در دنیای امروز، استفاده از فناوری‌های پیشرفته به‌ویژه هوش مصنوعی (AI) به‌عنوان ابزاری کارآمد در حل چالش‌های پیچیده، به اولویتی اساسی تبدیل شده است. یکی از حوزه‌هایی که هوش مصنوعی می‌تواند تحولات چشمگیری در آن ایجاد کند، مدیریت انرژی و به‌ویژه انرژی‌های تجدیدپذیر است. منابعی مانند باد و خورشید که ذاتاً وابسته به شرایط محیطی و متغیر هستند، نیازمند پیش‌بینی‌ها و مدیریت دقیقی‌اند که از طریق الگوریتم‌های هوش مصنوعی میسر می‌شود.
هوش مصنوعی با تجزیه‌وتحلیل داده‌های کلان (Big Data)، می‌تواند الگوهای دقیق‌تری را از تولید و مصرف انرژی ارائه دهد و در عین حال، کارآمدی سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، مانند باتری‌ها، را بهبود بخشد. این فناوری با بهره‌گیری از یادگیری ماشین و داده‌های محیطی، ظرفیت بالایی در کاهش اتلاف انرژی و بهینه‌سازی زیرساخت‌ها دارد. علاوه بر این، ترکیب آن با فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیا (IoT) و بلاک‌چین، امکان ایجاد شبکه‌های هوشمند و شفاف انرژی را فراهم می‌آورد.
بااین‌حال، استفاده از هوش مصنوعی در این حوزه نیازمند زیرساخت‌های مناسب، حمایت‌های پژوهشی و سرمایه‌گذاری کلان است. ایران به‌عنوان کشوری که منابع طبیعی فراوانی دارد و با چالش‌هایی همچون آلودگی هوا و مصرف بالای انرژی مواجه است، می‌تواند از این فناوری به‌عنوان راهکاری اساسی برای بهبود بهره‌وری انرژی، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و توسعه پایدار بهره‌برداری کند. توسعه فناوری بومی و تربیت نیروی متخصص، گام‌های کلیدی برای بهره‌برداری از این ظرفیت‌ها هستند.
آینده هوش مصنوعی در مدیریت انرژی، مسیری روشن برای گذار به مصرف پایدارتر و کاهش هزینه‌ها را ترسیم می‌کند؛ مسیری که مستلزم برنامه‌ریزی دقیق، همکاری بین‌المللی و تلاش‌های مستمر در سطح ملی است. از همین رو با ساسان صفاریان، کارشناس انرژی به گفت‌وگو نشسته‌ایم تا در مورد تاثیر هوش مصنوعی در تولید و مدیریت منابع تجدیدپذیر بیشتر بدانیم.
به نظر شما هوش مصنوعی چگونه می‌تواند به پیش‌بینی دقیق‌تر تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند باد و خورشید کمک کند؟
در دیدگاه کلی هوش مصنوعی (AI) می‌تواند به روش‌های مختلفی به پیش‌بینی دقیق‌تر تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند باد و خورشید کمک کند. این پیش‌بینی‌ها برای بهینه‌سازی مدیریت شبکه‌های انرژی و کاهش هزینه‌ها بسیار حیاتی هستند که هوش مصنوعی در برخی از روش‌ها همچون تحلیل داده‌های تاریخی و شرایط آب و هوایی، مدل‌سازی و بهینه‌سازی، پیش‌بینی با استفاده از داده‌های لحظه‌ای (Real-time data)، بهینه‌سازی انبارش و توزیع انرژی، استفاده از یادگیری عمیق (Deep Learning) برای شناسایی الگوهای پیچیده و تشخیص و مدیریت خطاهای سیستم می‌تواند به این هدف کمک کند، همچنین هوش مصنوعی می‌تواند به تشخیص و مدیریت خطاها و خرابی‌های احتمالی در سیستم‌های تولید انرژی تجدیدپذیر کمک کند. با تحلیل داده‌ها و شناسایی نشانه‌های اولیه از نقص‌های فنی، می‌توان از کاهش کارایی یا توقف ناگهانی سیستم جلوگیری کرد. در مجموع، هوش مصنوعی می‌تواند ابزار بسیار قدرتمندی برای پیش‌بینی دقیق‌تر تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر باشد و به بهینه‌سازی مصرف انرژی، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری کمک کند.
