风电场中的人工智能：追求智能风力发电

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  量子运行远见
• 2024 年 3 月 21 日

洞察总结

人工智能 (AI) 正在改变风能行业，使风电场更高效地运行并产生更多的能源。通过领先技术公司和研究机构之间的合作，人工智能被用于优化风力涡轮机性能并预测能源输出，标志着可再生能源管理和利用方式的重大转变。这些努力使风力发电更具成本效益，并为更加可持续和安全的能源未来铺平道路。

风电场中的人工智能

人工智能正在风能领域取得重大进展，改变风电场的运营方式并提高其效率。 2023 年，麻省理工学院 (MIT) 的研究人员开发了预测模型，并利用超级计算机模拟以及来自印度西北部风电场的实际数据来提高风力涡轮机的发电量。这些进步出现之际，全球风能理事会强调了风电市场的成本竞争力和弹性，装机量显着激增，特别是在中国和美国。

2022 年，维斯塔斯风力系统公司与微软和 Minds.ai 合作进行了一项专注于尾流转向的概念验证——一种旨在增加风力涡轮机能量输出的技术。它涉及调整涡轮机的角度，以最大限度地减少它们之间的空气动力学干扰，从根本上减少可能降低下游涡轮机效率的“阴影效应”。通过利用人工智能和高性能计算，维斯塔斯优化了这一过程，有可能重新获得因尾流效应而损失的能量。 

另一家公用事业公司 ENGIE 在 2022 年与 Google Cloud 合作，优化短期电力市场中风电的价值，利用人工智能预测风电输出并就能源销售做出更明智的决策。这种方法标志着风电场输出最大化的飞跃，并体现了人工智能在解决复杂的环境和工程挑战方面的实际应用。正如国际能源机构对 2050 年的预测所示，风电将在全球能源结构中发挥至关重要的作用，此类举措至关重要。 

破坏性影响

这种向更智能的能源系统的转变使运营商能够实时适应不断变化的天气条件，优化电力输出并减少浪费。对于消费者来说，这意味着更稳定且可能成本更低的能源供应，因为供应商可以降低运营成本并将这些节省的成本转嫁给消费者。此外，风电场效率的提高可能会导致对可再生能源的更广泛接受，鼓励更多的人支持或投资绿色能源解决方案。

投资可再生能源技术的公司可以通过提高能源产量和运营效率来获得投资回报。这一趋势鼓励各行业的企业将可再生能源不仅视为一种道德选择，而且视为一种经济上可行的选择。此外，专门从事人工智能和数据分析的公司将在可再生能源领域找到新的机遇，从而在如何使用数据来优化能源生产方面带来创新。科技与可再生能源行业之间的这种共生关系可以加速能源管理和可持续发展新解决方案的开发。

对于政府而言，人工智能增强型风电场的长期影响代表着朝着实现气候目标和向低碳经济转型迈出的实质性一步。通过支持可再生能源领域人工智能的开发和实施，各国政府可以提高本国的能源安全，减少对进口燃料的依赖，并在绿色经济中创造高科技就业机会。此外，人工智能的数据驱动洞察力可以帮助政策制定者更好地了解能源模式，并就基础设施和投资做出明智的决策。 

人工智能对风电场的影响

人工智能对风电场的更广泛影响可能包括： 

• 通过人工智能降低风电场的运营成本，使可再生能源相对于传统能源更具竞争力。
• 开发新的教育课程，强调可再生能源领域的人工智能技能，满足对熟练劳动力日益增长的需求。
• 随着人工智能确定新的优化策略，风力涡轮机设计和运营的技术创新加速。
• 劳动力市场需求发生变化，有利于人工智能、可再生能源和环境科学领域的专业人士。
• 政府对可再生能源项目中的人工智能整合实施激励措施，以更快地实现碳中和目标。
• 人工智能实时优化风力发电的分配，从而改善电网管理和稳定性。
• 能源领域出现了新的商业模式，以人工智能驱动的风电场数据服务和分析为中心。
• 高度关注可再生能源领域的网络安全措施，以保护人工智能系统免受潜在威胁。

需要考虑的问题

• 随着可再生能源领域对人工智能技能的需求不断增加，就业市场将如何发展？
• 未来五年，政府的可再生能源和人工智能政策将如何影响您当地的经济和环境？