Le réseau intelligent : comment l'IA alimente les technologies énergétiques d'aujourd'hui

Comme l'oxygène, le réseau électrique est essentiel à la vie moderne, mais n'est pas toujours une priorité – jusqu'à ce que des problèmes surviennent. Aujourd'hui, l'infrastructure de réseau vieillissante subit les conséquences d'événements météorologiques violents dans le monde, entraînant des pannes de courant qui menacent la santé, la sécurité et l'activité économique. Dans le même temps, un certain nombre d'autres facteurs exercent également une pression sur des réseaux centenaires. La façon dont l'énergie est produite évolue rapidement : plus d'énergie éolienne et solaire, moins de charbon et de combustibles fossiles. Ce changement nécessite de nouveaux processus et modes de gestion. Le « qui » ​​évolue également, l'énergie étant désormais produite non seulement par les grandes entreprises énergétiques, mais également par une pléthore de nouveaux concurrents et prosommateurs (consommateurs qui produisent de l'énergie.)

Et non seulement le monde naturel change rapidement, mais le monde technologique avance aussi au galop. Les technologies d'IA connectées au cloud telles que l'apprentissage automatique, l'analyse de données et l'IoT stimulent l'avancement des réseaux intelligents, capables de gérer une production et une distribution d'énergie beaucoup plus complexes. Ces technologies annoncent une opportunité importante pour ceux qui sont dans l'écosystème énergétique complexe qui sont capables de les exploiter. . Les prosommateurs d'énergie restent généralement connectés au réseau central. Cependant, ils sont également capables de produire et même de stocker de l'énergie, généralement avec des panneaux solaires photovoltaïques et des batteries de véhicules électriques. entreprises de services publics ou d'autres services de distribution d'énergie. Ce modèle peut être appliqué aux prosommateurs résidentiels et commerciaux, avec un nombre croissant d'entreprises branchant leurs panneaux solaires et leurs flottes de véhicules électriques au réseau.

Qu'est-ce qu'un réseau intelligent ?

Un réseau intelligent est un réseau qui intègre l'énergie. de distribution et de communication numérique dans un flux bidirectionnel d'électricité et de données. Cela permet aux entreprises de services publics d'optimiser la production, le transport et la distribution d'électricité. Et cela permet également aux consommateurs de profiter des histoires que racontent toutes les données – en les aidant à mieux comprendre l'énergie qu'ils utilisent et même l'énergie qu'ils produisent et stockent grâce à des éléments tels que les panneaux solaires et les batteries de véhicules électriques.

Quelle est la différence entre le réseau traditionnel et un réseau intelligent ?

La principale différence entre les systèmes traditionnels et les réseaux intelligents réside dans la capacité d'échanger des informations dans les deux sens à travers le réseau, des entreprises de services publics aux consommateurs et vice-versa. Certaines des principales caractéristiques qui différencient les réseaux intelligents incluent :

1. Technologie : AIcloudet les technologies numériques permettent à tous les appareils et actifs du réseau de communiquer, soutenir un meilleur contrôle et une meilleure autorégulation.
2. Distribution : l'énergie générée par les prosommateurs et d'autres sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie solaire ou éolienne, peut être intermittente et inégale. Les technologies de réseau intelligent aident à coordonner, stocker et distribuer l'énergie provenant de ces sources, dans un flux stable et fiable. et distribués à plusieurs usines et sous-stations.
3. Capteurs : Les capteurs IoT à travers le réseau peuvent aider à détecter les risques dès le début, en redistribuant l'énergie pour réduire les pannes et aider à équilibrer les charges sans intervention directe des opérateurs.
4. Autoréparation et maintenance prédictive : les capteurs peuvent également être utilisés pour détecter des problèmes mécaniques et effectuer des dépannages et des réparations simples, en informant les techniciens uniquement lorsque cela est nécessaire – avant que quoi que ce soit ne tombe en panne.
5. Choix du client : davantage de fournisseurs d'énergie, de coopératives et de micro-générateurs peuvent rejoindre le réseau, permettant aux consommateurs d'avoir plus de choix quant à la manière dont ils reçoivent l'énergie.

Applications d'A I dans les solutions énergétiques intelligentes : la perspective du secteur des services publics

L'intelligence artificielle (IA) est le moteur de « l'agent intelligent » derrière les réseaux intelligents : évaluer l'environnement et prendre des mesures pour maximiser un objectif donné. L'IA est fondamentale pour l'intégration des énergies renouvelables, la stabilisation des réseaux énergétiques et la réduction des risques financiers associés à l'instabilité des infrastructures.

