به گزارش خبرگزاری ایمنا، بهینهسازی مصرف انرژی در سالهای اخیر به یکی از چالشهای اساسی کشور تبدیل شده است و رشد سریع مصرف، زیرساختهای فرسوده و نحوه مدیریت کشور را با چالش ناترازی انرژی روبهرو کرده که تنها با رویکردهای نوین قابل رفع است.
یکی از ابزارهای نوظهور که میتواند در این مسیر تحولآفرین باشد، هوش مصنوعی است، اما برای بهرهگیری از ظرفیتهای این فناوری نوین، ابتدا باید به چند پیششرط مهم توجه شود که در این زمینه مهمترین لازمه استفاده از هوش مصنوعی در مدیریت مصرف انرژی، وجود پایگاه دادهای دقیق، جامع و بهروز است. یکی از دغدغههای مهم در ساختار اجرایی، نبود چنین پایگاههایی است چرا که بیشتر دادههای فعلی ناقص، پراکنده یا قدیمی است و این موجب میشود بهترین الگوریتمهای هوش مصنوعی نیز نتواند عملکرد مؤثری داشته باشد، به عبارت دیگر اگر اطلاعات دقیق درباره الگوهای مصرف، میزان تولید، ظرفیت شبکه انتقال و سایر شاخصهای حیاتی در اختیار نباشد، تصمیمگیری مبتنی بر هوش مصنوعی نمیتواند چندان مؤثر واقع شود و حتی ممکن است گمراهکننده باشد.
البته باید بدانیم حرکتهایی در زمینه استفاده از هوش مصنوعی آغاز شده است و ستار هاشمی، وزیر ارتباطات دولت چهاردهم به تازگی از تدوین طرحی در وزارت ارتباطات برای استفاده از هوش مصنوعی در مدیریت بحران انرژی خبر داده است.
وی اعلام کرده است که این طرح قرار است به هیئت دولت ارائه شود و هدف آن، کاهش ناترازیهای انرژی از طریق ابزارهای هوشمند است که این خبر با واکنشهای بسیاری از سوی کارشناسها و افکار عمومی روبهرو شد، زیرا برای بسیاری این سوال مطرح است که آیا زیرساختهای لازم برای اجرای چنین طرحی وجود دارد؟ یا این طرح تنها در حد ایده است؟
کارشناسان حوزه انرژی و فناوری بر این باورند که استفاده از هوش مصنوعی در مدیریت انرژی تنها زمانی مؤثر خواهد بود که بسترهای لازم برای آن فراهم شده باشد. این بسترها شامل شبکههای ارتباطی پایدار، دستگاههای اندازهگیری هوشمند، دیتابیسهای متمرکز و آموزش نیروی انسانی متخصص است و اگر این زیرساختها فراهم شود، هوش مصنوعی میتواند نقش مهمی در بخشهای مختلف ایفا کند؛ از جمله پیشبینی مصرف، بهینهسازی توزیع، شناسایی نشتها یا اتلاف انرژی و حتی ارائه پیشنهادهای هوشمند به مصرفکنندگان از جمله مواردی است که هوش مصنوعی میتواند آنها را تحلیل و بررسی کند.
واقعیت این است که بحران انرژی تنها مختص یک کشور نیست و کشورهای مختلف جهان، به ویژه در دهه گذشته، به این نتیجه رسیدهاند که بدون نوآوری و تحول دیجیتال، مدیریت انرژی پایدار ممکن نخواهد بود، از این رو استفاده از ابزارهای پیشرفته همچون هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و شبکههای هوشمند به یک روند جهانی تبدیل شده است، کشور نیز در صورتی که بخواهد به پیشرفتهای مؤثری در این زمینه دست پیدا کند، باید سرمایهگذاری جدی روی زیرساختها و دادههای پایه انجام دهد. در مجموع در ابتدای یک مسیر مهم قرار داریم؛ مسیری که با تلفیق فناوری، داده و تصمیمگیری هوشمند، میتواند بحران انرژی را به فرصت تبدیل کند، اما لازمه این تحول، برنامهریزی دقیق، شفافیت در اجرا و سرمایهگذاری هدفمند است. در این راستا به گفتوگو با مهدی مددکن، کارشناس هوش مصنوعی، مهرداد هاشمیان، کارشناس انرژی و میثم صادقی کارشناس انرژیهای تجدیدپذیر پرداختهایم که مشروح آن را در ادامه میخوانید:
ایمنا: هوش مصنوعی چگونه میتواند سیستمهای انرژی را برای بهبود کارایی، قابلیت اطمینان و پایداری بهینه کند؟
مددکن: واقعیت این است که در بسیاری از کارخانههای صنعتی مصرف انرژی بهدرستی قابل کنترل نیست، این واحدها به شدت به برق نیاز دارد، اما زیرساخت مناسبی برای مدیریت یا بهینهسازی مصرف انرژی در آنها وجود ندارد، بیشتر کارخانهها وقتی در شهرک صنعتی احداث میشوند، تنها یک تابلو برق برای تأمین برق دستگاهها در نظر میگیرند و بعد از مدتی، قبضهای برق بیش از پیش افزایش پیدا میکند و به آنها گفته میشود که ضریب کیفیت برقشان پایین است، اما هیچ اقدام مؤثری در این زمینه انجام نمیشود، راهکار وجود دارد، اما اجرای آن نیازمند زیرساخت و نگاه جدید است.