بنده معتقدم: «باید توجه داشت که استفاده از هوش مصنوعی نیازمند زیرساخت‌هایی است که هر کشوری باید آن‌ها را ایجاد کند. اهمیت این موضوع تا جایی است که در برخی کشورها، حتی وزارتخانه‌ای با عنوان وزارت هوش مصنوعی تشکیل شده است. به‌عنوان مثال، در کشورهای همسایه ما، وزیر هوش مصنوعی منصوب شده است. این اقدام نشان می‌دهد که هوش مصنوعی در آینده تا چه اندازه نقش حیاتی خواهد داشت. بنابراین، اگر قرار است از هوش مصنوعی به‌صورت مؤثر استفاده کنیم و از توانایی‌های آن برای تحلیل و آنالیز بهره ببریم، باید زیرساخت‌های مرتبط با آن را فراهم کنیم. این شامل تربیت نیروی انسانی متخصص، تدوین چارچوب‌های قانونی و تعریف ساختارهای حقوقی مناسب است. متأسفانه در کشور ما، این حوزه هنوز در وضعیت سکوت قرار دارد و پیشرفت خاصی مشاهده نمی‌شود. تاکنون، اقدامات عمدتاً در حد مقالات، همایش‌ها و استفاده‌های آکادمیک مانند پایان‌نامه‌های دکتری باقی مانده‌اند. در سطح دولتی نیز هنوز حرکت جدی و مؤثری در این زمینه دیده نشده است.»
آیا در ایران زیرساخت‌های کافی برای استفاده از هوش مصنوعی در مدیریت انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد؟ اگر نه، چه اقداماتی باید انجام شود؟
به‌صورت کلی در حال حاضر در ایران زیرساخت‌های کافی برای استفاده از هوش مصنوعی (AI) در مدیریت انرژی‌های تجدیدپذیر وجود ندارد، اما کشور در حال حرکت به سمت بهبود این زمینه است. برای بهره‌برداری بهتر از این فناوری و استفاده بهینه از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی، نیاز به اقدامات مختلفی همچون توسعه زیرساخت‌های داده‌ای، سرمایه‌گذاری در تق و توسعه (R&D)، آموزش و توانمندسازی نیروی انسانی، توسعه شبکه‌های هوشمند (Smart Grids)، ارتقاء همکاری‌های بین‌المللی، توسعه سامانه‌های پیش‌بینی وضعیت آب و هوایی، بهبود همکاری بین بخش‌های دولتی و خصوصیدر چندین سطح وجود دارد. این اقدامات می‌توانند به توسعه و بهره‌برداری از AI در مدیریت انرژی کمک کنند. اگرچه ایران در حال حاضر در مراحل اولیه توسعه زیرساخت‌ها و فناوری‌های مرتبط با استفاده از هوش مصنوعی در مدیریت انرژی‌های تجدیدپذیر است، ولی با توجه به پتانسیل‌های موجود، اگر اقدامات لازم در این زمینه انجام شود، می‌توان انتظار داشت که ایران در آینده نزدیک به یکی از پیشگامان استفاده از هوش مصنوعی در بهینه‌سازی تولید و مصرف انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل شود.
به اعتقاد بنده: «در کشور ما هنوز هیچ قانون مدونی در حوزه هوش مصنوعی وجود ندارد که توسط دولت به‌طور جدی در دستور کار قرار گرفته باشد. چارچوبی که بتوان بر اساس آن حرکت کرد و هوش مصنوعی را در تمامی جنبه‌های فنی، فرهنگی، و دانشگاهی گسترش داد، تا به امروز تدوین نشده است. در این زمینه کار خاصی صورت نگرفته و چنین مواردی نیازمند آن است که ابتدا لایه‌های اجرایی توسط دولت آماده شود، سپس به مجلس ارائه شود و در نهایت به شکل قانونی مصوب شود تا عموم جامعه و سازمان‌های مختلف بتوانند از آن بهره‌مند شوند. تاکنون، چنین اقدامی رخ نداده است. به عقیده من، بهترین سناریویی که یک کشور می‌تواند برای خود در نظر بگیرد، این است که در بالاترین سطح دولت، وزیری برای حوزه هوش مصنوعی تعیین شود. ایجاد وزارتخانه‌ای مستقل برای هوش مصنوعی در هیئت دولت، این امکان را فراهم می‌آورد که پروژه‌های مرتبط با این حوزه به‌صورت جدی تعریف شوند و دولت خود را با این مقوله وفق دهد. این اقدام نیازمند برنامه‌ریزی جامع در تمامی عرصه‌ها و ایجاد زیرساخت‌های لازم است. با این حال، تاکنون چنین برنامه‌ای نه در دولت و نه در مجلس مشاهده نشده است.»
