Цифровой планировщик энергопотребления сокращает предельные затраты на сокращение выбросов углекислого газа

Согласно исследованию, опубликованному в International Journal of Environment and Pollution, цифровая система планирования, сочетающая машинное обучение, оптимизацию и технологию блокчейн, может сократить выбросы углекислого газа при меньших затратах в региональных энергетических системах. Система сократила предельные затраты на сокращение выбросов - дополнительные расходы на удаление еще одной тонны углерода — примерно на 12%, когда квота на выбросы углерода была ограничена половиной базовых выбросов системы.

Новая система направлена на решение проблемы, с которой сталкиваются те, кто управляет все более сложными региональными энергетическими сетями, где необходимо координировать использование электроэнергии, тепла и других источников при одновременном контроле выбросов. Различия в качестве данных могут затруднить привязку выбросов к конкретным источникам и реагирование на быстро меняющийся спрос.

Исследователи использовали алгоритм машинного обучения, известный как extreme gradient boosting, XGBoost, для выявления сложных взаимосвязей в данных и прогнозирования ежедневных энергетических нагрузок с использованием данных о потреблении за прошлые периоды, цен на электроэнергию, погоды и промышленной активности. Прогнозы постоянно обновляют модель линейного программирования со смешанными целыми числами (MILP), метод оптимизации, который позволяет принимать решения с учетом таких ограничений, как энергетический баланс и лимиты выбросов углерода.

Кроме того, платформа записывает зашифрованные данные о выбросах с использованием блокчейн-платформы. Технология блокчейн, возможно, более известна как криптовалютная система, но, по сути, это неизменяемый цифровой реестр, который может регистрировать данные и обмениваться информацией любого рода. Таким образом, блокчейн обеспечивает отслеживаемый учет выбросов и распределяет ответственность по всей энергетической сети.

Исследователи предполагают, что интеграция прогнозирования, планирования и проверки в единую систему может обеспечить региональные энергетические системы более гибким механизмом управления выбросами по мере ужесточения углеродных ограничений.