卫星监督：从上层确保欧洲可再生能源安全
研究人员正在利用人工智能和卫星技术使非洲大陆的可再生能源基础设施更加可靠。今年 5 月，希腊的太阳能电池板和风力涡轮机不得不短时间关闭，因为国家电网无法吸收所产生的能源。
对于电子工程师 Effie Makri 来说，这指出了转向可再生能源的主要问题之一。
马克里说： “随着可再生能源得到更广泛的应用，可再生能源基础设施的关闭也将更加普遍。”
欧洲正在致力于大规模扩大可再生能源的使用，根据欧盟的REPowerEU计划，目标是到 2030 年 45% 的能源来自可再生能源。
然而，可再生能源的一个问题是其间歇性。有时太阳不照耀，有时风不吹。或者，就像希腊的情况一样，有时产生的能源过多，能源基础设施无法处理，导致系统超负荷。
预测能源生产和需求
Makri 正在领导一项名为RESPONDENT的研究项目，该项目获得了欧盟的资助，旨在利用人工智能、机器学习和欧洲卫星的地球观测 (EO) 数据的综合力量来改善能源供需的预测和管理。该项目由欧盟空间计划署 ( EUSPA ) 代表欧盟委员会管理，于 2022 年启动，将持续到 2025 年 4 月。
能够提前预测将生产和消耗多少能源可以防止未来发生类似希腊那样的系统关闭。
Makri 的团队是位于雅典的希腊 Future Intelligence 公司的研究团队，他们与希腊、爱尔兰和西班牙的能源和通信专家合作。他们正在探索如何利用尖端技术来应对为欧洲提供安全且可持续的能源供应的挑战。
RESPONDENT 团队正在开发的方法利用了哥白尼计划、欧盟太空计划的 EO 部分和伽利略服务的数据。Makri 表示，这可以帮助欧洲实现能源独立，因为这些模型将使用欧洲卫星。
EO 增值
正在开展的工作由EUSPA资助，旨在推动欧洲空间 EO 数据在实际增值服务中的应用，如 RESPONDENT 所提议的。这是一个快速扩张的市场，预计将从 2023 年的 34 亿欧元增长到2033 年的近 60 亿欧元。
将这些数据与新的人工智能和机器学习功能相结合，他们可以建立一个模型，该模型可以考虑影响能源供应的多种因素。这些因素包括不断变化的天气模式和基于三种不同用户（住宅、工业和商业）的不同用户资料。
“每种类型的用户都有自己的消费模式，”马克里说。
这些信息可用于更好地在电网中分配电力。例如，在寒冷的天气里，将更多的电力输送到供暖需求更高的家庭可能会更好。
然而，重要的是分布式能源和所产生的电力之间的关系——在晴天或阴天，有效分配可能会有所不同。
所提议的解决方案的试点演示将于今年晚些时候和 2025 年在希腊雅典的一个太阳能园区和西班牙大巴塞罗那的一家配电系统运营商进行。
极端天气预报
在研究中，马克里和她的团队意识到极端天气事件也会影响他们的计算结果。尽管最初没有计划，但他们决定将这一因素纳入他们的模型中。
在这方面，他们与意大利软件工程师 Francesco Parisio 的担忧不谋而合。他领导了柏林初创公司 LiveEO 的一项为期两年的欧盟资助研究项目，该公司专门利用 EO 数据为企业、政策制定者和重要基础设施（包括能源供应商）的管理者提供切实可行的见解。
他说：“极端天气事件越来越频繁，越来越严重，中长期预测显示这种趋势将进一步恶化。这给我们的关键基础设施带来了很大压力。”
2022 年，LiveEO 成为获得欧洲创新委员会加速器资助的 74 家公司之一，旨在利用卫星数据、人工智能和机器学习算法的组合开发基础设施网络实时监控服务。
他们的研究项目名为EOinTime，于今年 3 月成功结束，最终开发出一种先进的监测服务，能够快速评估风暴过后的基础设施损坏情况，甚至预测未来可能存在的薄弱区域。
透过云层看
该服务使用一种特殊类型的卫星数据，即合成孔径雷达(SAR)，它能够获取详细的表面信息，例如结构和湿度。SAR 图像的主要优势之一是，与光学技术不同，它可以“看透”黑暗、云层和雨水，检测出原本难以发现的变化。
通常情况下，人类必须手动评估能源基础设施的完整性，要么步行，要么乘坐直升机或飞机。Parisio 表示，卫星可以提供更好的结果。
“我们能够发现直升机无法发现的损害，”他说。除了快速分析风暴损害之外，他们还可以研究植被如何影响基础设施，例如检测可能在未来危及输电线的树木健康问题。为了验证他们的模型，他们派专家评估被系统识别为有问题的树木，并发现他们的预测是正确的。
该系统覆盖范围也很广，EOinTime 已经为德国跨国能源公司 E.ON 监测了欧洲所有国家超过 100,000 公里的基础设施的植被风险。
LiveEO 在德国、澳大利亚、美国和印度尼西亚等大多数大洲的国家进行了试点后，能够将检测问题并通知客户的响应时间从几天缩短到几小时。
下一步我们将与德国铁路和 E.ON 等大型行业合作伙伴合作，进一步减少这一数字。
“任何停电都是代价高昂、危险的，对社会影响巨大，”帕里西奥说。“停电时，每一分钟都至关重要。”
页:
[1]