چالش‌های اصلی در ترکیب فناوری‌های هوش مصنوعی و انرژی‌های تجدیدپذیر چیست؟
ترکیب فناوری‌های هوش مصنوعی (AI) و انرژی‌های تجدیدپذیر پتانسیل زیادی برای بهبود کارایی و بهینه‌سازی منابع انرژی دارد، اما در مسیر اجرایی این ترکیب، چالش‌های متعددی نیز وجود دارد که باید برطرف شوند. این چالش‌ها شامل موانع فنی، اقتصادی، قانونی و اجتماعی همچون کمبود داده‌های دقیق و معتبر، چالش‌های مرتبط با پیش‌بینی تولید انرژی، هزینه‌های بالا و نیاز به سرمایه‌گذاری، پیچیدگی در یکپارچه‌سازی با سیستم‌های موجود، نبود نیروی انسانی متخصص، مسائل قانونی و مقرراتی، امنیت سایبری و حفاظت از داده‌ها، آسیب‌پذیری در برابر تغییرات محیطی و چالش‌های اجتماعی و فرهنگی هستند.
ترکیب فناوری‌های هوش مصنوعی و انرژی‌های تجدیدپذیر با وجود پتانسیل‌های بالای خود، با چالش‌های مختلفی مواجه است. برای موفقیت در این زمینه، باید به مسائل فنی، اقتصادی، اجتماعی و قانونی توجه ویژه‌ای شود. با این حال، با سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه، آموزش نیروی انسانی متخصص و ایجاد زیرساخت‌های مناسب، می‌توان این چالش‌ها را کاهش داد و به بهره‌برداری بهینه از این فناوری‌ها رسید.
بنده معتقدم: «هوش مصنوعی به‌طور کلی یک علم نوپا است که هنوز در بسیاری از حوزه‌ها در حال تکامل و جهانی شدن است. در برخی زمینه‌ها، همچون صنایعی که داده‌های کاملی در اختیار داریم، هوش مصنوعی به سرعت در حال پیشرفت است، اما در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌دلیل دسترسی نداشتن به داده‌های گسترده و کامل مشابه دیگر صنایع، این فرآیند به زمان بیشتری نیاز دارد. به نظر من، هنوز زود است که بخواهیم به‌طور کامل هوش مصنوعی را با انرژی‌های تجدیدپذیر ترکیب کنیم. با این حال، در آینده نزدیک، این اتفاق قطعاً خواهد افتاد و اگر این تلفیق صورت گیرد، ما قادر خواهیم بود که از انرژی‌های تجدیدپذیر به بهترین شکل ممکن استفاده کنیم، خطاها را به حداقل رسانده و بهره‌وری را به بالاترین سطح ممکن برسانیم.»
آیا هوش مصنوعی می‌تواند به بهینه‌سازی ذخیره‌سازی انرژی در سیستم‌های تجدیدپذیر (مثل باتری‌ها) کمک کند؟ چگونه؟
بله، هوش مصنوعی (AI) می‌تواند به بهینه‌سازی ذخیره‌سازی انرژی در سیستم‌های تجدیدپذیر، مانند باتری‌ها، کمک کند. این امر از طریق چندین روش مختلف مدیریت هوشمند باتری‌ها، پیش‌بینی تولید انرژی تجدیدپذیر، الگوریتم‌های بهینه‌سازی، نگهداری پیش‌بینانه و ارتقاء طراحی سیستم‌های ذخیره‌سازی هوش مصنوعی با استفاده از الگوریتم‌ها و تکنیک‌های پیشرفته خود، می‌تواند به بهینه‌سازی کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش طول عمر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در سیستم‌های تجدیدپذیر کمک کند.
