stabilitas konsumsi daya AI. Misalnya, pusat data berukuran besar dapat dilengkapi dengan sistem penyimpanan energi. Mereka menyimpan listrik fotovoltaik ketika harga listrik rendah di malam hari dan menggunakan sistem penyimpanan untuk memasok energi selama periode konsumsi puncak di siang hari, sehingga mengurangi ketergantungan pada jaringan listrik pada jam sibuk. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya pengoperasian pusat data tetapi juga meningkatkan keandalan pasokan listrik.
Penyimpanan energi fotovoltaik memberikan jaminan energi jangka panjang untuk memperluas penerapan AI
Seiring dengan semakin meluasnya penerapan AI di kota-kota, kebutuhan akan pasokan energi yang stabil dalam jangka panjang semakin meningkat. Sistem penyimpanan energi fotovoltaik, karena sifatnya yang terbarukan dan berkelanjutan, dapat memberikan dukungan energi yang kuat untuk pengembangan AI. Di satu sisi, energi surya, sebagai sumber energi yang bersih, tidak ada habisnya, dan terbarukan, selama masih ada sinar matahari, panel fotovoltaik dapat terus menghasilkan listrik, menyediakan sumber energi yang stabil untuk kebutuhan konsumsi energi AI dalam jangka panjang. Di sisi lain, dengan kemajuan berkelanjutan dalam teknologi penyimpanan energi, seperti penelitian, pengembangan, dan penerapan bahan baterai baru, kapasitas penyimpanan serta efisiensi pengisian dan pengosongan sistem penyimpanan energi terus meningkat, dan biayanya secara bertahap menurun, yang dapat memenuhi kebutuhan konsumsi energi AI dalam skala besar dengan lebih baik. Dalam jangka panjang, kombinasi sistem penyimpanan energi fotovoltaik dan AI tidak hanya dapat menyelesaikan masalah konsumsi energi AI saat ini di lingkungan perkotaan, namun juga memberikan jaminan energi yang dapat diandalkan untuk pengembangan kota pintar secara mendalam di masa depan dan penerapan aplikasi AI yang lebih inovatif, membantu kota-kota bergerak menuju arah yang lebih cerdas dan ramah lingkungan.