Par exemple, les capacités d'auto-apprentissage, d'adaptabilité et de calcul de l'IA ont un potentiel important pour remédier à la nature intermittente des énergies renouvelables. Un déséquilibre des pics de production et de consommation est souvent représenté par « la courbe du canard » et peut rendre ces sources d'énergie difficiles à contrôler. L'utilisation de l'IA dans les réseaux intelligents contribuera à relever ce défi en rééquilibrant les inégalités entre les charges de production et de consommation.

Les technologies de réseau intelligent contribuent à rendre les activités du secteur des services publics plus transparentes et plus compétitives. Certaines des applications de l'IA et de l'apprentissage automatique dans les réseaux intelligents incluent : 

• Agilité et résilience. Lorsque l'énergie renouvelable est générée par de nouveaux partenaires comme les coopératives et les prosommateurs, elle est souvent intermittente et variable. Les capteurs et l'automatisation peuvent être utilisés pour identifier les parties du réseau qui sont vulnérables et réagir par un réacheminement automatisé – en stockant l'énergie excédentaire pendant les périodes de pointe de production et en la réacheminant pendant les interruptions de flux.
• Prévisions plus précises. Le secteur des services publics est confronté à une grande variabilité des prix en raison des changements dans la consommation. Les modèles d'analyse prédictive peuvent être utilisés pour prévoir de manière plus fiable les charges électriques et la production d'énergie renouvelable. En combinant les données de l'infrastructure de mesure avancée (AMI) avec l'IA, les prédictions sont plus précises que les approches traditionnelles.
• Alertes de panne plus sophistiquées. Le réseau de capteurs, de compteurs et d'actionneurs d'un réseau intelligent peut émettre une courte transmission de signal "last gasp", y compris l'heure et la date, pour indiquer une perte de puissance due à une ou des pannes complètes. De plus, les capacités prédictives de l'IA et les données en temps réel des compteurs intelligents peuvent informer les opérateurs des pannes juste avant qu'elles ne surviennent. Ces systèmes peuvent même différencier les pannes individuelles, de rue et zonales.
• Rendement électrique optimisé. L'utilisation de réseaux de capteurs alimentés par l'IA dans les étapes de génération peut également être utilisée pour optimiser la puissance de sortie. De la même manière, l'énergie solaire bénéficie également d'outils d'IA pour augmenter la productivité en prédisant le rayonnement solaire.
• Amélioration de la commutation automatisée. La capacité des outils d'IA à prédire les déséquilibres du réseau et à faire la différence entre une brève interruption de courant et une panne totale permettra bientôt d'automatiser les protocoles de commutation. Cela permettra aux entreprises de services publics de réacheminer l'énergie ou d'isoler les zones touchées avant que des dommages graves ne surviennent ou que la panne ne s'étende à d'autres zones. Ces outils constituent une ligne de défense qui garantit la sécurité des équipements essentiels utilisés pour isoler et réparer les pannes.
• Gestion de la demande (DSM) plus flexible. Les pics de demande d'énergie mettent les entreprises de services publics à rude épreuve. L'utilisation de l'IA et des compteurs intelligents dans les maisons et les bureaux peut aider à programmer, planifier, exécuter et surveiller les changements dans la demande d'énergie pour s'assurer que les fournisseurs peuvent y répondre. Cela peut avoir un impact majeur sur la consommation d'énergie, comme le montre la Federal Energy Regulatory Commission des États-Unis, qui a constaté que les charges de pointe peuvent être réduites jusqu'à 150 GW grâce à la gestion de la demande. De même, l'Electric Power Research Institute (EPRI) a estimé que ces outils intelligents pourraient conduire à une réduction de 175 GW des pics énergétiques estivaux d'ici 2030.
• Amélioration de la sécurité. La cybersécurité est une préoccupation majeure pour tous les secteurs d'activité. Et le nombre et la complexité croissants des stratégies de cyber-attaque présentent un risque pour les réseaux électriques existants et nouveaux. Les outils d'IA peuvent aider à réduire ce risque en détectant les fonctionnalités d'attaque réseau, en détectant les logiciels malveillants et les intrusions, et en fournissant une protection de sécurité réseau pour les systèmes d'alimentation. En outre, d'autres technologies, telles que la blockchain peuvent fournir des systèmes transparents, inviolables et sécurisés qui permettent de nouvelles solutions commerciales, en particulier lorsqu'elles sont combinées avec des contrats intelligents.

Applications de l'IA dans les solutions énergétiques intelligentes : le point de vue des consommateurs

Des enquêtes récentes menées au Royaume-Uni et aux États-Unis montrent que les attitudes des clients à l'égard des entreprises de services publics sont loin d'être excellentes. Avec l'augmentation du nombre de fournisseurs d'énergie et de prosommateurs, les entreprises de services publics devront tirer parti de solutions intelligentes pour favoriser un meilleur engagement et une meilleure satisfaction des clients. Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des façons dont les technologies de réseaux intelligents peuvent aider à améliorer la satisfaction des clients :

• Coûts réduits : la gestion des réseaux intelligents et les compteurs intelligents alimentés par l'IA permettent aux clients d'obtenir des évaluations uniquement quand et où ils consomment le plus d'énergie, mais en offrant des conseils personnalisés et des suggestions pour optimiser leurs routines quotidiennes typiques afin de réduire leur utilisation pendant les heures de pointe. Il aide également les prosommateurs à gérer la production d'énergie qui peut être revendue au réseau pour réduire encore les coûts.