نظر بنده در این مورد این است که «در حال حاضر بسیاری از خودروسازهای پیشرفته جهان از هوش مصنوعی در خودروهای هیبریدی و الکتریکی استفاده می‌کنند. یکی از کاربردهای کلیدی هوش مصنوعی در این حوزه، مدیریت بهینه باتری‌ها است تا بتوان بالاترین بازدهی را به‌دست آورد و از باتری‌ها به بهترین شکل ممکن نگهداری کرد. این فناوری می‌تواند در آینده به حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر نیز گسترش یابد و در زمینه‌هایی مانند انرژی خورشیدی و توربین‌های بادی به شکل مؤثری به بهبود کارایی و مدیریت منابع کمک کند. با این حال، به نظر می‌رسد که در حال حاضر این پیشرفت‌ها در صنعت خودروهای الکتریکی پیشتاز هستند و هنوز زمان بیشتری نیاز است تا چنین فناوری‌هایی به همان میزان در بخش انرژی‌های تجدیدپذیر تثبیت شوند و جایگاه خود را پیدا کنند.»
به نظر شما، الگوریتم‌های هوش مصنوعی تا چه حد در تحلیل الگوهای مصرف سوخت و کاهش هدررفت موثر هستند؟
به طور کلی الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند به طور قابل توجهی در تحلیل الگوهای مصرف سوخت و کاهش هدررفت موثر باشند. با استفاده از داده‌های دقیق و تحلیل‌های پیشرفته، این الگوریتم‌ها قادرند رفتار مصرف سوخت را شبیه‌سازی کرده و نواحی بهینه‌سازی را شناسایی کنند.
بنده معتقدم: «یکی از جنبه‌های اصلی و کاربردی هوش مصنوعی، استفاده از بیگ دیتا است. این فناوری امکان استفاده از حجم عظیمی از داده‌ها را فراهم می‌کند و با ارائه الگوریتم‌های مختلف، می‌توان داده‌ها را تحلیل کرد و به بهترین شکل ممکن بهینه‌سازی مصرف سوخت را انجام داد. یکی از مزایای کلیدی هوش مصنوعی، توانایی آن در جلوگیری از هدررفت منابع است. این ویژگی در حال حاضر در بسیاری از کشورهای پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد و توانسته است در حوزه‌های مختلف تأثیرات مثبتی برجای بگذارد. هوش مصنوعی با تحلیل داده‌ها و شناسایی الگوهای بهینه، می‌تواند راهکارهای نوینی برای مدیریت منابع و افزایش بهره‌وری ارائه دهد.
چگونه می‌توان از هوش مصنوعی در بهینه‌سازی مصرف سوخت وسایل نقلیه یا صنایع سنگین استفاده کرد؟
با بهینه‌سازی نرم‌افزاری که وظیفه مدیریت پیمایش و انرژی را بر عهده دارد، می‌توان از ظرفیت‌های هوش مصنوعی به بهترین نحو بهره‌برداری کرد. این رویکرد صرفاً به انجام وظایف محدود نمی‌شود، بلکه تأکید بر اجرای هوشمندانه و هدفمند هر مرحله از فرآیند دارد. هوش مصنوعی با الگوبرداری از شیوه تفکر انسانی، به شناسایی نقاط ضعف و رفع آن‌ها پرداخته و هم‌زمان بر تقویت نقاط قوت تمرکز می‌کند. در نتیجه، این سیستم قادر است با اصلاح و ارتقای مداوم، عملکرد بهینه‌ای ارائه دهد و خروجی مطلوبی را تضمین کند.
