AI pentru management energetic – 10 soluții digitale eficiente

Sectorul energetic – care reunește industrii precum extracția de petrol și gaze, producția de energie electrică și serviciile de utilități – reprezintă coloana vertebrală a funcționării economiilor moderne și a progresului social.

Managementul energetic contemporan trebuie să fuzioneze experiența tradițională cu soluții digitale de ultimă generație, pentru a face față exigențelor crescânde legate de eficiență operațională și sustenabilitate ecologică.

Apariția inteligenței artificiale generative (genAI) a adus o schimbare semnificativă în industrie. Datorită capacității sale de a analiza cantități masive de date, de a genera modele predictive și de a sugera scenarii complexe, AI revoluționează modul în care se desfășoară afacerile.

Pentru prima dată în istorie profesioniștii din industria energetică au posibilitatea de a accesa informații în timp real, de a lua decizii fundamentate pe un volum vast de date și de a deveni lideri incontestabili în aria lor de activitate grație inteligenței artificiale generative (genAI).

Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (IEA) integrarea inteligenței artificiale în infrastructuri deja omniprezente – precum motoarele de căutare online – ar putea determina o creștere de până la zece ori a cererii globale de electricitate (ca urmare a creșterii intensității utilizării). În plus se estimează că până în anul 2030 consumul de energie al centrelor de date va reprezenta o proporție dublă din totalul consumului electric mondial. Aceste proiecții subliniază nevoia urgentă de politici publice coerente în domeniul managementului energetic, precum și de investiții majore în surse de energie regenerabilă. (IBM)

Rolul AI în industria energetică

Timp de decenii sectorul energetic s-a bazat pe tehnologii convenționale pentru a gestiona operațiunile rețelei, a monitoriza infrastructura și a anticipa cererea.

În prezent industria energetică se confruntă cu provocări tot mai complexe, care impun o reconceptualizare a managementului energetic: volatilitatea prețurilor, integrarea surselor regenerabile şi cerinţele de sustenabilitate obligă la adoptarea unor soluţii inovatoare.

Inteligența artificială are potențialul de a fi un instrument puternic de transformare a modului în care energia este produsă și gestionată. Prin intermediul învățării automate avansate şi al analizei cantităților masive de date tehnologiile AI pot optimiza consumul de energie, pot îmbunătăți reziliența rețelei şi pot permite utilizarea mai inteligentă şi mai eficientă a resurselor.

Potrivit estimărilor, programele de eficiență energetică bazate pe inteligență artificială şi prin reţele inteligente ar putea genera o valoare economică de până la 1.300 miliarde de dolari până în 2030. Mai mult, asemenea soluții au capacitatea de a reduce emisiile globale de gaze cu efect de seră (GES) cu 5–10 % – echivalentul emisiilor anuale ale întregii Uniuni Europene. (World Economic Forum)

Una dintre cele mai promițătoare contribuții ale inteligenței artificiale în management energetic este accelerarea tranziției energetice. Prin îmbunătăţirea integrării şi gestionării eficiente a surselor regenerabile,AI stabilizează reţelele, realizează predicții precise ale cererii şi minimizează risipa de energie.

Utilizările concrete ale inteligenței artificiale includ:

• prezicerea defecțiunilor echipamentelor: analizând date istorice și real-time de la senzori algoritmii AI detectează anomaliile înainte de apariția perioadelor costisitoare de nefuncționare;
• optimizarea distribuției energiei: rețelele inteligente AI echilibrează dinamic cererea și oferta, asigurând fiabilitate crescută și reducând pierderile;
• îmbunătățirea strategiilor de tranzacționare: analizele predictive bazate pe AI anticipează prețurile de piață și cererea de energie cu o acuratețe fără precedent, sprijinind comercianții în optimizarea ofertelor și achizițiilor.

Liderii industriei energetice au început deja să evalueze impactul genAI asupra inițiativelor durabile: un studiu KPMG relevă faptul că 43% dintre directori consideră AI-ul un instrument esențial pentru monitorizarea și gestionarea impactului de mediu. În acest fel AI contribuie decisiv la implementarea practicilor sustenabile și la asigurarea conformității cu reglementările ecologice, prin analiza riguroasă a datelor de emisii și prin susținerea deciziilor operaționale cu un caracter strategic și eco-responsabil.

