Sotto la spinta della Cina per ripulire il proprio sistema energetico, l’intelligenza artificiale sta iniziando a modellare il modo in cui l’energia viene prodotta, spostata e utilizzata, non in termini politici astratti, ma nelle operazioni quotidiane.
A Chifeng, una città nel nord della Cina, una fabbrica alimentata da fonti rinnovabili offre un chiaro esempio. Il sito produce idrogeno e ammoniaca utilizzando l’elettricità generata interamente dai vicini parchi eolici e solari. A differenza degli impianti tradizionali collegati alla rete più ampia, questo impianto funziona con un proprio sistema chiuso. Questa impostazione comporta sia un problema che un vantaggio: l’energia rinnovabile è pulita, ma aumenta e diminuisce con il tempo.
Per mantenere stabile la produzione, la fabbrica si affida a un sistema di controllo basato sull’intelligenza artificiale costruito dal suo proprietario, Envision. Invece di seguire programmi fissi, il software regola continuamente la produzione in base ai cambiamenti del vento e della luce solare. Come riportato da ReutersZhang Jian, ingegnere capo di Envision per l’energia a idrogeno, ha paragonato il sistema a un conduttore, coordinando la fornitura di elettricità e la domanda industriale in tempo reale.
Quando la velocità del vento aumenta, la produzione aumenta automaticamente per sfruttare appieno la potenza disponibile. Quando le condizioni si indeboliscono, il consumo di elettricità viene rapidamente ridotto per evitare tensioni. Zhang ha affermato che il sistema consente all’impianto di funzionare ad alta efficienza nonostante la volatilità dell’energia rinnovabile.
Progetti come questo sono centrali nei piani della Cina per l’idrogeno e l’ammoniaca, combustibili considerati importanti per ridurre le emissioni in settori come la produzione dell’acciaio e la navigazione marittima. Indicano anche una strategia più ampia: utilizzare l’intelligenza artificiale per gestire la complessità man mano che il Paese aggiunge più energia rinnovabile alla sua rete.
I ricercatori sostengono che l’intelligenza artificiale potrebbe svolgere un ruolo significativo nel raggiungimento degli obiettivi climatici della Cina. Zheng Saina, professore associato presso la Southeast University di Nanchino che studia le transizioni a basse emissioni di carbonio, ha affermato che l’intelligenza artificiale può supportare compiti che vanno dal monitoraggio delle emissioni alla previsione della domanda e dell’offerta di elettricità. Allo stesso tempo, ha avvertito che l’intelligenza artificiale stessa sta determinando una rapida crescita del consumo energetico, in particolare attraverso i data center ad alto consumo energetico.
La Cina ora installa più capacità eolica e solare di qualsiasi altro Paese, ma assorbire tale energia in modo efficiente rimane una sfida. Secondo Cory Combs, direttore associato della società di ricerca Trivium China con sede a Pechino, l’intelligenza artificiale è sempre più vista come un modo per rendere la rete più flessibile e reattiva.
Questo pensiero è stato formalizzato a settembre, quando Pechino ha introdotto una strategia “AI+ energia”. Il piano richiede collegamenti più profondi tra i sistemi di intelligenza artificiale e il settore energetico, compreso lo sviluppo di molteplici modelli di intelligenza artificiale di grandi dimensioni incentrati sulle operazioni di rete, sulla produzione di energia e sull’uso industriale. Entro il 2027, il governo mira a lanciare decine di progetti pilota e testare l’intelligenza artificiale in più di 100 casi d’uso. Entro altri tre anni, i funzionari vogliono che la Cina raggiunga quello che descrivono come un livello di integrazione dell’intelligenza artificiale nel settore energetico leader a livello mondiale.
Combs ha affermato che l’attenzione si concentra su strumenti altamente specializzati progettati per lavori specifici, come la gestione di parchi eolici, impianti nucleari o bilanciamento della rete, piuttosto che sull’intelligenza artificiale per scopi generici. Questo approccio contrasta con quello degli Stati Uniti, dove gran parte degli investimenti sono stati destinati alla costruzione di modelli avanzati di linguaggio ampio, secondo Hu Guangzhou, professore alla China Europe International Business School di Shanghai.
