لماذا يجب أن نعرف كمية الطاقة المنتَجة من الرياح ومتى؟

أصبحت المزارع الريحية -في العقد الماضي- مصدرًا مهمًّا للطاقة الكهربائية النظيفة مع انخفاض أسعار التوربينات الهوائية وازدياد الاهتمام المطرد بها. لكن طبيعة الرياح المتغيرة تجعلها مصدرًا غير منتظم للطاقة؛ أي إنها ليست مفيدة بوصفها مصدرًا قادرًا على إعطاء تدفق ثابت مستقر من الطاقة في فترة معينة من الزمن.

ولِحل هذه المشكلة دربَّت شركة "ديب مايند DeepMind" نظام ذكاء صنعي قادر على توقع الطاقة التي ستتولد من المزارع الريحية الخاصة بشركتها الأم "غوغل Google" في الولايات المتحدة الأمريكية. إذ دُرب النظام الذكي الجديد على دراسة توليد 700 ميغاواط من الطاقة الكهربائية النظيفة من أكثر من 90 توربين في مدينة "أوكلاهوما" في وسط الولايات المتحدة الأمريكية، وخَلُص النظام إلى تقديم توصيات لتحقيق أمثل إنتاج للطاقة الكهربائية لكل ساعة ولمدة 24 ساعة القادمة في مرحلة التدريب.

إن الطبيعة المتغيرة للرياح تُصعب من إمكانية توقع كمية الطاقة التي قد تُنتِجُها المزارع الريحية انتاجًا دقيقًا خلال أي فترة زمنية. لكن أعلنت "غوغل" أنها أصبحت قادرة على التنبؤ بكمية الطاقة التي ستولدها من مزارعها خلال 36 ساعة القادمة باستخدام خوارزميات تعلم الآلة التي تطورتها "ديب مايند"؛ التي تعتمد على نشرات الطقس والمعلومات المتوافرة سابقًا حول عمل التوربينات الهوائية، وذلك زاد من فائدة الطاقة الكهربائية المولَّدة بنسبة عشرين بالمئة. وصرّح فريق "ديب مايند" المسؤول عن هذا البحث بأن أهمية هذا النظام تأتي من أهمية مصادر الطاقة التي يمكن تنظيم عملها مسبقًا بناءً على أدائها المتوقع التي تكون ذات فائدة أكبر لشبكات التغذية الكهربائية.

وصرّح "سيمز ويذرسبون" مدير المنتجات لدى "ديب مايند" و "ويل فادرونك" المسؤول عن برنامج "غوغل" للطاقة النظيفة: "لا نستطيع التخلص على نحو كامل من تأثيرات تغير طاقة الرياح لكن اقترحتْ النتائج المشروع الأولية أنه يمكن استخدام خوارزميات تعلم الآلة لجعل طاقة الرياح قابلة للتوقع وفعالة على نحو أكبر." وقد أثبت هذا النظام أنه مفيد للمهندسين في تنظيم مواعيد صيانة التوربينات الهوائية.

يقول "شاوكين ما" وهو رئيس القسم التقني في "ONYX InSIGHT" التي تقدم خدمات صيانة تنبؤية للعنفات الريحية: "أدخلت عديد من المبادرات -في السنوات الأخيرة- الذكاء الصنعي إلى مجال الطاقات المتجددة بداية بفحص الشفرات وانتهاءً بتنبؤ الطقس والصيانة التنبؤية، إن هذا التطوير من "ديب مايند" الخاصة بـ "غوغل" يشكل أحدث إثبات على أن استخدام البيانات الحديثة قد يقدم فوائد ملموسة إلى قطاع الطاقات المتجددة."

وقد تعاونت "غوغل" ونسَّقتْ مع عدة شركات عالمية في مجال استثمار طاقة الرياح بهدف الوصول إلى أداء كامل يعتمد على الطاقة النظيفة بنسبة مئة في المئة، واقتُرِح هذا الهدف عام 2016 ووُصِل إليه في عام 2017. وهذه ليست المرة الأولى التي استُخدِمت فيها خبرات "ديب مايند" في مجال الذكاء الصنعي بهذه الطريقة؛ ففي عام 2016 أعلنت "غوغل" أنها خفَّضَت من تكاليف التغذية الكهربائية لمراكز البيانات الخاصة بها بنسبة 15% بفضل مساعدة مختبر الذكاء الصنعي، ووسعت "غوغل" في عام 2018  من سيطرة هذه الأنظمة الذكية بنحو أكبر على أداء الشركة. وكانت هناك عدة تقارير في عام 2017 تفيد بأن "ديب مايند" تجري مفاوضات مع وكالة شبكات التغذية الكهربائية الوطنية البريطانية لمساعدتها في التنبؤ بحاجة الشبكة المستقبلية.

تنحسر الإعانات المالية للطاقات المتجددة مع الوقت  فيفرض ذلك على مشاريع طاقة الرياح حماية عائداتها المالية بالنظر إلى المبادئ الاقتصادية والتجارية التي يقوم عليها أي مشروع تجاري بسيط كالنظر إلى كمية الطاقة المولدة وكم تساوي اقتصاديًّا وكمية الموارد المالية المستهلكة لصيانة العنفات.

إن الذكاء الصنعي مهم لتوسيع إنتاج الطاقة وتقدير قيمة الصيانة مما يسمح للطاقات المتجددة بالنهوض في عالم ما بعد الإعانات الطاقات المتجددة المالية.

المصادر:

1- هنا

2- هنا

3- هنا

4- هنا

5- هنا

6- هنا