1. GE Digital’s Predix Platform

Predix de la GE Digital reprezintă o platformă industrială complexă de tip Internet of Things (IoT), concepută special pentru nevoile industriei energetice. Această soluție cloud-based Platform-as-a-Service (PaaS) interconectează echipamentele, datele, resursele umane și celelalte active, utilizând tehnologii de vârf în domeniul calculului distribuit, al analizei big-data, al gestionării datelor de la echipamente și al comunicării machine-to-machine.

Beneficiile oferite de platforma Predix includ:

• Dezvoltare rapidă a aplicațiilor industriale: Fluxuri de lucru preconfigurate și biblioteci de microservicii permit echipei de dezvoltare să lanseze soluții de management energetic cu un timp minim de implementare.
• Scalabilitate transparentă: Infrastructura cloud elimină povara administrării hardware-ului și permite adaptarea dinamică la volumul de date și la cerințele computational intensive ale modulelor de energie AI.
• Agilitate în răspunsul la cerințele clienților: Capacitatea de a modifica rapid configurațiile și de a introduce noi funcționalități optimizează integrarea reglementărilor privind eficiența energetică și adaptarea la fluctuațiile pieței.

Integrarea nativă cu sistemele ERP și SCADA existente asigură continuitatea operațională fără investiții majore în infrastructură, sprijinind astfel tranziția către un management energetic modern și sustenabil.

Prețurile nu sunt afișate public, ci diferă în funcție de nevoile fiecărui client. Pentru un plan personalizat se recomandă contactarea echipei de vânzări.

2. Siemens MindSphere

MindSphere se evidențiază drept un sistem de operare IoT bazat pe cloud, capabil să răspundă cerințelor complexe ale managementului energetic contemporan.

Prin integrarea datelor provenite de la dispozitive şi sisteme distribuite de-a lungul întregului lanţ valoric energetic, această platformă facilitează centralizarea şi armonizarea informaţiilor operaţionale, esenţiale pentru optimizarea proceselor şi pentru îmbunătăţirea continuă a eficienţei energetice.

În centrul arhitecturii MindSphere stă utilizarea avansată a tehnologiilor AI care permit analiza în profunzime a volumelor masive de date generate în timp real. Algoritmii de învăţare automată identifică prompt ineficienţele din fluxurile de lucru, detectează anomalii şi derapaje operaţionale.

Astfel companiile pot prelungi durata de viaţă a echipamentelor, pot reduce perioadele neplanificate de oprire şi pot aloca resursele de întreţinere cu un grad crescut de exactitate.

Aplicaţiile MindSphere se extind de la gestionarea reţelelor inteligente – unde echilibrul dinamic între cerere şi ofertă este susţinut prin instrumente de simulare şi prognoză – până la monitorizarea parcurilor eoliene şi a centralelor solare, în care parametrii de performanţă sunt urmăriţi cu precizie milimetrică.

Modelul de tarifare pe bază de abonament al MindSphere se pliază pe diversitatea actorilor din sector: costurile sunt calibrate în funcţie de numărul de dispozitive conectate şi de volumul de date procesate, garantând atât accesibilitate pentru furnizorii independenţi de energie, cât şi suport pentru organizații mari, cu reţele extinse.

3. Schneider Electric EcoStruxure

EcoStruxure este o arhitectură integrată care utilizează IoT  și AI pentru a oferi monitorizare și control energetic în timp real, reprezentând o soluție de vârf în modernizarea industriei energetice.

În centrul platformei stau capabilităţi avansate AI care procesează în timp real fluxurile de date provenite de la senzori şi dispozitive mobile, oferind analize predictive şi recomandări operaţionale.

Factorii de decizie beneficiază de instrumente de simulare şi alerte automate, care facilitează reacții prompte la variațiile cererii și prevenirea suprasolicitării rețelelor. Această abordare contribuie la optimizarea parametrilor de funcționare, la reducerea pierderilor și la extinderea duratei de viață a echipamentelor.

EcoStruxure se adresează atât companiilor de mici dimensiuni, cât și organizațiilor cu infrastructuri complexe, oferind o scalabilitate modulară ce permite adăugarea rapidă a componentelor IoT și a aplicațiilor mobile.

EcoStruxure este bazat pe o licență valabilă 3 ani, la prețul de 678 USD.

4. Honeywell Forge

Noua soluție Honeywell Forge încorporează inteligența artificială, învățarea automată și capacități de twin digital menite să ajute utilitățile să monitorizeze activele, să identifice în mod eficient cauzele principale și să introducă analize predictive pentru a deveni mai proactive în ceea ce privește gestionarea activelor rețelei.

