Искусственный интеллект SUPERNOVA: будущее фотовольтаики

Проект SUPERNOVA нацелен на революцию в секторе солнечной фотовольтаики, используя искусственный интеллект для повышения эффективности, качества управления данными и методов эксплуатации на всех этапах производственно-сбытовой цепочки.

Инициатива SUPERNOVA стремится улучшить качество и эффективность всей цепочки создания стоимости в солнечной фотовольтаике (PV), устраняя барьеры между различными заинтересованными сторонами. Консорциум, состоящий из 20 разнообразных партнеров, охватывает всю цепочку создания стоимости фотоэлектрических энергетических систем, включая производителей, разработчиков проектов, независимых производителей электроэнергии, поставщиков услуг по эксплуатации и техническому обслуживанию (O&M), а также несколько исследовательских центров.

Основная идея проекта заключается в устранении разрозненности, что можно выразить двумя ключевыми вопросами: как предыдущие этапы цепочки создания стоимости могут положительно повлиять на текущую работу, и как текущий этап может положительно повлиять на следующий. Эта всеобъемлющая задача подкрепляется семью конкретными целями. Первая цель — повысить дружественность эксплуатации и технического обслуживания к энергосистеме еще на этапе проектирования фотоэлектрических станций, оптимизируя их компоновку, например, для маневрирования беспилотных аппаратов или повышения устойчивости конструкций к погодным условиям. Вторая цель сосредоточена на использовании роботизированных решений, таких как дроны и полевые роботы, оснащая существующие машины инспекционными датчиками для мониторинга компонентов PV на предмет неисправностей и снижения затрат.

Следующая задача включает улучшение сенсорных решений для сбора данных с высокой пространственной и временной детализацией. Для этого разрабатываются «умные» модули и устройства Интернета вещей на уровне стрингов. Ожидается, что это приведет к генерации значительного объема данных, поэтому четвертая цель касается эффективного управления ими, включая анализ данных O&M и их интеграцию между всеми участниками цепочки. Одна из проблем — обеспечение согласованности данных, где искусственный интеллект сыграет решающую роль, упрощая доступ и совместный анализ, что приведет к так называемому «взрыву инсайтов». Это улучшит оперативное обслуживание и рассмотрение вопросов срока службы компонентов PV.

Проект также нацелен на повышение прибыльности фотоэлектрических систем через переосмысление стратегий эксплуатации и разработку новых бизнес-моделей для монетизации данных и улучшения торговли электроэнергией. Наконец, ставится задача создать уверенность и деловую ценность для обмена данными, разрабатывая модели, решающие проблемы конфиденциальности, и создавая специализированное пространство энергетических данных для сектора PV, которое позволит индивидуализированный обмен информацией.

Искусственный интеллект значительно улучшает процессы обеспечения качества в секторе солнечной фотовольтаики, позволяя использовать огромные объемы генерируемых данных для глубокого понимания рабочего состояния станций и анализа проблем в зависимости от материалов и климата. Хотя анализ этих данных сложен из-за их разнородности и объема, ИИ помогает эффективно объединять информацию из различных источников, приводя к «взрыву инсайтов». Важно различать дискриминационный ИИ, давно используемый для задач вроде обнаружения дефектов, и генеративный ИИ (на основе моделей типа GPT), популярный для организации данных и установления связей. SUPERNOVA интегрирует оба подхода, например, создавая ИИ-агентов на базе генеративного ИИ, использующих традиционные модели для извлечения информации в процессах O&M.

SolarPower Europe играет ключевую роль в проекте SUPERNOVA, отвечая за коммуникацию и распространение информации. Как бизнес-ассоциация, она объединяет сотни заинтересованных сторон, поддерживает связь с политиками и обладает знаниями о регуляторной среде. Организация определяет руководства по кибербезопасности, оценивает влияние решений в цепочке стоимости и организует такие мероприятия, как Solar Quality Summit. На этом саммите происходит обмен знаниями, формируются новые партнерства и представляются результаты SUPERNOVA. Проект также делится своими разработками на встречах рабочей группы SolarPower Europe по качеству жизненного цикла.

Сотрудничество между участниками проекта SUPERNOVA является основой успеха. Проекты Horizon Europe по своей природе предполагают совместную работу множества партнеров. В SUPERNOVA участвуют представители всей цепочки создания стоимости, каждый из которых обладает уникальным опытом, что может приводить к разному пониманию передовых практик. Поэтому открытое общение, обсуждение деталей, обмен необходимой информацией и выявление ограничений жизненно важны. Цель проекта — устранить барьеры, улучшить коммуникацию и создать преимущества для всех, демонстрируя ценность совместного подхода для всей отрасли солнечной фотовольтаики.

Крайне важно преобразовать обеспечение качества из реактивного процесса в проактивную и предиктивную систему, используя данные для предвидения проблем. Это зависит от данных в реальном времени, автономных инспекций и анализа данных с помощью ИИ. Искусственный интеллект будет способствовать своевременным автономным инспекциям, направлять роботизированные системы и быстро адаптироваться к новым данным. Экономические преимущества ИИ по сравнению с ручными процессами значительны, так как он обрабатывает информацию быстрее и реагирует в реальном времени. SUPERNOVA организует поток данных между различными платформами, а ИИ помогает понимать взаимосвязи между ними, даже при несогласованной маркировке, что позволяет генерировать основанные на данных рекомендации, например, для систем поддержки принятия решений или проактивного заказа компонентов.

Полученные инсайты принесут пользу всему сектору PV, создавая ценность для устойчивых подходов, таких как утилизация компонентов, и всему энергетическому сектору за счет улучшения прогнозирования и торговли энергией. Важно, чтобы создаваемые инструменты ИИ оставались надежными и объяснимыми, с соблюдением этических принципов и принципа «человека в контуре» для проверки критических решений. SUPERNOVA активно работает над этими задачами, некоторые из которых уже на продвинутой стадии разработки. Цель состоит в практическом внедрении инноваций в индустрию. По завершении первого года проекта, впереди еще около двух с половиной лет, в течение которых ожидаются значительные достижения, за которыми можно следить на веб-сайте SUPERNOVA.