• Plus durable et transparent : les données du réseau intelligent peuvent aider les clients à mieux comprendre d'où vient leur énergie, augmentant ainsi leur engagement et en aidant à démocratiser le réseau. Cela peut aider à leur donner de nouvelles perspectives sur la fourniture d'énergie et la possibilité de choisir des options plus durables.

• Moins de pannes : comme mentionné, les outils d'IA peuvent aider à réduire le nombre de pannes et à atténuer impact à la fois pour les clients résidentiels et commerciaux. Cela signifie une augmentation de la sécurité et de la confiance des consommateurs, d'autant plus que les événements météorologiques et les températures record font craindre des baisses de tension et d'autres perturbations.

Récemment, un gestionnaire de réseau de distribution britannique a annoncé un projet pilote visant à utiliser les données des compteurs intelligents pour aider les consommateurs. améliorer la gestion de l'énergie, optimiser les charges du réseau et réduire les émissions de carbone. L'essai pourrait faire économiser des millions de livres aux clients et potentiellement réduire des millions de tonnes d'émissions de gaz à effet de serre de l'empreinte carbone annuelle du Royaume-Uni. Ce n'est qu'un exemple des avantages potentiels des réseaux intelligents pour les clients et l'environnement.

Big Data dans l'énergie : pourquoi c'est important

Du point de vue des clients et des entreprises de services publics, ce n'est pas simplement le la capacité de ces technologies à rassembler et à gérer des quantités importantes et disparates de Big Data qui compte – c'est la capacité à exploiter et à comprendre toutes ces données, et à les utiliser pour optimiser la consommation d'énergie et informer les opérations . Le Big Data est essentiel pour aider :

• Les entreprises de services publics à mieux intégrer l'énergie renouvelable et alternative en apprenant à prévoir et à gérer l'intermittence, et à équilibrer une myriade de petites contributions des acteurs prosommateurs
• Protéger les consommateurs en anticipant les pannes et en redirigeant les ressources en une fraction de seconde d'une seconde – plutôt qu'après que tout soit tombé en panne
• Économisez de l'argent pour les entreprises et les consommateurs, en apprenant numériquement des activités passées et en utilisant ces informations pour mieux gérer et automatiser les activités quotidiennes
• Fournir des informations rapides et exploitables des informations qui permettent aux entreprises de services publics de prendre des décisions rapides et sûres dans un environnement de plus en plus concurrentiel

Comment le secteur des services publics d'aujourd'hui se prépare pour le réseau intelligent du futur

Il ne fait aucun doute que l'avenir de l'énergie évolue vers plus de décentralisation et de flexibilité , et la fourniture d'énergie durable. Mais nous parlons d'une industrie mondiale qui a plus d'un siècle – et doit souvent s'appuyer sur des infrastructures d'il y a presque si longtemps, pour servir des milliards de personnes et leurs demandes en évolution rapide.

D'autres défis incluent des changements réglementaires complexes, la montée en puissance des prosommateurs et l'émergence de nouvelles start-ups dans les régions déréglementées. Comme tout voyage d'affaires et de transformation numériquele passage à une gestion de réseau plus intelligente commence par quelques étapes prudentes avant de se lancer dans une course. Les technologies du secteur des services publics alimentent et permettent sans aucun doute l'évolution de ce secteur. Cependant, pour qu'un changement significatif se produise, les entreprises de services publics devront établir des plans de communication, d'engagement client et de gestion du changement solides, notamment :

• Communiquer une vision du réseau intelligent et aligner les équipes et les parties prenantes autour de celui-ci
• Renforcer l'éducation des consommateurs sur le changements et opportunités à venir
• Fournir une motivation gagnant/gagnant pour les consommateurs, les prosommateurs et les partenaires de distribution potentiels
• Développer des mesures pour surveiller les progrès dans la mise en œuvre et l'efficacité des réseaux intelligents
• Garder l'expérience client et la fidélisation des clients à l'esprit , compte tenu de la concurrence et de la décentralisation supplémentaires d'un marché de l'énergie intelligent

La première étape du voyage consiste à communiquer avec les chefs d'équipe et les spécialistes de l'ensemble de votre entreprise, pour briser les cloisons et trouver la richesse des informations souvent cachées à l'intérieur. Ensuite, regardez comment vous pouvez mettre en œuvre des technologies intelligentes pour faire avancer votre entreprise.