В современной цифровой волне искусственный интеллект (ИИ) интегрируется в каждую нook города с поразительной скоростью. От интеллектуальных транспортных систем, которые в реальном времени оптимизируют движение на городских дорогах, до умной безопасности, которая эффективно выявляет потенциальные риски с помощью ИИ-видеокамер; от интеллектуальной медицины, которая помогает врачам делать точные диагнозы, до умных домов, которые обеспечивают жителям комфортный и удобный образ жизни. По мере расширения применения ИИ в городской инфраструктуре потребность в энергии также растет экспоненциально. В этом контексте солнечное энергохранение, как чистое и устойчивое энергетическое решение, играет решающую роль в удовлетворении растущей потребности ИИ в энергии.
Рост потребления электроэнергии при размещении ИИ в городах
Ядро технологий искусственного интеллекта заключается в сложных алгоритмах и крупномасштабной обработке данных, процесс, который зависит от мощных вычислительных возможностей. Возьмем в пример центры обработки данных. Как ключевуюю инфраструктуру для функционирования ИИ, кластеры серверов в центрах обработки данных должны работать круглосуточно для хранения, анализа и обработки данных. По статистике, потребление электроэнергии центров обработки данных в мире возросло в несколько раз за прошедшее десятилетие, и ожидается, что оно продолжит расти со скоростью 10-20% в год в будущем. То же самое относится к интеллектуальным транспортным системам в городах. Большое количество камер видеонаблюдения за движением, сенсоров и устройств краевого вычисления требуют непрерывного электроснабжения для сбора и обработки данных о движении в реальном времени, чтобы обеспечить оптимизированное управление интеллектуальными светофорами и регулировку потока движения. Кроме того, с углублением строительства умных городов все больше городских объектов будут оснащаться функциями ИИ. Например, интеллектуальные уличные фонари могут автоматически регулировать свою яркость в соответствии с окружающим освещением и пешеходными движениями, а интеллектуальные мусорные баки могут контролировать объем отходов и своевременно уведомлять о необходимости уборки. Эти, казалось бы, незначительные приложения ИИ при крупномасштабном городском размещении имеют совокупное потребление электроэнергии, которое нельзя недооценивать.
Режим генерации энергии системы солнечной энергохранилища
Распределенное размещение солнечной электрогенерации
Для решения энергетических проблем, вызванных размещением ИИ в городах, распределенная солнечная электрогенерация может стать эффективным решением. На крышах, стенах и других пространствах городских зданий можно установить большое количество солнечных панелей. Эти панели могут преобразовывать солнечную энергию в электроэнергию, которая может быть непосредственно использована ИИ-устройствами в зданиях. Например, установка распределенной солнечной электрогенерационной системы на крупных зданиях, таких как офисные здания и торговые центры в городе, может обеспечивать электропитание систем автоматизации офиса ИИ, интеллектуальных систем управления бизнесом и т.д., работающих внутри зданий. По оценкам, для среднего коммерческого здания, если вся площадь крыши используется для установки солнечных панелей, она может генерировать сотни тысяч киловатт-часов электроэнергии в год, что может удовлетворить ежедневные потребности в электроэнергии некоторых ИИ-устройств в здании. Этот распределенный режим электрогенерации может уменьшить потери при передаче электроэнергии,提高 эффективность использования энергии и гибко регулировать электроснабжение в соответствии с требованиями потребления электроэнергии ИИ-устройств в здании.
Сотрудничество между централизованными солнечными электростанциями и городскими электросетями
В районах, окружающих город, можно строить централизованные солнечные электростанции. Эти крупные солнечные электростанции используют обширные земельные ресурсы и устанавливают крупные солнечные массивы, которые могут генерировать большое количество электроэнергии. Электроэнергия, произведенная централизованными солнечными электростанциями, может быть подключена к городской электросети и работать в координации с сетью, обеспечивая стабильную энергетическую поддержку ИИ-устройствам по всему городу. Когда производство электроэнергии солнечной электростанции достаточно, избыточная электроэнергия может храниться в энергохранилищах сети для использования в периоды пикового потребления электроэнергии ИИ. Например, крупная солнечная электростанция, построенная в пригороде города, может иметь мощность генерации несколько мегаватт или даже десятки мегаватт. Электроэнергия передается в городскую электросеть через высоковольтные линии электропередачи, а затем сеть распределяет электроэнергию по различным районам города, обеспечивая энергетическую гарантию для интенсивно используемых ИИ областей, таких как центры обработки данных и интеллектуальные транспортные узлы.
