Искусственный интеллект (ИИ) всё чаще становится объектом внимания в контексте растущего спроса на энергию. Однако центры обработки данных, которые строятся для поддержки ИИ, могут создавать нагрузку на электросети, повышать цены для потребителей и вызывать перебои в обслуживании. Тем не менее использование ИИ может способствовать переходу к чистой энергии.
Снижение энергопотребления и выбросов
Использование ИИ помогает сократить энергопотребление и связанные с ним выбросы в зданиях, транспорте и промышленных процессах. ИИ оптимизирует проектирование и размещение новых ветряных и солнечных электростанций, а также объектов хранения энергии.
Оптимизация работы электросетей
Алгоритмы ИИ помогают увеличить эффективность и снизить затраты, интегрировать растущую долю возобновляемых источников энергии и даже прогнозировать необходимость обслуживания ключевого оборудования для предотвращения сбоев и возможных отключений электроэнергии.
ИИ помогает планировщикам сетей планировать инвестиции в генерацию, хранение энергии и другую инфраструктуру, которая будет необходима в будущем.
Исследования и разработка новых материалов
ИИ также помогает исследователям открывать или разрабатывать новые материалы для ядерных реакторов, батарей и электролизеров.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и других организаций активно изучают возможности использования ИИ для поддержки перехода к чистой энергии. На исследовательской конференции MITEI в 2025 году было объявлено о создании Data Center Power Forum — целенаправленных исследований для компаний-участников MITEI, заинтересованных в решении проблем, связанных со спросом на электроэнергию в центрах обработки данных.
Контроль операций в реальном времени
Клиенты обычно полагаются на непрерывное электроснабжение, и операторы сетей получают помощь от ИИ, чтобы обеспечить это, одновременно оптимизируя хранение и распределение энергии из возобновляемых источников.
Однако с увеличением количества солнечных и ветровых электростанций, которые обеспечивают электроэнергию в меньших количествах и с перерывами, а также с ростом угрозы погодных явлений и кибератак, обеспечение надёжности становится всё более сложным. «Именно здесь ИИ может сыграть свою роль», — объясняет Анурадха Аннасвами, старший научный сотрудник MIT и директор лаборатории адаптивного управления MIT. «По сути, вам нужно внедрить целую информационную инфраструктуру, чтобы дополнить и улучшить физическую инфраструктуру».
Планирование инвестиций в инфраструктуру будущего
Компании, управляющие сетями, постоянно планируют расширение генерации, передачи, хранения и т. д., и строительство всей необходимой инфраструктуры может занять много лет, в некоторых случаях более десяти. Поэтому им необходимо прогнозировать, какая инфраструктура им понадобится для обеспечения надёжности в будущем.
Использование ИИ для открытия и использования передовых материалов
«Использование ИИ для разработки материалов сейчас переживает бум», — говорит Джу Ли, профессор MIT по энергетике. Он отмечает два основных направления.
Во-первых, ИИ делает возможным более быстрое моделирование физических процессов на атомном уровне. Результат — лучшее понимание на атомном уровне того, как состав, обработка, структура и химическая реактивность влияют на характеристики материалов. Это понимание предоставляет правила проектирования, которые помогают направлять разработку и открытие новых материалов для генерации, хранения и преобразования энергии, необходимых для устойчивой будущей энергетической системы.
Во-вторых, ИИ может помочь управлять экспериментами в режиме реального времени, когда они проводятся в лаборатории. Ли объясняет: «ИИ помогает нам выбрать лучший эксперимент, основываясь на наших предыдущих экспериментах, и — на основе поиска в литературе — выдвигает гипотезы и предлагает новые эксперименты».
В MIT исследователи работают над различными аспектами описанных выше возможностей. В проектах, поддерживаемых MITEI, команды используют ИИ для более точного моделирования и прогнозирования сбоев в плазменных потоках внутри термоядерных реакторов — что необходимо для достижения практической выработки энергии за счёт термоядерного синтеза. Другие команды, поддерживаемые MITEI, используют инструменты на базе ИИ для интерпретации нормативных актов, климатических данных и инфраструктурных карт, чтобы ускорить и адаптировать планирование электрических сетей.
Вклад MITEI
Помимо лидерства и финансирования многих исследовательских проектов, MITEI выступает в роли организатора, объединяя заинтересованные стороны для рассмотрения общих проблем и потенциальных решений. В мае 2025 года ежегодный весенний симпозиум MITEI под названием «ИИ и энергетика: опасность и перспективы» собрал экспертов в области ИИ и энергетики из академических кругов, промышленности, правительства и некоммерческих организаций, чтобы изучить ИИ как проблему и потенциальное решение для перехода к чистой энергии.
1. Как ИИ может помочь в оптимизации работы электросетей и интеграции возобновляемых источников энергии?
Ответ: ИИ помогает увеличить эффективность и снизить затраты, интегрировать растущую долю возобновляемых источников энергии и прогнозировать необходимость обслуживания ключевого оборудования для предотвращения сбоев и возможных отключений электроэнергии. Также ИИ помогает планировщикам сетей планировать инвестиции в генерацию, хранение энергии и другую инфраструктуру, которая будет необходима в будущем.
2. Какие проблемы могут возникнуть при использовании ИИ в центрах обработки данных и как они связаны с переходом к чистой энергии?
Ответ: Центры обработки данных, которые строятся для поддержки ИИ, могут создавать нагрузку на электросети, повышать цены для потребителей и вызывать перебои в обслуживании. Однако использование ИИ может способствовать переходу к чистой энергии, снижая энергопотребление и выбросы в зданиях, транспорте и промышленных процессах.
3. Какие новые материалы можно разработать с помощью ИИ для использования в ядерной энергетике и других областях?
Ответ: ИИ помогает исследователям открывать или разрабатывать новые материалы для ядерных реакторов, батарей и электролизеров. ИИ делает возможным более быстрое моделирование физических процессов на атомном уровне, что позволяет лучше понять, как состав, обработка, структура и химическая реактивность влияют на характеристики материалов. Это понимание предоставляет правила проектирования, которые помогают направлять разработку и открытие новых материалов для генерации, хранения и преобразования энергии.
4. Какие направления использования ИИ в энергетике выделяет профессор MIT Джу Ли?
Ответ: Джу Ли выделяет два основных направления:
* более быстрое моделирование физических процессов на атомном уровне для лучшего понимания характеристик материалов;
* управление экспериментами в режиме реального времени, когда они проводятся в лаборатории, для выбора лучшего эксперимента и выдвижения гипотез.
5. Какую роль играет MITEI в исследованиях и разработках в области ИИ и энергетики?
Ответ: MITEI выступает в роли организатора, объединяя заинтересованные стороны для рассмотрения общих проблем и потенциальных решений. Помимо лидерства и финансирования многих исследовательских проектов, MITEI организует конференции и симпозиумы, такие как «ИИ и энергетика: опасность и перспективы», для изучения ИИ как проблемы и потенциального решения для перехода к чистой энергии.