中國儲能網(wǎng)訊：美國時代雜志發(fā)表文章，題目是：How AI Is Making Buildings More Energy-Efficient（人工智能如何使建筑更加節(jié)能）。
為建筑供暖和照明需要大量的能源：據(jù)國際能源署統(tǒng)計，這占到了全球能源消耗總量的18%。問題在于許多建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)過時，對天氣變化的響應(yīng)速度很慢，這會導(dǎo)致嚴(yán)重的能源浪費。
科學(xué)家和技術(shù)人員希望人工智能能夠解決這個問題。目前，人工智能本身耗能巨大的問題受到了很多關(guān)注：例如，微軟承認其人工智能開發(fā)已經(jīng)危及了他們的氣候目標(biāo)。但一些專家認為，人工智能也可以成為解決方案的一部分，幫助大型建筑提高能源效率。一項2024年的研究估計，人工智能可以幫助建筑減少至少8%的能源消耗和碳排放。而早期將人工智能應(yīng)用于升級暖通空調(diào)系統(tǒng)的努力也取得了令人鼓舞的結(jié)果。
曼哈頓下城的AI應(yīng)用案例
一個人工智能發(fā)揮作用的例子是位于曼哈頓下城的45號百老匯大廈，這是一座建于1983年的32層辦公大樓。多年來，該建筑的溫度一直由基本的恒溫器控制，導(dǎo)致效率低下和能源浪費。2019年，紐約市通過了第97號地方法規(guī)，對辦公建筑的溫室氣體排放設(shè)定了嚴(yán)格的要求。為了遵守這一法規(guī)，業(yè)主卡姆比公司委托初創(chuàng)公司BrainBox AI開發(fā)了一套人工智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)從建筑上的傳感器獲取實時讀數(shù)——包括溫度、濕度、太陽角度、風(fēng)速和人員活動模式——然后實時做出決策，決定這些建筑的溫度應(yīng)該如何調(diào)節(jié)。如果45號百老匯大廈的人工智能系統(tǒng)預(yù)測到幾小時后將有一股冷空氣來襲，它就會開始逐步提高建筑的溫度。如果周邊的熱量傳感器發(fā)現(xiàn)陽光開始照射到建筑的一側(cè)，它就會關(guān)閉那些區(qū)域的熱量閥門。
在使用BrainBox AI 11個月后，該建筑的暖通空調(diào)相關(guān)能源消耗減少了15.8%，節(jié)省了超過4.2萬美元，并減少了37公噸二氧化碳當(dāng)量的排放。由于暖通空調(diào)能夠主動應(yīng)對溫度變化，租戶更加舒適，而且安裝過程簡單，因為只需要進行軟件集成。BrainBox的自主人工智能系統(tǒng)現(xiàn)在控制著全球4000座建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)，包括商店和機場。該公司還創(chuàng)建了一個名為Aria的生成式人工智能驅(qū)動的助手，允許建筑設(shè)施管理人員通過文本或語音控制暖通空調(diào)。該公司預(yù)計Aria將在2025年初廣泛推出。
一些科學(xué)家也看到了這一領(lǐng)域的潛力。加利福尼亞的勞倫斯伯克利國家實驗室多年前就開始研究人工智能對建筑效率的潛在影響，這比ChatGPT引起公眾關(guān)注早了好幾年。他們發(fā)表論文，認為人工智能/暖通空調(diào)集成可以使能源消耗和碳排放減少8%到19%，或者如果與積極的政策措施相結(jié)合，減少的幅度會更大。論文認為，人工智能可能有助于在建筑的整個生命周期內(nèi)減少其碳足跡，從設(shè)計到施工再到運營和維護。它還可以預(yù)測暖通空調(diào)部件何時可能出現(xiàn)故障，從而減少停機時間和昂貴的維修費用。周南還表示，許多建筑中的人工智能系統(tǒng)可以幫助區(qū)域電力網(wǎng)更具彈性。越來越受歡迎的可再生能源，如風(fēng)能和太陽能，往往產(chǎn)生不均勻的電力供應(yīng)，造成高峰和低谷?！斑@些建筑可以真正發(fā)揮作用，通過轉(zhuǎn)移或減少能源，或者對價格信號做出反應(yīng)，”她說。例如，在需求激增的時刻，這有助于減輕電網(wǎng)的壓力。
世界上其他地方的努力也證明了令人鼓舞的結(jié)果。在斯德哥爾摩，一家公司在87個教育設(shè)施的暖通空調(diào)系統(tǒng)中引入了人工智能工具，每15分鐘調(diào)整一次溫度和氣流。一項研究發(fā)現(xiàn)，這些系統(tǒng)每年減少了64噸二氧化碳當(dāng)量的排放，并減少了8%的電力使用。馬里蘭大學(xué)環(huán)境能源工程中心剛剛發(fā)表了一項研究，認為人工智能模型的預(yù)測能力可以顯著減少復(fù)雜暖通空調(diào)系統(tǒng)的電力消耗，特別是那些既有室內(nèi)又有室外單元的系統(tǒng)。
隨著全球變暖，高效的冷卻系統(tǒng)將變得越來越重要。工程公司W(wǎng)SP的建筑性能顧問阿拉什·扎爾梅赫說，實施人工智能是“所有設(shè)計師和工程師的必要之舉”?！八泄こ處煻贾?，人類對暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制降低了效率，”他說?！叭斯ぶ悄芸梢詭椭覀兂ㄖ嶋H脫碳的方向發(fā)展。”盡管人工智能在建筑效率方面具有潛力，但它面臨著挑戰(zhàn)，包括確保安全和租戶數(shù)據(jù)隱私。還有關(guān)于人工智能對環(huán)境的整體影響這個更大的問題。一些批評者指責(zé)人工智能行業(yè)將像這樣的項目作為綠色清洗其巨大能源消耗的一種方式。國際能源署預(yù)測，人工智能將推動數(shù)據(jù)中心電力需求大幅增加，從2022年到2026年可能會翻一番。本周，加州大學(xué)河濱分校和加州理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)表了一項研究，認為人工智能發(fā)電廠和備用發(fā)電機的空氣污染可能導(dǎo)致到2030年美國每年有1300人過早死亡。