Soluția furnizează, de asemenea, o previziune „de jos în sus” a cererii de energie, a resurselor de generare distribuită și a sarcinilor controlabile, asigurând vizibilitate operațională sporită și suport pentru decizii strategice.

Forge Performance+ for Utilities permite, de asemenea, procese de automatizare precum răspunsul la cerere și gestionarea resurselor energetice distribuite pentru a crește fiabilitatea și stabilitatea rețelei. Soluția este benefică pentru managementul energetic deoarece oferă:

• Monitorizare în timp real – Colectarea continuă de date de la senzori permite supravegherea permanentă a stării echipamentelor și intervenții imediate în caz de abateri operaționale.
• Mentenanță predictivă – Algoritmii de machine learning identifică pattern-uri precursoare ale defecțiunilor, reducând nefuncționările neplanificate și costurile asociate reparațiilor de urgență.
• Managementul resurselor distribuite – Automatizarea răspunsului la variațiile cererii și integrarea generatorilor distribuiți mențin echilibrul cerere-ofertă și sporesc reziliența rețelei.
• Duplicare digitală avansată – Replica virtuală a infrastructurii energetice permite testarea strategiilor de operare și evaluarea impactului deciziilor înainte de implementarea fizică.
• Scalabilitate modulară – Implementarea poate fi extinsă rapid prin adăugarea de module IoT și funcționalități noi, adaptându-se nevoilor companiilor mici sau marilor utilități.

Prețurile nu sunt afișate public, deoarece abonamentele diferă în funcție de nevoile fiecărui client.

5. ABB Ability

ABB Ability reprezintă soluția digitală de referință pentru monitorizarea și optimizarea consumului de energie și a amprentei de CO₂, oferind posibilitatea de a lua decizii rapide și fundamentate pe date relevante.

Prin utilizarea modulului „Watching” ABB Ability™ Energy Manager pune la dispoziție următoarele beneficii și funcționalități cheie:

• Vizualizare în timp real și date istorice privind tendințele de consum / dispozitiv – Interfața intuitivă afișează grafice comparative și rapoarte detaliate care facilitează analiza evoluției consumului, asigurând un grad ridicat de transparență în evaluarea performanței energetice.
• Evaluarea consumului de energie pentru diferite zone, inclusiv cel necesar pentru auditarea proceselor – Segmentarea granulară a datelor permite identificarea cu acuratețe a punctelor critice, contribuind la optimizarea alocării resurselor și reducerea pierderilor neesențiale.
• Evaluarea amprentei de CO₂ pe instalație, zonă sau dispozitiv – Indicatorii specializați livrează o imagine exhaustivă asupra impactului de mediu, facilitând raportarea conform cerințelor internaționale și consolidând angajamentele de decarbonizare.
• Configurarea alertelor prin SMS sau e-mail, pentru a asigura siguranța și continuitatea serviciilor – Mecanismele de notificare avertizează în timp util asupra eventualelor disfuncționalități, reducând semnificativ timpii de nefuncționare.

Prețurile sunt disponibile la cerere, în funcție de necesități și de dimensiunea companiei.

6. C3.ai Energy Management

C3 AI® Energy Management reprezintă o soluție menită să sprijine managerii de utilități în reducerea costurilor energetice și a emisiilor, prin identificarea precisă a oportunităților de eficiență energetică.

Aplicația unifică date disparate – de la consumul de energie și emisiile de CO₂, până la informațiile obținute de la senzori – și valorifică capabilitățile AI pentru a prezice și a evidenția lacunele operaționale.

Funcționalități esențiale ale C3 AI® Energy Management:

• Previziuni integrate – Monitorizează consumul de energie, amprenta de carbon, consumul de apă și generarea de deșeuri, de la nivel corporativ până la cel al fiecărei instalații și echipament, beneficiind de benchmarking și previziuni bazate pe inteligență artificială.
• Linii de bază și forecast AI – Generează linii de fundamentare și proiectează evoluția consumului de energie și a emisiilor pentru echipamente, linii de producție și configurații multiple, atât în interiorul, cât și între fabrici și facilități.
• Analiza gap-to-potential – Compară performanța actuală a activelor cu potențialul lor optim, pentru a detecta anomalii și pentru a prioritiza cele mai profitabile oportunități de îmbunătățire.
• Calcul automat al emisiilor Scope 1 și 2 – Determină, aproape în timp real, emisiile de gaze cu efect de seră provenite din arderea combustibililor și din consumul de energie electrică, la toate nivelurile de activitate.

