Künstliche Intelligenz kann Solarenergie erweitern. Hier sind 7 tolle Beispiele.

Wir alle haben die Begeisterung für Künstliche Intelligenz (KI) gehört, aber im Gegensatz zu einigen anderen Medienrummeln (ähm, dem Metaversum) ist die Aufregung um KI nicht unbegründet. Die heutigen intelligenten Technologien haben das Potenzial, nahezu jede Branche zu revolutionieren, einschließlich der erneuerbaren Energien.

In der Publikation „Harvesting Artificial Intelligence to Accelerate the Energy Transition“ des Weltwirtschaftsforums aus dem Jahr 2021 wurde die Rolle der KI beim globalen Übergang zu sauberer Energie untersucht und dabei Themen von der Steuerung des Energiesystems bis zum Management betrieblicher Risiken behandelt. Nur zwei Jahre später wird KI bereits eingesetzt, um viele Aspekte des Ausbaus und der Produktion von Solarenergie zu unterstützen.

Derzeit gehört Solarenergie zu den am schnellsten wachsenden Quellen erneuerbarer Energien, doch die flächendeckende Einführung und der schnelle Ausbau der Solarenergie werden durch erhebliche Herausforderungen im Hinblick auf die Baueffizienz, die Verbindung mit bestehenden Stromsystemen, die Netzskalierung und die Kosten behindert. Dennoch könnte selbst bei einem mittleren Wirkungsgrad die Installation von Photovoltaikmodulen auf nur 0,6 Prozent der Landfläche der USA problemlos den Strombedarf des gesamten Landes decken.

Die hohen Kosten für den Bau von Solarenergieanlagen und Solarparks haben in der Vergangenheit abschreckend gewirkt und die Nutzung dieser erneuerbaren Energiequelle erheblich eingeschränkt. Da Umweltfaktoren eine große Rolle spielen, bringt jedes Projekt eine Reihe von Herausforderungen mit sich, die je nach Standort unterschiedlich sind. Und Verbindungsstagnationen, Verzögerungen bei der Genehmigung und Herausforderungen durch Übertragungsengpässe kommen häufig vor und können Projekte zusätzlich ersticken.

Hinzu kommen einige komplexe Genehmigungs- und Betriebsanforderungen (die aufgrund lokaler Vorschriften drastisch variieren können), eine intensive Umwelt- und Ästhetikanalyse, die Installation und Überwachung spezieller Geräte sowie die besonderen behördlichen und behördlichen Überlegungen im Zusammenhang mit großen Versorgungsinfrastrukturen. und die mit dem Bau von Solarenergieanlagen verbundenen Kosten beginnen sich zu häufen.

Mithilfe von KI können diese Komplexitäten schneller und effizienter bewältigt und gleichzeitig die Projektkosten minimiert werden. Hier ein paar Beispiele:

Auswahl eines Solarstandorts. Die Auswahl und Analyse potenzieller Solarparkstandorte ist von entscheidender Bedeutung, da die Umweltbedingungen einen entscheidenden Einfluss auf die Produktions- und Speicherkapazitäten haben. Aufgrund ihrer Fähigkeit, große Mengen an geografischen und Umweltdaten zu analysieren, nutzen viele Unternehmen KI, um Standorte und Standorte mit optimalen Solarressourcen und -bedingungen zu identifizieren und um die einfache Zugänglichkeit für die Verbindung mit bestehenden Netzinfrastrukturen oder die ideale Positionierung zu überprüfen spätere Entwicklung.

Planung und Entwurf vor dem Bau.Noch bevor der Grundstein gelegt wird, kann KI-gesteuertes iteratives und 4D-Design Generalunternehmern detaillierte Baupläne, Zeitpläne und „digitale Zwillinge“-Standortmodelle und Ausrüstungsentwürfe liefern, die auf spezifische Solaranlagen, Standortbedingungen und Einschränkungen zugeschnitten sind.

