現如今,隨著氣候問題的日益嚴重,世界上絕大多數國家都越來越重視零碳技術或者低碳技術。可再生能源便是一種零碳技術。例如風力發電來說,在過去的十年里,風力發電廠已經成為零碳電力的重要來源,原因與急劇下降的風機成本以及不斷提高的裝機量分不開。但是,風力發電的不穩定性卻對現今的能源系統提出了更高的挑戰。如何提前預知風電的不穩定性成了一個急需解決的問題。
為了解決風電預測問題,2018年,DeepMind (開發阿法狗的團隊)和谷歌開始將機器學習算法應用于美國中部的共700MW的風力發電廠中。這些風電場是谷歌全球可再生能源項目的一部分,這700MW的風力發電廠發出的電力足夠滿足一個中型城市的用電量需求。
DeepMind團隊基于大量的天氣預報以及歷史發電數據訓練其神經網絡模型,并建立了提前36小時預測風力發電的模型。基于這些預測數據,DeepMind團隊可以提前一天告知電網未來每小時電力的輸出,從而可以更高效的保證電網的穩定。雖然這一算法還沒改進到最優的程度,但目前已經開始顯著的幫助了風力發電廠提高自身的收益。與最基礎的運作方式相比,通過加入基于機器學習的預測,風電場的收益提高了20%。
我們無法消除風的變化,因此無法使風力發電變得穩定,但DeepMind目前的研究結果表明,可以使用機器學習來預測風力發電,從而提高風電的價值。
↑與未采用機器學習的風電場(淺色矩形)相比,采用了機器學習的風電場(深色矩形)由于對風力產出、電力供需、運營成本進行了有效把控,成功將風力能源價值提高將近20%
DeepMind希望這種機器學習的方法可以得到廣泛的應用,從而推動全世界的能源轉型。谷歌最近實現了其所使用的能源100%來自可再生能源(部分通過購買綠證的方式)。目前,谷歌的目標是7x24小時每時每刻消納的電都是可再生能源所發出的,因此基于機器學習的預測算法將會更加的重要。DeepMind目前的算法還有很高的提升空間,然而目前已經走出的這一步,對于谷歌以及對于全世界的環境問題而言,都是意義重大的。