آیا هوش مصنوعی می‌تواند به صنایع کمک کند تا از سوخت‌های فسیلی به منابع انرژی پاک‌تر انتقال یابند؟
هوش مصنوعی به‌تنهایی نمی‌تواند گذار از انرژی‌های فسیلی به انرژی‌های تجدیدپذیر را به‌طور خودکار محقق سازد؛ بلکه این فرآیند نیازمند ارتقای زیرساخت‌های فنی در صنایع مختلف است. با بهره‌گیری از ظرفیت‌های هوش مصنوعی، می‌توان این زیرساخت‌ها را به سطحی رساند که امکان مدیریت بهینه انرژی‌های تجدیدپذیر و صرفه‌جویی در مصرف انرژی فراهم شود. هوش مصنوعی که به داده‌های کلان (بیگ دیتا) متصل است، با ترکیب آن با داده‌های محلی و الگوریتم‌های خودساخته، قادر است الگوهای مؤثر در مدیریت انرژی را شناسایی و اجرایی کند. این فناوری می‌تواند به ما کمک کند تا به‌تدریج از انرژی‌های فسیلی فاصله گرفته و به سمت بهره‌گیری از منابع تجدیدپذیر حرکت کنیم. بااین‌حال، پیش‌نیاز این گذار، توسعه و استقرار فناوری‌های موردنیاز و اتصال هوش مصنوعی به این زیرساخت‌هاست تا این مسیر به‌طور هوشمند و پایدار طی شود.
چه مثال‌هایی از پروژه‌های موفق جهانی در بهینه‌سازی مصرف سوخت با استفاده از هوش مصنوعی می‌شناسید؟
به طور کلی پروژه‌های بهینه‌سازی مصرف سوخت با استفاده از هوش مصنوعی (AI) در سطح جهانی تأثیرات مثبتی در کاهش مصرف سوخت و افزایش کارایی انرژی داشته‌اند. این پروژه‌ها نه تنها به کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری منجر شده‌اند، بلکه گامی مؤثر در جهت کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی و پیشبرد اهداف پایداری به شمار می‌آیند.
بهینه‌سازی مسیرهای هوایی با AI (Airline Optimization)، خودروهای خودران و بهینه‌سازی رانندگی (Autonomous Vehicles)، بهینه‌سازی مصرف سوخت در کشتی‌رانی (Maritime Fuel Optimization)، خودروهای متصل و استفاده از AI برای بهینه‌سازی مصرف سوخت (Connected & AI-Optimized Vehicles)، صنعت پتروشیمی و بهینه‌سازی مصرف انرژی (Petrochemical Industry Optimization)، شبکه‌های برق هوشمند و بهینه‌سازی مصرف انرژی (Smart Grids)، کشاورزی دقیق و بهینه‌سازی مصرف سوخت(Precision Agriculture) برخی از این پروژه‌ها و نوآوری‌های مرتبط است که این پروژه‌ها به‌خوبی نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از توانمندی‌های هوش مصنوعی در صنایع مختلف برای بهینه‌سازی مصرف سوخت و کاهش تأثیرات زیست‌محیطی بهره برد. AI در این زمینه نه تنها به کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی کمک می‌کند، بلکه در جهت ایجاد آینده‌ای پایدارتر و کم‌مصرف‌تر نیز گام برمی‌دارد.
به اعتقاد بنده: «هوش مصنوعی، به دلیل انعطاف‌پذیری و قابلیت‌های بی‌پایان خود، در تمامی حوزه‌ها می‌تواند به انسان کمک کند. اگر انسان محدودیتی ندارد، هوش مصنوعی نیز از چنین محدودیتی مبراست، زیرا بازتابی از توانمندی‌های ذهن خلاق بشر است. از صنعت هوایی و کشاورزی گرفته تا صنایع بالادستی و پایین‌دستی نفت، این فناوری می‌تواند در هر عرصه‌ای که نیاز به بهبود فرآیندها و ارتقای خروجی باشد، نقشی کلیدی ایفا کند. هوش مصنوعی قادر است با تحلیل داده‌ها و ارائه راهکارهای هوشمندانه، فرآیندهای تولید و پردازش را بهینه‌سازی کند. نتیجه این همکاری هوشمند، دستیابی به خروجی‌هایی با بالاترین کیفیت و کمترین اتلاف منابع خواهد بود، به‌گونه‌ای که به انسان امکان می‌دهد مرزهای جدیدی را در نوآوری و پیشرفت بشکند.»
انتهای پیام
