【GeoAI 電網革命】電力需求快速成長、電網設計跟不上,GeoAI 成智慧調度新解

穩定供電關鍵不只是發電量更在於「電網」,整合數據、主動調度 GeoAI 蓄勢待發

過去數十年來,電力傳輸幾乎是一套固定的線性流程:發電廠生產電力,透過電網輸送給家庭與企業,需求可預測,公用事業單位照著調整即可。然而,電動車普及、極端天氣、資料中心擴張與分散式能源資源的出現,正在讓這套模式難以為繼。

電網系統表面穩定,實際卻承受壓力

根據國際能源總署的報告,全球電力需求正快速成長。過去的挑戰只是「怎麼生產足夠的電」,現在的問題則更複雜:如何透過一套原本就沒有為高度波動設計的傳統電網,更高效且智慧地傳輸電力。

事實上,現代電網的設計與規劃,其實無法應對劇烈的電力傳輸波動,此時地理人工智慧(GeoAI)或許可以成為解決該挑戰的有效方案。

具體來說,GeoAI 結合了地理空間智慧(Geospatial Intelligence)、大型語言模型(LLM)與機器學習(ML),有望為我們賴以維生的電網系統,帶來許多實質性的改變。

基礎設施才是核心,傳統工具給不出解答

企業 AI 諮詢公司 Ascentt 資料架構與工程經理 Venkata Kondepati 強調,有鑑於電網本身的波動性,解決能源供應問題的核心關鍵,終究在於特定的變壓器、饋線、迴路等實體基礎設施,能否支撐起未來的用電需求。

Venkata Kondepati 直言,傳統的電力調度規劃工具,無法替前述問題找出有效且具體的答案,因為這些工具所採用的數據,通常來自多種來源,包括地理資訊系統(GIS)、監督控制與資料採集系統(SCADA)、智慧電表(AMI)及資產管理系統等。

想將前述的複雜資料整合成清晰的視圖,實際上非常困難,因此 GeoAI 就可以介入並發揮所長,透過人工智慧整理來自多個來源的資料,並且提供給公用事業單位統一的營運視圖。

從需求滿足示警,升級為電網理解

回顧過去,如電力公司之類的公用事業單位在調度能源供應時,其分析系統可能只會提供「某個地區的電力需求將增加 20%」等,單純反映出狀況的示警。

當 GeoAI 被導入能源調度環境,其內建的人工智慧技術就可以說出更具備實質意義的示警資訊,例如「根據目前預估的電動車充電趨勢,某饋線將於晚上 7 點超出容量限制」等。

Venkata Kondepati 強調,這兩種陳述方式之間的差異令人震撼,因為前者的說法單純只是讓公用事業單位,知道當下有哪些電力需求需要被滿足,但後者卻是反映出整體電網的波動,提醒能源供應者採取手段以適應變化。

降低轉型成本,用 AI 淺白數據語言

有鑑於成本與效率的考量,想要完全重建某個地區或國家的電網,本質上不切實際,但最佳化現有基礎設施,並且降低轉型成本,正是公用事業單位導入 GeoAI 後,最為強大的得利之處。

GeoAI 讓公用事業單位可以做到許多過去無法達成的操作,例如移轉電動車充電時的用電量高峰、於電力消耗高峰期運用儲能電池、針對特定地區推出電力調度計畫,甚至是延後進行高成本的實體設備升級工程等。

Venkata Kondepati 說,畢竟解決電力供應問題的關鍵,始終不在於如何減少整體消耗,而是在於如何進行最佳化,替不同時間、不同地點的用電需求,妥善處理供需分配。

此外,Venkata Kondepati 認為先進的分析工具也必須具備實用性,即容易讓人類直接解讀,此時 GeoAI 內建的大型語言模型,面對將複雜的電網數據,就可以輕鬆轉譯成通俗易懂的語言,讓電力調度人員可以直接參考。

舉例來說,人工智慧能夠主動分析出如「由於電動車充電需求提升,某某變壓器的負載率已達 92%,若將 20% 的負載移至非尖峰時段,即可消除過載風險」等,更進一步洞見和分析,提供給公用事業單位加以應對。

GeoAI 仍有風險,人機協作降低影響

然而,儘管 GeoAI 具備許多優勢與技術可能性,但 Venkata Kondepati 也提醒,其仍帶有部份新興風險必須納入考量。

Venkata Kondepati 指出,資料品質就是重要關鍵之一,畢竟若基礎數據發生缺漏,就可能導致最終決策失當,而互聯系統的複雜性與規模,亦讓 GeoAI 擁有一定程度的資安風險。

Venkata Kondepati 認為,應對 GeoAI 潛在風險的策略,即是採用「人機協作」的決策模式。

人機協作的內涵包括於實施解決方案之前交叉核對、完善數據治理、強化網路安全控管措施、建立稽核追蹤紀錄等。Venkata Kondepati 表示,這些方法既可以在避免潛在問題,還能夠確保整體營運效率最大化,進一步提升 GeoAI 的使用效益。

從能源供應者,轉型生態系統協調者

整體而言,電力傳輸網路正朝著動態系統的方向持續發展,未來它將具備如即時數位孿生環境、分散式能源(DER)動態併網,以及對電動車、儲能電池與太陽能的協調管理等各種功能。

透過多樣新興系統與 AI 的整合,Venkata Kondepati 認為,如電力公司等公用事業單位,將可以從單純的能源供應者,轉型為生態系統的協調者,從而將自身產出最大化。

Venkata Kondepati 強調,未來社會的挑戰並不在於如何產生更多電力,而是在於如何將電力和能源,可靠且高效率的傳輸到用電需求較高的區域。

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*本文開放合作夥伴轉載,參考資料:ForbesIEA,首圖來源:Pixabay

(責任編輯:鄒家彥)