Yenilenebilir enerjide yapay zeka sürdürülebilirliği nasıl destekler?

Bir toplum olarak, uzunca bir süredir fosil yakıtlara bağımlı kaldık. Geçtiğimiz yıl, küresel enerjiyle ilgili karbondioksit emisyonları 34,4 milyar metrik ton ile yeni bir zirveye ulaştı. 2015 Paris Anlaşması, karbon emisyonlarını azaltarak küresel ısınmayı 2 santigrat derecenin altında tutmayı amaçlasa da, bu hedeflere ulaşmakta hala zorlanıyoruz. Bu gerçekler göz önüne alındığında, enerji endüstrisi yenilenebilir enerjiye odaklanıyor.

Yenilenebilir enerji, sürekli olarak yenilenen ve uzun vadede sürdürülebilir olan doğal kaynaklardan üretilir. Milyonlarca yılda oluşan ve kullanıldığında tükenen kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların aksine, yenilenebilir enerji kaynakları sürekli olarak yenilenebilir. Örneğin, güneş ışığı, rüzgar ve jeotermal yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.

‍

Ancak yenilenebilir enerjiye geçmek kolay değil. Doğru yerleri seçmek, sistemleri entegre etmek ve her şeyin verimli çalışmasını sağlamak gibi zorluklar var. Enerji endüstrisi, bu zorlukların üstesinden gelmek için Yapay Zeka (AI) ve bilgisayarlı görüye yöneliyor. Temiz enerji için dünya çapındaki yapay zeka pazarının 2030 yılına kadar 75,82 milyar doları aşması bekleniyor. Bu makalede, yapay zeka ve bilgisayarlı görünün yenilenebilir enerji sektörünü nasıl değiştirdiğini ve sürdürülebilirliği nasıl desteklediğini göreceğiz.

Yapay zeka ve yenilenebilir enerji: Yeşil enerjiyi daha akıllı hale getirmek

Bilgisayarlı görü gibi yapay zeka teknolojileri, görüntü ve videolardan değerli bilgiler analiz ederek ve çıkararak yenilenebilir enerji sektörünü dönüştürüyor. Bilgisayarlı görü, makinelerin görsel verileri yorumlamasına ve anlamasına yardımcı olmak için algoritmalar ve derin öğrenme modelleri kullanır. Bu gelişmeler, yenilenebilir enerji operasyonlarını daha verimli, güvenilir ve uygun maliyetli hale getirir.

Yenilenebilir enerjide bilgisayarlı görü kullanmanın bazı temel faydaları şunlardır:

• Otomatik Ekipman Denetimi: Arızaları erken tespit etmek, zamanında bakım planlamak ve maliyetli arızaları önlemek için ekipmanın otomatik denetimi.
  ‍
• Enerji Üretimi Tahmini: Güç şebekesini daha iyi yönetmek için güneş ve rüzgar gibi kaynaklardan enerji üretimini tahmin etme.
  ‍
• Optimizasyon ve Tanımlama: Binalarda enerji kullanımını optimize etme, hasarlı güneş panellerini belirleme ve daha fazlası.

Ancak, dikkate alınması gereken dezavantajları da vardır:

• Yüksek Başlangıç Maliyetleri: Yapay zeka ve bilgisayarlı görü teknolojilerini uygulamak, hem donanım hem de yazılıma önemli bir ön yatırım gerektirebilir.
  ‍
• Veri Kalitesine Bağımlılık: Bilgisayarlı görü sistemlerinin etkinliği, büyük ölçüde eğitildikleri verilerin kalitesine ve miktarına bağlıdır ve bu bazen sınırlayıcı bir faktör olabilir.
  ‍
• Eski Sistemlerle Entegrasyonda Zorluk: Genellikle, endüstriyel ortamlardaki makinelerin yapay zeka ile entegre edilmesi zor olabilir.

Faydaları ve dezavantajları göz önünde bulundurarak, bilgisayarlı görünün yenilenebilir enerji sektöründeki birkaç pratik uygulamasını keşfedelim.

Bilgisayarlı görü yardımıyla güneş enerjisi santrallerini yönetmek

Güneş enerjisi santrali, güneş ışığından elektrik üretmek için birden fazla güneş panelinin kurulduğu geniş bir arazi alanıdır. Güneş enerjisi santralleri, bir güneş panelinin 25 yıllık ömrü boyunca bilgisayarlı görü kullanılarak izlenebilir ve yönetilebilir. Örneğin, inşaat aşamasında, dronlar ve uydular sahanın yüksek çözünürlüklü görüntülerini yakalayabilir. Bu görüntüler, her şeyin doğru şekilde kurulduğundan emin olmak için bilgisayarlı görü kullanılarak analiz edilebilir. Yanlış hizalanmış paneller veya hatalı kablolama gibi hataları erken tespit etmek, maliyetli hataları önleyerek zamandan ve paradan tasarruf sağlar. 