Prețurile pentru C3 AI® Energy Management nu sunt standard, ci diferă în funcție de nevoile clienților și de aria de implementare.

7. Oracle Utilities Analytics Cloud

Oracle Utilities Analytics Cloud reprezintă o soluție AI, care pune la dispoziția companiilor din industria energetică capabilități avansate de management al operațiunilor.

Prin combinarea analizei de date și a învățării automate platforma optimizează operațiunile de tranzacționare a energiei, de implicare a clienților și de gestionare a rețelei, consolidând fluxuri variate de informații într-un mediu unificat.

Caracteristici principale:

• Customer insights – Simplifică activități consumatoare de timp, precum gestionarea excepțiilor de facturare, și analizează tendințele clienților pentru a identifica proprietarii de vehicule electrice, facilitând recomandări personalizate și creșterea satisfacției.
• Metering insights – Aplică algoritmi specializați pentru evaluarea stării contoarelor, monitorizarea performanței implementării și detectarea furturilor ori a pierderilor, maximizând astfel valoarea investiției în infrastructura AMI și contribuind la un management energetic de precizie.
• Grid insights – Monitorizează starea transformatoarelor și îmbunătățește acuratețea modelului rețelei de distribuție, adaptându-se dinamic la condițiile din teren pentru operațiuni mai sigure și mai eficiente.
• Consolidarea datelor din surse multiple – Integrează date privind consumul de energie, emisiile și datele senzoriale într-un tablou de bord unificat.

La fel ca multe soluții de nivel enterprise prețurile Oracle sunt personalizate în funcție de dimensiunea și complexitatea implementării.

8. SparkPredict

Software-ul SparkPredict® de la Avathon deblochează valoarea datelor senzorilor industriali, permițându-le companiilor din industria energetică să previzioneze și să prevină evenimente catastrofale rare, să îmbunătățească eficiența operațională și să optimizeze programarea și întreținerea.

Propulsată de Cisco HyperFlex Edge și optimizată pentru procesoarele Intel® Xeon® Scalable de generația a doua, această soluție de întreținere predictivă este remarcabil de ușor de implementat și de gestionat, aducând un plus în managementul energetic al infrastructurilor critice.

SparkPredict® este un produs dedicat întreținerii predictive și gestionării anomaliilor. Prin integrarea celor mai avansate tehnici de construire automată a modelelor – algoritmi supervizați, nesupervizați și deep learning – platforma reduce intervalul de implementare la scară largă de la ani la luni.

Abordarea orientată către client presupune colaborarea directă cu specialiștii pentru identificarea obiectivelor de business cu valoare ridicată și pentru definirea nivelului optim de modelare.

SparkPredict poate procesa până la o mie de etichete diferite, necesare pentru modelarea activelor complexe, a componentelor critice, a modurilor de defecțiune, a proceselor sau a subsistemelor.

9. Enel X Energy Management System

Energy Management System reprezintă o platformă avansată de monitorizare a consumului de energie, dedicată companiilor din România și de pe piețele internaționale.

Prin colectarea și analiza indicatorilor energetici – precum consumul, costurile și alți parametri relevanți – sistemul conferă vizibilitate în timp real asupra performanței; în industria energetică, unde optimizarea resurselor devine imperativă, această soluție oferă utilități esențiale pentru reducerea riscurilor, controlul cheltuielilor și consolidarea sustenabilității afacerii.

Printre capabilitățile principale ale platformei se numără:

• verificarea consumului de energie la nivel de portofoliu și compararea locațiilor prin indicatori de performanță specifici
• generarea unui profil energetic detaliat, care include monitorizarea parametrilor electrici (energie activă și reactivă, puteri, tensiune, fluxuri, frecvență, factor de putere) și a celor neelectrici (debit de gaz, apă, energie termică)
• generarea automată de rapoarte pe baza datelor înregistrate, utile pentru audituri interne și pentru îndeplinirea cerințelor de reglementare în domeniul eficienței energetice
• un mecanism de alarmare prin e-mail, care notifică imediat managerii atunci când valorile depășesc pragurile prestabilite
• estimarea costurilor prin calculul facturii pe baza consumului real

Prețurile nu sunt afișate în mod public, depinzând de complexitatea cererii și de nevoie fiecărui client.

10. PowerView by GridIntel

PowerView este o soluție ușor de utilizat, adaptată la cerințele sectorului, care ajută la gestionarea consolidată a datelor într-o interfață bazată pe browser.