Während der Vorbauphase können diese virtuellen Solarsystem- und Gerätemodelle verwendet werden, um potenzielle Szenarien zu testen, die Ausrüstung und das Standortlayout zu optimieren und für eine höhere Effizienz zu entwerfen. Dies hilft den Beteiligten, die Systemleistung zu maximieren und gleichzeitig zukünftige Probleme zu identifizieren und zu vermeiden. Eine KI-gesteuerte Planung kann den Bedarf an Anpassungen und Anpassungen vor Ort während (oder nach) dem Bau reduzieren, was zu einer drastischen Kostensenkung führt. Außerdem werden mögliche Verzögerungen und kostspielige Änderungen am Projektplan und -umfang vermieden.

Reduzierung der Baukosten. Jüngste Fortschritte in der KI-Technologie haben Lösungen eingeführt, die nachweislich die Kosten für den Bau großer Infrastrukturen um bis zu 30 Prozent senken. Große und komplexe Projekte (z. B. der Bau von Solaranlagen) profitieren insbesondere von der Unterstützung der KI-gesteuerten Bauoptimierung, die den Ressourceneinsatz vor Ort maximiert. Von der Umverteilung von Arbeitskräften und Geräten bis hin zur dynamischen Planung können die von einem Unternehmen wie ALICE Technologies angebotenen Optimierungstools die Ressourcennutzung und Effizienz selbst bei den komplexesten Solarprojekten verbessern.

Überwinden Sie Bauverzögerungen. Wenn es um den Bau und die Installation großer Versorgungsinfrastrukturen geht, ist Zeit Geld. Das Potenzial für kostspielige Verzögerungen beim Bau oder bei der Verbindung von Solarenergie ist real, aber wenn der Solarbau stagniert, können KI-gesteuerte Tools Optionen für die Umverteilung von Ressourcen und die Aufrechterhaltung des Projektfortschritts identifizieren, indem sie Optionen für die Neuordnung von Aufgaben, Geräten oder Arbeitskräften vorschlagen, um Projekte am Laufen zu halten nach vorne.

Wenn Probleme in der Lieferkette, Fachkräftemangel oder Verzögerungen bei der Verbindung auftreten, bieten die Anpassung der Planung von unterwegs und die schnelle Wiederherstellung (dank KI) einen enormen Vorteil bei der Verwaltung komplexer Bauarbeiten.

Optimierte Vernetzung. Die Integration von Solaranlagen in bestehende Energienetze erfordert die Optimierung ihrer Produktion. Da durch Solarenergie erzeugter Strom unregelmäßig ist, ist eine sorgfältige Prüfung und Planung des Versorgungs- und Speicherbedarfs von entscheidender Bedeutung, um Betriebsunterbrechungen oder eine Überlastung der aktuellen Netzsysteme zu vermeiden. Um einen erfolgreichen groß angelegten Ausbau der Solarstromerzeugung sicherzustellen, ist eine sorgfältig durchgeführte Analyse und Prognose der Solarstromproduktion und -versorgung von entscheidender Bedeutung für einen erfolgreichen Betrieb und eine erfolgreiche Regulierung.

Da sich die Nutzung erneuerbarer Energien ständig weiterentwickelt und ausweitet (sowohl im wörtlichen Sinne als auch im Hinblick auf ihren Anteil an der globalen Stromversorgung), werden genaue Prognosen zur Solarstromerzeugung immer wichtiger, um den Strombedarf vorherzusagen, die Produktionsverfügbarkeit zu verbessern und Energiesysteme und Speicherkapazitäten zu erweitern. Die Fähigkeit der KI, riesige Mengen komplexer Daten genau zu bewerten und zu analysieren – kombiniert mit Vorhersagefähigkeiten, die es ihr ermöglichen, innovative alternative Wege vorzuschlagen – kann sie für den Vernetzungsprozess unglaublich wertvoll machen.