Un’area in cui l’intelligenza artificiale potrebbe avere un impatto immediato è la previsione della domanda. Fang Lurui, professore assistente all’Università di Xi’an Jiaotong-Liverpool, ha affermato che le reti elettriche devono far corrispondere domanda e offerta in ogni momento per evitare interruzioni. Previsioni accurate della produzione rinnovabile e del consumo di elettricità consentono agli operatori di pianificare in anticipo, immagazzinando energia nelle batterie quando necessario e riducendo la dipendenza dagli impianti di backup alimentati a carbone.
Alcune città stanno già sperimentando. Shanghai ha lanciato una centrale elettrica virtuale a livello cittadino che collega dozzine di operatori – tra cui data center, sistemi di costruzione e caricabatterie per veicoli elettrici – in un’unica rete coordinata. Durante una prova lo scorso agosto, il sistema ha ridotto la domanda di picco di oltre 160 megawatt, più o meno equivalente alla produzione di una piccola centrale a carbone.
Combs sostiene che tali sistemi sono importanti perché la moderna produzione di energia è sempre più dispersa e intermittente. “È necessario qualcosa di molto robusto che sia in grado di essere predittivo e di tenere conto delle nuove informazioni molto rapidamente”, ha affermato.
Oltre alla rete, la Cina sta anche cercando di applicare l’intelligenza artificiale al suo mercato nazionale del carbonio, che copre più di 3.000 aziende in settori ad alte emissioni come energia, acciaio, cemento e alluminio. Questi settori insieme producono oltre il 60% delle emissioni di carbonio del paese. Chen Zhibin, senior manager del think tank adelphi con sede a Berlino, ha affermato che l’intelligenza artificiale potrebbe aiutare i regolatori a verificare i dati sulle emissioni, perfezionare l’assegnazione delle quote gratuite e fornire alle aziende una visione più chiara dei costi di produzione.
Tuttavia, i rischi crescono insieme alle opportunità. Gli studi suggeriscono che entro il 2030, i data center di intelligenza artificiale cinesi potrebbero consumare più di 1.000 terawattora di elettricità ogni anno, più o meno la stessa cifra dell’attuale consumo annuale del Giappone. Si prevede che le emissioni del ciclo di vita del settore dell’intelligenza artificiale aumenteranno notevolmente e raggiungeranno il picco ben dopo l’obiettivo delle emissioni della Cina per il 2030.
Xiong Qiyang, ricercatore dottorato presso l’Università Renmin della Cina che ha lavorato a uno di questi studi, ha affermato che i risultati riflettono la realtà che il carbone domina ancora il mix energetico della Cina. Ha avvertito che la rapida espansione dell’intelligenza artificiale potrebbe complicare gli obiettivi climatici nazionali se le fonti energetiche non si spostano abbastanza rapidamente.
In risposta, le autorità di regolamentazione hanno iniziato a inasprire le regole. Un piano d’azione per il 2024 prevede che i data center migliorino l’efficienza energetica e aumentino l’uso di energia rinnovabile del 10% ogni anno. Altre iniziative incoraggiano la costruzione di nuovi impianti nelle regioni occidentali, dove le risorse eoliche e solari sono più abbondanti.
Anche gli operatori sulla costa orientale stanno testando nuove idee. Vicino a Shanghai, è prevista l’apertura di un data center sottomarino, che utilizzerà l’acqua di mare per il raffreddamento per ridurre il consumo di energia e acqua. Lo sviluppatore, Hailanyun, ha affermato che l’impianto trarrà la maggior parte della sua energia da un parco eolico offshore e potrebbe essere replicato se il progetto si dimostrerà fattibile.
Nonostante la crescente domanda energetica dell’intelligenza artificiale, Xiong sostiene che il suo impatto complessivo sulle emissioni potrebbe comunque essere positivo se applicato con attenzione. Utilizzata per ottimizzare l’industria pesante, i sistemi energetici e i mercati del carbonio, ha affermato, l’intelligenza artificiale potrebbe rimanere una parte essenziale degli sforzi della Cina per ridurre le emissioni, anche se crea nuove pressioni che i politici devono gestire.
(Foto di Matteo Enrico)
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Fonte: www.artificialintelligence-news.com