Ключевая роль звена энергохранения в стабилизации электроснабжения ИИ
Преодоление перерывистости солнечной электрогенерации
Солнечная электрогенерация зависит от таких факторов, как погода и день и ночь, и имеет выраженную перерывистость. Когда днем солнце ярко светит, солнечные панели могут эффективно генерировать электроэнергию, но ночью или в пасмурные дни производство энергии значительно снижается или даже прекращается. А ИИ-устройства требуют непрерывного и стабильного электроснабжения. В этом случае энергохранилище играет ключевую роль. Аккумуляторы энергохранения могут хранить избыточную электроэнергию при избыточном производстве солнечной энергии; когда производство солнечной энергии недостаточно или невозможно, они выпускают хранимую электроэнергию, обеспечивая нормальную работу ИИ-устройств. Возьмем в пример интеллектуальную систему безопасности города, которая должна работать круглосуточно. Энергохранилище может заряжаться при достаточном солнечном освещении днем и обеспечивать электропитание камер наблюдения и устройств обратной связи ИИ-анализа изображений ночью, когда света нет, обеспечивая непрерывность охраны и эффективное функционирование ИИ-безопасности.
Равномерное распределение нагрузки для стабильного потребления электроэнергии
Потребность в электроэнергии ИИ в городе значительно варьируется в разные времена. Например, в рабочие дни днем потребность в электроэнергии ИИ-устройств в центрах обработки данных и офисных помещениях высокая, а ночью относительно низкая. Система энергохранения может использовать разницу между пиковыми и низкими ценами на электроэнергию. В периоды низкого потребления, например, поздно ночью, она хранит дешевую солнечную электроэнергию; в периоды пикового потребления выпускает хранимую электроэнергию, чтобы удовлетворить потребности ИИ-устройств, тем самым снижая затраты на электроэнергию. При этом этот метод равномерного распределения нагрузки может уменьшить нагрузку на городскую электросеть в периоды пикового потребления и обеспечить стабильность электроснабжения ИИ. Например, большие центры обработки данных могут быть оснащены системами энергохранения. Они хранят солнечную электроэнергию при низких ценах на электроэнергию ночью и используют систему энергохранения для электроснабжения в дневной период пикового потребления, снижая зависимость от электросети в пиковые периоды. Это не только снижает эксплуатационные расходы центра обработки данных, но и提高 надежность электроснабжения.
Солнечное энергохранилище обеспечивает долгосрочную энергетическую гарантию для расширения размещения ИИ
По мере продолжения расширения размещения ИИ в городах выдвигаются более высокие требования к долгосрочному и стабильному электроснабжению. Система солнечного энергохранения, благодаря своим возобновляемым и устойчивым характеристикам, может предоставить надежную энергетическую поддержку для развития ИИ. С одной стороны, солнечная энергия как чистая, неисчерпаемая и возобновляемая энергетическая ресурс, при наличии солнечного света солнечные панели могут непрерывно генерировать электроэнергию, что обеспечивает стабильный источник энергии для долгосрочных нужд ИИ в электроэнергии. С другой стороны, с непрерывным прогрессом технологий энергохранения, таких как разработка и применение новых материалов для батарей, емкость энергохранения и эффективность заряда-разряда системы энергохранения постоянно увеличиваются, а стоимость постепенно снижается, что позволяет лучше удовлетворять крупномасштабные потребности ИИ в электроэнергии. В долгосрочной перспективе сочетание системы солнечного энергохранения и ИИ не только решит текущие проблемы потребления электроэнергии ИИ в городских размещениях, но и обеспечит надежную энергетическую поддержку для глубокого развития умных городов в будущем и внедрения более инновационных приложений ИИ, помогая городам двигаться в более интеллектуальном и экологичном направлении.