Skaitmeninė transformacija energetikos sistemose: dirbtinio intelekto, daiktų interneto, blokų grandinių ir decentralizuotų energijos modelių visapusiška apžvalga

Anotacija

Šiame moksliniame straipsnyje analizuojama skait­meninės transformacijos įtaka energetikos sektoriui, ypatingą dėmesį skiriant dirbtinio intelekto (DI), daiktų interneto (IoT), blokų grandinių technologijų ir decentralizuotų energijos modelių integravimui. Tyrimas paremtas sisteminės literatūros analize, atvejų studijomis ir kiekybiniais modeliais, siekiant įvertinti šių technologijų poveikį energetikos sistemų efektyvumui, tvarumui ir prieinamumui.
Tyrimo rezultatai atskleidžia, kad skaitmeninė transformacija iš esmės keičia energijos gamybos, paskirstymo ir vartojimo procesus. Spiečiaus elektrifikacijos modelis, pagrįstas tarpusavyje sujungtomis saulės energijos sistemomis, įgalina bendruomenes kurti modulinius elektros mikrotinklus, kurie gali būti plečiami nuo pavienių sistemų iki integracijos su nacionaliniais tinklais. Atvejų studijos iš Kenijos, Madagaskaro, Jemeno, Vokietijos ir Bolivijos demonstruoja šio modelio pritaikomumą skirtinguose socialiniuose-ekonominiuose kontekstuose.
Dirbtinis intelektas ir daiktų internetas reikšmingai pagerina energetikos sistemų efektyvumą. DI algorit­mai, analizuodami realaus laiko duomenis, optimizuoja energijos srautus ir užtikrina sistemos patikimumą, o IoT įrenginiai suteikia fizinę infrastruktūrą duomenims rinkti ir perduoti. Blokų grandinių technologija transformuoja energijos prekybą, įgalindama tarpusavio (P2P) energijos rinkas ir sumažindama sandorių kaštus iki 25 %.
Tyrimas atskleidė, kad diegiant skaitmenines technologijas susiduriama su reikšmingais iššūkiais, įskaitant aukštas pradines sąnaudas, kibernetinio saugumo rizikas ir aplinkosauginius aspektus, susijusius su skaitmeninės infrastruktūros energijos suvartojimu. Vokietijos atvejo analizė parodė, kad pažangios skait­meninės technologijos gali sumažinti paskirstymo nuostolius 23 %, tačiau reikalauja reikšmingų pradinių investicijų.
Remiantis tyrimo rezultatais, rekomenduojama vystyti finansines paskatas, gebėjimų stiprinimo programas ir reguliavimo sistemas, skatinančias skait­meninių technologijų diegimą. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas žmogiškojo kapitalo vystymui ir tarptautiniam bendradarbiavimui, siekiant užtikrinti technologijų prieinamumą mažiau išsivysčiusiuose regionuose.