Sup3rCC: ИИ разгадывает климатические загадки и предопределяет будущее энергетики

Повсеместный переход на ветровую и солнечную генерацию, а также электрификация энергопотребления все теснее связывают жизнь общества с погодными условиями. Между тем, климат меняется стремительными темпами, превращая экстремальные погодные явления в привычную реальность.

Планировщикам и операторам энергосистем нужны детальные высокоточные данные о будущих климатических тенденциях, чтобы понять, как изменение климата повлияет на выработку энергии, спрос на электричество и другие параметры. Имеющиеся сведения указывают на рост энергопотребления, но при этом существует дефицит высокодетализированных ресурсов, позволяющих оценить эти воздействия.

«Мы видим будущее, в котором практически весь спрос на электроэнергию будет покрываться за счет возобновляемых источников», — говорит Грант Бастер, специалист по данным из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) США. «Нам необходимо понять, как возобновляемые ресурсы, такие как ветер и солнце, могут быть затронуты изменением климата, и как эти ресурсы смогут удовлетворить наши будущие потребности».

Именно поэтому сотрудники NREL Брэндон Бентон, Эндрю Глоуз и Райан Кинг и сам Грант разработали модель Super-Resolution for Renewable Energy Resource Data with Climate Change Impacts, или Sup3rCC (читается как «супер-си-си»), описанную в статье журнала Nature Energy .

Sup3rCC — это открытая модель, использующая методы генеративного машинного обучения для создания передовых и максимально точных наборов данных, которые доступны для всех бесплатно.

Существующие методы масштабирования климатических данных все имеют свои недостатки. Одни дают слишком низкое разрешение, другие требуют огромных вычислительных мощностей. Sup3rCC же создает детализированные прогнозы в 40 раз быстрее традиционных способов. Ранее из-за недостатка ресурсов большинство специалистов при пргнозах и разработке оборудования опирались на исторические данные о ветре, солнце и температуре.

«Sup3rCC станет настоящим прорывом в исследовании и планировании будущих энергетических систем», — говорит Дэн Билелло, директор NREL. «Этот инструмент создает фундаментальные данные о климате, которые можно интегрировать в модели энергетических систем и предоставить жизненно важную информацию тем, кто отвечает за обеспечение надежности энергоснабжения».

Сейчас же растущее сообщество моделировщиков и аналитиков в NREL работает над устранением разрыва между энергетикой и климатологией. «Климатология — это сложная область с огромными объемами данных, большими неопределенностями и недостаточными ресурсами о том, как применять эту информацию в других исследованиях», — говорит Бастер. «В NREL мы стремимся объединить специалистов по моделированию энергетики и климата, чтобы эффективно использовать климатическую информацию для проектирования и эксплуатации систем».