Creată de ingineri specializați în domeniul energetic Power-View răspunde provocărilor specifice ale industriei energetice, asigurând suportul necesar pentru decizii fundamentate și maximizarea eficienței în cadrul proceselor de management energetic.

Caracteristici principale:

• Focalizare pe industria energetică – Funcționalitățile au fost calibrate pentru aplicații în utilități, producție de energie regenerabilă și infrastructuri critice.
• Soluție GIS securizată – Hărți interactive și un sistem avansat de georeferențiere facilitează localizarea și supravegherea substațiilor, liniilor și a surselor regenerabile.
• Integritate și protecție a datelor – Mecanisme de criptare end-to-end și politici stricte de acces asigură securitatea informațiilor critice.
• Monitorizare KPI în timp real – Dashboard-uri configurabile afișează indicatorii cheie pentru evaluarea performanței și optimizarea continuă a consumului.

Prețurile nu sunt standard, ci depind de complexitatea cererii și de nevoile fiecărui client.

Depășirea provocărilor și perspective privind AI în industria energetică

Se estimează că dimensiunea globală a pieței de AI în industria energetică va atinge circa 51,4 miliarde USD până în 2033, comparativ cu 3,7 miliarde USD în 2023, reflectând un CAGR de 30,1% pentru perioada 2024–2033. (Market.us)

Această evoluție se datorează în principal necesității unui management energetic eficient într-un mediu tot mai descentralizat și digitalizat, în care rețelele electrice trebuie să integreze simultan numeroși consumatori, generatoare și sisteme de stocare.

Inteligența artificială devine esențială pentru procesarea rapidă a volumelor masive de date: de la parametrii de consum și emisiile de CO₂, până la informații meteo și istoricul de funcționare al echipamentelor. Capacitatea de a analiza și de a diagnostica în timp aproape real dezechilibrele rețelei susține creșterea eficienței energetice și menținerea stabilității sistemului, evitând penele și penele costisitoare.

Rețelele inteligente constituie un domeniu-cheie de aplicare: ele transportă atât energie electrică, cât și date, permițând un dialog continuu între producători, consumatori și instalatori. În cazul surselor volatile – precum parcurile eoliene și solare – algoritmii AI pot ajusta dinamic producția în funcție de cerere și condiții meteorologice, optimizând astfel echilibrul cerere-ofertă și minimizând risipa de energie.

Întreținerea predictivă devine un pilon al fiabilității: detectarea timpurie a anomaliilor în generare, transport și consum permite planificarea optimă a lucrărilor de mentenanță, reducând costurile operaționale și întreruperile neplanificate. Proiecte de cercetare, precum cele derulate de Institutul Fraunhofer, confirmă potențialul IA în acest domeniu.

Implementarea AI în sectorul energetic întâmpină provocări semnificative: confidențialitatea și securitatea datelor, interoperabilitatea cu infrastructura existentă și deficitul de profesioniști calificați.

În pofida acestor obstacole perspectivele rămân promițătoare: AI nu doar facilitează operațiunile curente, ci acționează ca motor de inovare, redefinind producția, distribuția, consumul și stocarea de energie. Pentru factorii de decizie din industria energetică înțelegerea și valorificarea pe deplin a inteligenței artificiale sunt imperative pentru a naviga cu succes într-un peisaj energetic tot mai complex.

Concluzii

În contextul evoluției rapide a industriei energetice integrarea soluțiilor AI s-a dovedit a fi catalizatorul unei revoluții în managementul energetic.

Capacitatea de a monitoriza consumul, emisiile și starea echipamentelor, combinată cu algoritmi avansați de machine learning, aduce claritate operațională și reduce semnificativ riscurile asociate defecțiunilor neașteptate.

Un alt aspect definitoriu al transformării digitale este optimizarea costurilor. Prin automatizarea proceselor de întreținere, prin analiza gap-to-potential și prin simulări de scenarii, companiile obțin o vizibilitate detaliată asupra zonele ce necesită intervenții, ceea ce conduce la economii substanțiale și la o alocare mai eficientă a resurselor.

Soluțiile inteligente susțin tranziția către surse regenerabile prin consolidarea capacității rețelelor de a integra variabilitatea producției eoliene și solare. Stabilizarea dinamică a fluxurilor de energie și echilibrarea cererii cu oferta distribuită cresc eficiența energetică și contribuie la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.