人工智能有助于减轻电网负荷同时又不会影响人们的能源使用

我和我的同事开发了一种人工智能系统，可以帮助建筑物将能源使用转移到电网更清洁的时间。

我是一名研究和开发智能建筑的工程师。我的实验室开发了Merlin，它可以学习人们在家中如何使用能源，并调整恒温器等能源控制装置以满足他们的需求，同时最大限度地减少对电网的影响。该系统可以学习一组建筑物和居住者，并用于具有不同控制和能源使用模式的建筑物。

我们以亚瑟王传奇魔术师的名字将其命名为“梅林”，以反映该系统的神奇本质：它会自动收集人们在家中使用能源的数据，并识别对家用电池储能进行充电和放电的机会。而且，它这样做的方式是，无论你需要什么，你总是有电可用。因此，你的空调总是可用的，但同时它减少了电网的压力——例如，在下午的高峰期。

如果需求超过可用发电量，公用事业公司通常会要求客户调节恒温器或减少负荷。如果这还不够，可能会停电。这就是Merlin的作用所在。通过更智能地管理家庭能源使用，Merlin有助于平衡能源供应，使电网更加稳定可靠。Merlin管理电网对家庭电池的使用，同时保持家庭的正常能源消耗。

为什么重要

为了应对气候变化，社会需要过渡到仅使用太阳能、风能和核能等非化石燃料发电。此外，所有家用电器或最终用途(取暖、烹饪、烘干衣服)都必须电气化。汽车也正在发生类似的转变，从内燃机汽车转向电池驱动的电动汽车。然而，大多数可再生能源都是不可调度的，这意味着电力公司不能在需要时就启动它们。

这需要从集中式能源系统(由发电厂生产所有所需电力)向更分散或分布式能源系统进行根本性转变。在分散式系统中，电力是在电网边缘产生的(例如，在装有太阳能电池板的家中)，而家庭和办公楼可以将电能储存在电池中。

家庭和办公楼也积极尝试减少或转移负荷，以减少对电网的需求。这意味着停电次数减少，能源浪费减少。此外，更有效地利用能源有助于减少温室气体排放。

正在进行的其他研究

研究人员正在研究各种方法，使建筑物更加智能，更好地改变能源使用方式。事实上，美国能源部已经制定了一份国家路线图，以开发这种电网互动式高效建筑，到2030年将建筑物的能源效率和能源需求灵活性提高三倍。2021年，该部门通过其互联社区计划资助了10个公私合作项目，以开发和测试电网互动式建筑技术。

国际能源署支持了多种项目，其中研究人员正在致力于开发软件应用程序，以实现更智能的建筑运行、能源灵活的建筑以及最近的建筑电网一体化控制。

所有这些项目和发展都专注于先进的控制系统，并推动采用智能技术来优化能源使用，类似于Merlin。

下一步

下一步是在更多社区的真实条件下测试Merlin等系统，并了解它们在不同地点和条件下的工作情况。我们必须收集用户体验的反馈，并将其整合到我们的下一个原型中，以确保管理人们家庭能源的人工智能系统的可接受性。我们的目标是让这些系统易于使用且价格合理，以便每个人都能从更智能、更环保的家居中受益。

我们的目标是让每个社区的家庭像一个团队一样共享能源，始终确保每个人都有足够的电力，并且尽可能少地使用电网的电力。

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