اگر هر کارخانهای مجهز به یک سیستم هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی یا تحلیل دادههای مصرف باشد، میتوان مصرف انرژی را بهطور دقیق آنالیز کرد
اگر هر کارخانهای مجهز به یک سیستم هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی یا تحلیل دادههای مصرف باشد، میتوان مصرف انرژی را بهطور دقیق آنالیز کرد، برای مثال اگر یک کارخانه از پمپهایی برای انتقال آب یا سیستمهای خنککننده استفاده میکند، این سیستم باید بتواند بفهمد که چه زمانی مصرف ضروری است و چه زمانی میتوان آن را کاهش داد.
هاشمیان: برای دستیابی به بهرهوری مناسب، اولین شرط این است که تحلیل دقیق نیازها و منابع در هر محله یا منطقه انجام شود، به عبارت دیگر باید منابع موجود را شناسایی کنیم، این منابع شامل انرژیهای تجدیدپذیر همچون انرژیهای خورشیدی، بادی، آبی، زمینگرمایی و زیستی میشود، اما مسئلهای که وجود دارد، این است که اگر نتوانیم نیازهای انرژی محلی را بهدرستی شناسایی کنیم، نمیتوانیم این منابع را به درستی تخصیص دهیم.
وقتی نیازهای انرژی را تعیین کردیم، باید آنها را با منابع موجود مقایسه کنیم و هر جا که کمبود منابع انرژی وجود داشت، باید از منابع دیگر تأمین کنیم. برای نمونه در یک محله یا منطقه که منابع انرژی خورشیدی یا بادی محدود است، میتوانیم به سراغ انرژی آبی یا زمینگرمایی برویم، همچنین باید در نظر داشته باشیم که توسعه فناوریهای مناسب برای استفاده بهینه از این منابع، اهمیت زیادی دارد، بهرهگیری از تکنولوژیهای پیشرفته در انرژیهای تجدیدپذیر و بهینهسازی سیستمها برای تولید و ذخیرهسازی انرژی از جمله مراحل بعدی است. در این مرحله باید به ادغام منابع مختلف توجه کنیم، برای نمونه نمیتوانیم از ترکیب انرژیهای بادی و خورشیدی استفاده کنیم و گرمای زمین را برای تأمین گرمایش بهرهبرداری کنیم. یکی از سیستمهای مهم در این زمینه، میکروگریدها است که این شبکهها میتواند بهطور مستقل یا بههمپیوسته عمل کند و مشکلاتی که در شهرکهای صنعتی بهویژه در زمینه تأمین انرژی به وجود میآید را رفع کنند.
مشکل اصلی در بسیاری از کارخانهها، استفاده نکردن از تجهیزات فناوری بهینه است، بسیاری از این کارخانهها به دلیل کمبود منابع مالی، نتوانستهاند سیستمهای خود را بهینهسازی کنند، این در حالی است که استفاده از فناوریهای بهینه میتواند مصرف انرژی را کاهش دهد، همچنین باید بگویم که مدیریت سرمایهگذاری در زیرساختها یکی دیگر از چالشهای اساسی بوده که میطلبددر این زمینه سرمایهگذاریهایی انجام شود.