‍

Güneş enerjisi santrali faaliyete geçtiğinde, bilgisayarlı görü verimliliğini korumada hayati bir rol oynayabilir. Yüksek çözünürlüklü kameralar, güneş panellerini çatlaklar, toz birikimi, yabani ot büyümesi ve güvenlik tehlikeleri gibi sorunlar açısından izleyebilir. Belirli sorunlar ve konumları hakkında ayrıntılı raporlar, bir yapay zeka sistemi tarafından hızlı bir şekilde hazırlanabilir. Bu, bakım çalışanlarının sorunları derhal ve doğru bir şekilde ele almasına yardımcı olur. Arıza süreleri en aza indirilir ve güneş enerjisi santrali daha sorunsuz çalışır. 

Bilgisayarlı görü sistemleri ayrıca, bir güneş enerjisi santralinin üzerindeki bulut örtüsünün miktarını kontrol etmek için gerçek zamanlı görüntüler kullanabilir. Yapay zeka, bu bulut verilerini sıcaklık ve nem gibi diğer bilgilerle birleştirerek güneş enerjisi santralinin ne kadar enerji üreteceğini tahmin eder. Bu, enerji arzını planlamaya ve yönetmeye yardımcı olarak güneş enerjisi santralini daha verimli ve güvenilir hale getirir.

Rüzgar türbini arızalarını tespit etme

Bir diğer harika yenilenebilir enerji kaynağı da rüzgardır. Rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisinden yararlanır ve onu elektriğe dönüştürür. Bu türbinler, diğer makineler gibi aşınmaya ve yıpranmaya eğilimlidir. Rüzgar türbini kanatlarındaki yüzey hasarını tespit etmek, optimum performansı sağlar ve maliyetli arıza sürelerini önler. Geleneksel denetim yöntemleri genellikle manuel denetim için birini kuleye göndermeyi içerir; bu da çok tehlikeli, zaman alıcı ve pahalı olabilir. Yapay zeka tüm süreci basitleştirir.

Ultralytics YOLOv8 gibi bilgisayarlı görü modelleri, dronlar veya yüksek çözünürlüklü yer tabanlı kameralar kullanılarak çekilen türbin kanatlarının görüntülerini ve videolarını analiz edebilir. Bu yapay zeka modelleri, kanatlardaki ön kenar erozyonu, çatlaklar, yıldırım çarpması hasarı, delaminasyon ve yüzey lekelenmesi gibi çeşitli hasar ve arıza türlerini belirlemek için görevler gibi nesne tespiti, örnek segmentasyonu ve görüntü sınıflandırması kullanır. Bunun dışında, yapay zeka sistemleri yerel kuş popülasyonlarını izleyebilir ve onları uzaklaştırmak için diğer sistemlerle entegre olarak kanatlara daha fazla zarar verilmesini önleyebilir ve kuşları koruyabilir.

‍

Gelgit türbinleri ve deniz ekosistemleri

Gelgit dalgaları da iyi bir yenilenebilir enerji kaynağıdır, ancak akılda tutulması gereken bazı noktalar vardır. Gelgit türbinleri, çevredeki deniz ekosistemi üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Deniz canlılarının hareketini engeller ve ayrıca onları kanatlarının içinde hapsedebilir. Bu türbinlerin ürettiği su altı gürültüsü de bazı deniz canlılarının iletişimini engelleyebilir. Bu engelleri aşmak için çeşitli yapay zeka teknolojileri kullanılabilir. 

Bu deniz ekosistemleri hakkında çok az şey biliyoruz. Bu nedenle, onlardan enerji elde etmeden önce bu ortamları ayrıntılı olarak araştırmak ve incelemek için ileri teknolojiyi kullanmak önemlidir. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı'ndan alınan fonlarla, Plainsight ve MarineSitu gibi şirketler, gelgit türbinleri ve dalga enerjisi dönüştürücüleri için yapay zeka tabanlı çevre izleme sistemleri oluşturmak için işbirliği yapıyor. Bu sistemler, son teknoloji görüntü modellerini ve su altı kameralarını kullanır.

‍

Yapay zeka kullanarak deniz ekosistemlerini anlayabiliriz. Ayrıca, araştırmacıların türbin inşa etmek için bir yer ararken soruları yanıtlamalarına yardımcı olur. Örneğin, bir araştırmacı bölgedeki balık popülasyonu ve diğer su yaşamı hakkında veya bölgede herhangi bir nesli tükenmekte olan tür olup olmadığını bilmek isteyebilir. Saha seçimi ve inşaattan sonra bile, bu sistemler çevreyi ve türbinleri izlemek için kullanılabilir.

