人工智能正在改变我们管理电力的方式,为各个领域的能源消耗优化提供解决方案。
研究表明,人工智能能源管理系统可以显著节省成本,一些报告表明,建筑物和工业设施的能源费用可能减少高达 20%。
本文简要探讨了人工智能在电源管理领域不断增长的市场的关键应用、推动这场革命的公司以及所涉及的技术。
拥抱人工智能电源管理的十大领域
人工智能系统正在各行各业得到广泛应用,显著节省能源,提高效率。
以下是十大关键领域:
楼宇管理:人工智能优化商业和住宅建筑中的暖通空调、照明和其他系统。电网优化:人工智能有助于管理电力分配、预测需求和整合可再生能源。电动汽车充电:人工智能优化充电计划并管理电网负荷。交通运输:人工智能提高了火车、电动汽车和卡车运输的能源效率。制造业:人工智能控制机械和工业流程,以最大限度地减少能源浪费。农业:人工智能管理农业经营中的灌溉、照明和气候控制。医疗保健:人工智能优化医院和医疗机构的能源使用。数据中心:AI通过高效的冷却和配电减少数据中心的大量能源消耗。零售:人工智能优化商店和仓库的能源使用。智能家居:人工智能控制家用电器和系统,以最大限度地减少家庭能源消耗。AI电源管理领域的领先公司
一些公司在开发和实施人工智能驱动的电源管理解决方案方面处于领先地位。以下是一些主要公司及其专业领域:
霍尼韦尔:楼宇管理系统和工业控制解决方案。江森自控:智能建筑技术和能源效率。西门子:工业自动化、智能电网技术和能源管理。通用电气:发电、电网解决方案和工业应用。ChargePoint:电动汽车充电基础设施和管理。特斯拉:电动汽车和能源存储解决方案,包括充电网络。IBM:为包括能源和公用事业在内的各个行业提供人工智能平台和解决方案。谷歌:人工智能开发、数据分析和智能建筑技术(例如 Nest)。罗克韦尔自动化:用于制造业的工业自动化和控制系统。施耐德电气:涵盖建筑、工业和基础设施的能源管理和自动化解决方案。约翰迪尔公司:精准农业和智能农业技术。Trimble:为农业和建筑业提供技术解决方案,包括资源管理。IBM Watson Health:医疗保健领域的人工智能,用于提高运营效率和资源管理。GE医疗:医学成像和医疗保健技术解决方案,包括医院能源优化。Google DeepMind:人工智能研究及其在能源效率(尤其是在数据中心)中的应用。微软:适用于跨行业能源管理的云计算和AI服务。亚马逊网络服务 (AWS):用于能源管理解决方案的具有 AI 和 IoT 服务的云平台。Oracle:云应用程序和基础设施,包括针对公用事业和能源公司的解决方案。Google Nest:用于能源管理和自动化的智能家居设备。西门子:工业自动化、电网控制和与人工智能相结合的楼宇技术。博世:将物联网和人工智能结合到建筑、智能家电和工厂自动化的节能系统中。ABB:用于工业和混合发电厂应用的模块化数字能源管理系统。施耐德电气:为基础设施、建筑和数据中心提供人工智能驱动的能源和自动化解决方案。亚马逊:智能家居设备(例如 Alexa)和用于能源管理的云服务。了解功耗
为了了解人工智能的潜在影响,考虑各种设备和系统的典型功耗会有所帮助:
低消耗
LED灯泡:10-15瓦冰箱:100-200瓦中等消费
电烤箱:2,000-5,000瓦电动汽车:每英里0.2-0.4千瓦时电动公交车:每英里0.8-1.2千瓦时高消耗
单户住宅(平均):1,000-3,000 瓦(月平均)小型工厂:10,000-50,000瓦大型工厂:100,000-1,000,000+瓦数据中心:功耗极高,差异很大。单台服务器的功耗可达数百瓦,而一个典型的中型数据中心可能容纳数千台服务器,总功耗达到兆瓦级。基础设施的电力消耗
人工智能还可以在管理基础设施的电力消耗方面发挥作用:
道路和高速公路:路灯(每个 100-400 瓦)、交通信号灯、电子标牌(每个几千瓦)和紧急呼叫箱都会消耗电力。火车网络:火车本身消耗大量电力(电动火车以每英里千瓦时计算),车站(照明、暖通空调)和信号系统也消耗大量电力。水处理厂:这些设施需要大量电力来泵送水、进行曝气处理以及运行净化设备。人工智能可以根据需求和能源价格优化泵送计划,并控制曝气以满足生物需求,从而显著节约能源。一个中型水处理厂的耗电量很容易达到数百千瓦到数兆瓦。制造设施(工厂):根据工厂的规模和生产类型,其能源需求可能非常高,主要包括机械、照明和暖通空调 (HVAC) 的电力需求。人工智能可以分析生产计划,优化高能耗设备的运行,并管理峰值负荷以降低能源成本。小型车间的耗电量可达数十千瓦,而大型工业园区的耗电量则可达数兆瓦。物流设施(仓库、配送中心):这些设施消耗大量电力,用于大型空间照明、自动化物料搬运设备(传送带、机械臂、叉车)的运行以及温度控制(尤其是对温度敏感的货物)。人工智能可以根据占用率和自然光来优化照明,管理电动叉车的充电计划以最大限度地降低峰值需求,并根据存储需求和天气状况控制暖通空调系统。大型物流枢纽的功耗可能高达数百千瓦至数兆瓦。传感器和设备的作用
AI 电源管理系统依靠传感器和设备网络来收集数据并优化能源使用。
常见示例包括:
智能电表:这些是数字电表和/或燃气表,它们会以短时间间隔记录用电情况,并将这些信息反馈给公用事业公司,有时也会反馈给消费者。它们提供实时能源使用数据,这对于人工智能算法分析模式、优化能源分配和消耗至关重要。智能灯泡:这些灯泡连接到您家中的Wi-Fi网络,可通过智能手机应用程序进行远程控制。它们还可以编程,根据时间表开启或关闭,甚至可以与占用传感器集成,在有人进入房间时自动开启,在有人离开时自动关闭。智能恒温器:跟踪温度和占用情况。智能插头:监控单个电器的能源使用情况。流量计:测量水和气体的消耗量。占用传感器:使用红外、超声波或微波技术检测运动。气象站:提供预测能源需求的数据。通过分析这些传感器的数据,包括智能电表的详细使用信息和智能灯泡的控制可能性,人工智能算法可以做出智能决策,以减少能源消耗、降低成本并提高广泛应用的可持续性。
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