ایمنا: علت استفاده نکردن از تجهیزات فناوری بهینه در کارخانهها چیست؟
هاشمیان: مشکل اصلی در بسیاری از کارخانهها، استفاده نکردن از تجهیزات فناوری بهینه است، چرا که بسیاری از این کارخانهها به دلیل کمبود منابع مالی، نتوانستهاند سیستمهای خود را بهینهسازی کنند. این در حالی است که استفاده از فناوریهای بهینه میتواند مصرف انرژی را کاهش دهد، همچنین باید بگویم که مدیریت سرمایهگذاری در زیرساختها یکی دیگر از چالشهای اساسی است و آموزش و آگاهیبخشی یکی از مهمترین بخشهاست. باید به مردم و بهویژه صنعتگران اطلاعات شفاف و دقیقی در مورد مزایای بهینهسازی انرژی و فناوریهای نوین بدهیم، این اقدام میتواند به تغییر نگرشها و رفتارهای مصرفکنندگان منجر شود و در نتیجه مصرف انرژی را کاهش دهد، همچنین باید از تحقیق و توسعه در این زمینه حمایت کنیم، زیرا بخش تحقیق و توسعه مورد غفلت قرار گرفته، سرمایهگذاریهای لازم در این بخش صورت نگرفته است و همکاری کافی بین دانشگاهها و صنعت وجود ندارد، در واقع دانشگاهها نیز به مسائل کاربردی نگاه نمیکنند و بیشتر درگیر مشکلات مالی خود هستند، این در حالی است که اگر به تحقیقات علمی و فناوری توجه بیشتری شود، میتوانیم از آن برای رفع مشکلات بهرهبرداری کنیم.
صادقی: اگر از ۱۰ سال پیش بهطور جدی از انرژیهای تجدیدپذیر حمایت میشد، امروز شاهد تغییرات زیادی در وضعیت انرژی بودیم، برای نمونه اگر در آن زمان سیستمهای آبگرمکن خورشیدی در خانهها و ساختمانها رواج پیدا میکرد.
یک آبگرمکن خورشیدی ۲۰۰ لیتری میتواند بهطور سالانه ۱۵۰۰ کیلوگرم CO2 از هوا کم کند که این مقدار معادل جلوگیری از قطع یک درخت بالغ در طول سال است
طبق برآوردها، یک آبگرمکن خورشیدی ۲۰۰ لیتری میتواند بهطور سالانه ۱۵۰۰ کیلوگرم CO2 از هوا کم کند که این مقدار معادل جلوگیری از قطع یک درخت بالغ در طول سال است. به همین ترتیب اگر در آن زمان بهرهبرداری از این انرژیها شروع میشد، امروز نه تنها با آلودگی محیطزیستی و کمبود آب روبهرو نبودیم، بلکه مشکل ناترازی انرژی نیز نداشتیم و حتی مدیریت بحران در این زمینه به بهترین شکل ممکن انجام میشد.
یکی از مشکلات اساسی این است که در گذشته به اندازه کافی از این فناوریها حمایت نشده و زیرساختهای لازم برای توسعه این منابع فراهم نشده است و میطلبد حمایتهای مالی و سیستمهای قانونی مناسبی برای رشد و توسعه فناوریهای نوین انرژی صورت گیرد، اگر تیمهایی از دانشگاهها یا استارتآپها ایدههای نوآورانهای داشتند، به دلیل موانع اجرایی و کمبود حمایت به سختی میتوانستند به موفقیت دست پیدا کنند. این موانع باعث میشود که بسیاری از ایدهها در مسیر اجرا شکست بخورد، این موانع بهطور گسترده در تمام بخشها وجود دارد و در این زمینه باید بدانیم در کشورهایی که حمایتهای مؤثری از فناوریهای جدید و استارتاپها صورت میگیرد، شاهد رشد سریعتر این فناوریها و موفقیتهای چشمگیر هستیم؛ بنابراین آگاهی و فرهنگسازی باید بهگونهای باشد تا بتوان از استعدادهای داخلی در راستای استفاده از فناوریهای نوین بهدرستی بهرهبرداری کرد.
