Tekoälystä mittavia etuja energiateollisuudelle

Posted by: Pekka Lundmark
30.1.2019
Kirjoitus on julkaistu aikaisemmin Tekoälyaika-blogissa 29.11.2018.

Louis Pasteur sanoi aikoinaan, että sattuma suosii valmistautunutta mieltä. Väittäisin, että harvalla alalla voidaan olla Pasteurin kanssa niin yhtä mieltä kuin energiasektorilla: fysiikan lakien mukaan sähkö virtaa taukoamatta kysynnän ja tarjonnan välillä täydellisessä tasapainossa.

Ja sähköjärjestelmän herkän tasapainon järkkymisestä puolestaan seuraa häiriöitä, turhia kustannuksia ja jopa laajamittaisia sähkökatkoja. Tähän tekoäly voi tarjota ratkaisuja, ja me Fortumissa olemme innoissamme tästä uudesta mahdollisuuksien maailmasta.

Tekoäly valvoo sähkön tuotantolaitoksia

Tasapainon säilyttäminen tuotantopuolella, Fortumin leipälajissa, vaatii, että laitokset ovat huippukunnossa, jotta kalliilta sähkökatkoilta tai kriittisiltä vioilta voidaan välttyä korkean kulutuksen aikoina. Siksi Fortum hyödyntää tekoälyä tuotantolaitostensa eri osien ja prosessien valvonnassa. Me ”kuuntelemme” vesivoiman ja yhteistuotannon gigawatteja, jotka kertovat meille, milloin ja mitä pitäisi huoltaa.

On tärkeää ymmärtää myös tasapainon toista puolta, sähkönkulutusta. Tuulen ja auringonpaisteen tahdissa vaihtelevan energiantuotannon nopea kasvu, sään ääri-ilmiöt ja lämmityksen ja liikenteen sähköistyminen lisäävät sähköjärjestelmän epävakautta enemmän, kuin mikään aikaisemmin. Itse asiassa niin merkittävästi, ettei ihmisen mieli pysty sitä enää hahmottamaan. Onneksemme koko ajan edullisemmaksi ja tehokkaammaksi muuttuvalla laskentateholla ja huikeasti lisääntyvällä määrällä dataa voi jo päästä pitkälle.

Algoritmit ennustavat sähkönkulutusta

Fortum käyttää jo nyt tekoälyä ennustamaan kaukolämpöverkon lämmityskysyntää. Sääolojen, ihmisten käyttäytymisen ja energiantarpeen ymmärtäminen auttaa meitä optimoimaan lämmön tuotannon ja tarjonnan, ja säästämään resursseja hyödyntämällä aina ensin kierrätettyjä ja hiilidioksidivapaita energianlähteitä.

Samojen algoritmien ansiosta olemme voineet ottaa käyttöön dynaamisen hinnoittelun, kun myymme lämpöä asiakkaille ja ostamme heiltä hukkalämpöä takaisin Fortumin ainutlaatuisessa avoimessa kaukolämpöverkossa. Pitkällä tähtäimellä voimme kehittää tekoälyn avulla lämmitysverkoista myös sähkövarastoja, jotka tasaavat tuulivoiman epävakaisuutta.

Toinen hyvä esimerkki on syväoppiva DeepMind -tekoäly, jota Google käyttää datakeskustensa energianhallinnassa. Tekoäly leikkasi datakeskuksen jäähdytystarpeita huikeat 40 prosenttia vuonna 2016, kun sitä ensin opetettiin ymmärtämään datakeskuksen energiankäytön tehokkuutta ja sitten ennustamaan keskuksen lämpötilaa ja ilmanpainetta seuraavan tunnin ajalta. Tulos on erittäin lupaava, sillä datakeskusten energiantarpeen ennustetaan kasvavan 2017 vuoden 200–300 terawattitunnista vähintään 1200 tai jopa 3000 terawattituntiin vuoteen 2025 mennessä.

Parempi tilannekuva ja kustannussäästöjä

Yhteenvetona voidaan sanoa, että tekoäly avaa mahdollisuuden entistä huomattavasti parempaan tilannekuvaan energiateollisuudessa. Se ei vain muistuta huomiota vaativista asioista, vaan tekee myös välttämättömistä toimista nopeampia, paremmin kohdistettuja ja jopa kekseliäämpiä.

Goldman Sachs on arvioinut, että digitalisaatio ja tekoäly voisi tuottaa noin 15 prosentin kustannussäästöt eurooppalaisissa energiayhtiöissä. Fortumin taseessa on tuotantolaitoksia yli 20 miljardin euron edestä, joten meillä ei ole aikomustakaan jättää tätä kiveä kääntämättä. Voisi jopa sanoa, että valmistautunut mieli suosii tekoälyä.