Yapay zeka kullanarak jeotermal santraller için yer seçimi

Bir diğer yenilenebilir enerji kaynağı da jeotermal santrallerde bulunabilir. Bunlar, elektrik üretmek için Dünya'nın doğal ısısını kullanır. Geleneksel olarak, bu santraller beklenmedik ekipman arızaları, maliyetli onarımlar ve verimsiz yer seçimi gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Yapay zeka sistemleri, büyük miktarda veriyi analiz ederek, kalıpları tespit ederek ve sorunları meydana gelmeden önce tahmin ederek jeotermal santral operasyonlarını iyileştirebilir. Yapay zeka yardımıyla proaktif olmak, santralin sorunsuz çalışmasını sağlar ve pahalı onarımlardan kaçınmaya yardımcı olur.

‍

Yapay zekanın jeotermal santrallerle ilgili en ilginç uygulamalarından biri, bir santrali nereye inşa edeceğimizi belirlemeye çalıştığımızda ortaya çıkıyor. Yapay zeka kullanarak jeotermal santraller için yer seçimi, ideal konumu bulmak için uydu görüntüleri ve coğrafi verilerin kullanılmasını içerir. Yapay zeka, enerji elde etmek için en umut verici yerleri belirlemek amacıyla jeolojik özellikler, ısı akışı ve yüzey sıcaklıkları gibi çeşitli faktörleri analiz edebilir. İdeal olarak, maksimum jeotermal enerjiden yararlanmak için yeni bir santral inşa edilmelidir. Ayrıca, yapay zeka çevresel etkiyi, altyapıya erişimi ve potansiyel riskleri değerlendirmeye yardımcı olarak yer seçim sürecini daha kapsamlı ve doğru hale getirebilir.

Karbon Ayak İzini Azaltmak İçin Yapay Zeka Kullanan Girişimler

Yapay zekanın çevresel zorlukların üstesinden gelmedeki önemi giderek daha belirgin hale geliyor. Boston Consulting Group (BCG) tarafından yapılan bir anket, kamu ve özel sektörden küresel iklim ve yapay zeka liderlerinin %87'sinin iklim değişikliğiyle mücadelede gelişmiş analitik ve yapay zekanın değerini fark ettiğini ortaya koydu. Ayrıca, özel sektör liderlerinin %67'si hükümetlerin yapay zekanın çevresel girişimlere entegrasyonunu desteklemek için daha proaktif önlemler alması gerektiğine inanıyor.

Yenilenebilir enerji sektörünü dönüştürmek ve sürdürülebilir kalkınmayı desteklemek için yapay zeka ve bilgisayarlı görü kullanan bazı girişimlere bir göz atalım:

• SmartHelio: Güneş sistemi performansını ve ömrünü artırmak için yapay zeka kullanarak güneş enerjisi santrali sorunlarını uzaktan teşhis eden, arızaları tahmin eden ve gerçek zamanlı çözümler sunan İsviçreli bir girişim.

• Enfor: Bu Danimarkalı girişim, enerji israfını ve karbon ayak izini azaltarak hava durumu, arazi ve tesis verilerine dayalı olarak yenilenebilir enerji üretimini ve tüketimini tahmin etmek ve optimize etmek için yapay zeka kullanıyor.

• Nova Innovation: Bir Avrupa konsorsiyumuna liderlik eden Nova Innovation, gelgit türbini performansını iyileştirmek ve düşük karbonlu bir alternatif sunarak gelgit enerjisinin ticarileşmesini hızlandırmak için yapay zeka kullanıyor.
• Solavio: Güneş panelleri için otonom yapay zeka güdümlü temizleme çözümleri sağlayan, temizleme programlarını optimize eden ve güneş enerjisi üretiminin karbon ayak izini azaltmak için verimliliği artıran Hintli bir girişim.

Özet

Yapay zeka teknolojileri, bakım ihtiyaçlarını tahmin ederek, sorunları erken tespit ederek, çevresel koşulları izleyerek ve yeni güneş enerjisi santralleri ve rüzgar türbinleri için en iyi yerleri bularak yenilenebilir enerji sektörünü yeniden tanımlıyor. En son yapay zeka uygulamaları, yenilenebilir enerjiyi daha verimli, güvenilir ve sürdürülebilir hale getiriyor. Sektör ilerledikçe, yapay zeka muhtemelen daha fazla temiz enerjiyi teşvik edecek ve daha sağlıklı bir gezegene katkıda bulunacaktır.

Yapay zeka hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Topluluğumuza katılın! GitHub depomuzu keşfederek, sağlık hizmetleri ve tarım gibi çeşitli sektörlerde yenilikçi çözümler oluşturmak için yapay zekayı nasıl kullandığımız hakkında daha fazla bilgi edinin. Bizimle işbirliği yapın, yenilikler yapın ve öğrenin! 🚀