ایمنا: اهمیت آموزش عمومی در راستای بهکارگیری از فناوریهای نوین برای استفاده بهینه از انرژی در چیست؟
صادقی: مهمترین قدم در راستای استفاده بهینه از انرژی با کمک فناوریهای نوین، آموزش عمومی است، باید به مردم در مورد اهمیت مدیریت انرژی و بهینهسازی مصرف آگاهی داده شود، زیرا اگر رفتار مصرفی مردم اصلاح شود و درک بهتری از اثرات منفی مصرف بیش از حد انرژی بر محیطزیست داشته باشند، تغییرات مثبتی در مصرف انرژی ایجاد خواهد شد. این فرهنگسازی باید هم در سطح شهروندان و هم در سطح صنایع و سازمانها انجام گیرد، برای نمونه استفاده از سیستمهای گرمایش خورشیدی در ساختمانها میتواند تا ۴۰ درصد مصرف سوخت را کاهش دهد و در عین حال آلودگی کمتری تولید کند و سرمایهگذاری در نیروگاههای تجدیدپذیر یکی از بهترین راهها برای رفع بحران انرژی است. همچنین ترویج استفاده از انرژی خورشیدی بهویژه در بخش آبگرمکنهای خورشیدی و سیستمهای گرمایش خورشیدی، میتواند مصرف سوخت را کاهش دهد و از بحرانهای زیستمحیطی جلوگیری کند که در این راستا باید با سیاستگذاریهای درست از توسعه این سیستمها حمایت شود، چرا که اگر پروژههای تجدیدپذیر بهدرستی پیادهسازی شود، میتوانیم از ناترازی انرژی و مشکلات مربوط به آن خارج شویم و به سمت بهرهوری بالاتر حرکت کنیم.
مددکن: هوش مصنوعی بهتنهایی ابزاری بیاثر است، مگر آنکه دادههای دقیق و عددی در اختیار داشته باشد. در حال حاضر آن طور که باید ارگانی وجود ندارد که بهصورت جامع، دادههای منسجم و استاندارد شدهای از مصرف انرژی، الگوی برق، آبهای زیرزمینی، شرایط زمینشناسی یا اقلیم محلی در اختیار کسبوکارها و شرکتهای فناور قرار دهد، حتی زمانی که دادههایی توسط نهادهای مختلف جمعآوری میشود، اغلب همپوشانی ندارند یا با یکدیگر تضاد دارند. این یعنی پیشبینیهای مبتنی بر این دادهها قابل اعتماد نیستند و نتیجه آن، سیاستگذاری نادرست و تصمیمات پرهزینه است.
مسیر توسعه زیرساختهای انرژی از ابتدا بر مبنای تمرکز بالا در مناطق خاص و بدون در نظر گرفتن توزیع منطقی صنایع و منابع بوده است، برای نمونه صنایع بزرگ و پرمصرف در مرکز کشور تمرکز پیدا کردهاند، در حالی که منابع طبیعی انرژی در نقاط دیگر پراکندهاند، اکنون هم بهجای آنکه این مسیر را اصلاح کنیم، تنها بهدنبال آن هستیم که این روند اشتباه را با راهحلهای موقت ادامه دهیم، همچنین باید بدانیم تمرکز صرف بر الگوی مصرف خانوارها تأثیر چندانی بر رفع ناترازی انرژی ندارد، زیرا بخش عمده انرژی کشور در صنایع مصرف میشود.
تمرکز صرف بر الگوی مصرف خانوارها تأثیر چندانی بر رفع ناترازی انرژی ندارد، زیرا بخش عمده انرژی کشور در صنایع مصرف میشود
هاشمیان: مدیران ارشد باید بپذیرند که ادامه مسیر فعلی اشتباه است و به جای سرپوش گذاشتن بر مشکل، باید آن را اصلاح کنند. ما نیازمند یک بازنگری اساسی هستیم؛ نه فقط در سیاستهای انرژی، بلکه در شیوه نگاه به فناوری. بسیاری از مدیران با مفاهیم هوش مصنوعی آشنایی ندارند و با روشهای سنتی پیش میروند و اینجاست که نقش آموزش عمومی در راستای بهکارگیری از فناوریهای نوین و هوش مصنوعی مشخص میشود، همچنین تکنولوژی فقط با حمایت علمی و مالی رشد میکند و بر کسی پوشیده نیست که مشکل کمبود استعداد نداریم، مشکل ما نبود نگاه حمایتگر است، همچنین فرهنگ و آموزش عمومی برای بهرهوری انرژی از محل کار آغاز میشود، نه از خانه. این تصور که باید از خانهها شروع کرد، در بسیاری موارد جواب نمیدهد. وقتی در محیطهای کاری به بهرهوری بها داده نشود، طبیعی است که این موضوع در سطح جامعه نیز جدی گرفته نمیشود.
ایجاد فرهنگ بهرهوری باید سیستماتیک باشد، یعنی باید از طریق ابزارهایی همچون هوش مصنوعی، گزارشگیری دقیق، استانداردسازی مصرف و آموزش در محل کار انجام شود، زیرا اگر در محل کار این فرهنگ نهادینه شد، بهتدریج وارد خانهها نیز میشود و تبدیل به یک الگوی رفتاری عمومی خواهد شد.