Vorhersage und Analyse der Leistung von Solarsystemen. Mit KI können große Mengen an Umweltdaten kontinuierlich und konsistent analysiert werden, was genaue Prognosen und Echtzeitanpassungen an aktuelle Bedingungen ermöglicht. Dies führt zu einer verbesserten Planung, Lagerung und Betriebseffizienz, verhindert unnötige Stromverschwendung oder Abschaltungen aufgrund von Wetter, Umweltgefahren oder Unstimmigkeiten zwischen Angebot und Nachfrage und reduziert Fehlfunktionen und Schäden an Geräten.

KI wird bereits von einigen Solarenergieanbietern eingesetzt, um die Leistung von Stromsystemen zu optimieren und den Wartungsbedarf vorherzusagen. KI kann Muster identifizieren, die auf der Grundlage von Sonnenbedingungen, Umweltdaten und vergangenen Wartungsaufzeichnungen auf die zukünftige Leistung hinweisen können, und zukünftige Herausforderungen, Reparaturbedarf oder wahrscheinliche Upgrades vorhersehen. Anhand dieser Informationen können optimierte Leistungs- und Wartungspläne erstellt werden, die die Systemeffizienz langfristig maximieren.

Bedarfsplanung. In diesem Zusammenhang wird die Analyse der Solarenergienutzung und die zukünftige Prognose des Energiebedarfs durch die Implementierung von KI unterstützt. Schlechte Nachfrageprognosen können zu Stromausfällen, Stromausfällen und der Einschränkung erneuerbarer Energien führen. Dennoch besitzen KI-Systeme das Potenzial, komplizierte Nutzungsmuster zu erkennen und potenzielle Probleme hervorzuheben … bevor sie auftreten. Durch die Verwendung historischer Verbrauchsdaten kann KI Einblick in die Verbrauchernachfrage (sowohl auf individueller als auch auf kollektiver Basis) geben und Daten aufdecken, die für die Systemoptimierung hilfreich sind.

Durch den geschickten Einsatz künstlicher Intelligenz können Entwickler von Solarenergie Verzögerungen reduzieren, Baukosten minimieren und die Projektzeit bis zur Fertigstellung verkürzen. Während des gesamten Lebenszyklus eines Solarprojekts kann KI auch eingesetzt werden, um die Solarenergieausbeute zu maximieren und gleichzeitig die Betriebskosten und Risiken zu minimieren. Und das ist erst der Anfang; Die Erforschung neuer Anwendungen für KI-gesteuerte Technologien wird zweifellos bessere Wege für Innovationen im Bereich Solarenergie bieten, wenn die Branche reifer wird und sich weiterentwickelt.

Um das globale Ziel von Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu erreichen, wird der Sektor der erneuerbaren Energien jede Hilfe brauchen, die er bekommen kann. Wenn Befürworter einer umweltfreundlicheren, saubereren Energie sich mit den Lobeshymnen auf die KI befassen, werden wir echte Fortschritte sehen – und zwar schnell. Hier kommt die Sonne. Doo-doo-doo-doo.

René Karotten ist außerordentlicher Professor an der Stanford University und CEO von ALICE Technologies. Morkos, Erfinder des weltweit ersten generativen Konstruktionssimulators und -optimierers, erlangte seinen Ph.D. in künstlicher Intelligenz für das Bauwesen als Charles H. Leavell Fellow an der Stanford University, wo er derzeit in der Abteilung für Bau- und Umweltingenieurwesen lehrt. Er ist ein Bauingenieur der zweiten Generation mit über 23 Jahren Erfahrung im Bauwesen.

Zu unseren beliebtesten Serien gehören:Macht vorwärts! | Eine Zusammenarbeit mit BayWa re zur Diskussion übergeordneter Branchenthemen.Das Summen | Wo wir auf dem privaten Solarmarkt unsere 2 Cent pro kWh geben.Die Tonhöhe | Gespräche mit Solarherstellern über ihre neuen Technologien und Ideen.

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