中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：美國時(shí)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(jì)，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(shí)，對天氣變化的響應(yīng)速度很慢，這會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。
科學(xué)家和技術(shù)人員希望人工智能能夠解決這個(gè)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(rèn)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(rèn)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(xiàng)2024年的研究估計(jì)，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(gè)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(fèi)。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(shí)時(shí)讀數(shù)——包括溫度、濕度、太陽角度、風(fēng)速和人員活動(dòng)模式——然后實(shí)時(shí)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(shí)后將有一股冷空氣來襲，它就會(huì)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(huì)關(guān)閉那些區(qū)域的熱量閥門。
在使用BrainBox AI 11個(gè)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(dòng)應(yīng)對溫度變化，租戶更加舒適，而且安裝過程簡單，因?yàn)橹恍枰M(jìn)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(jī)場。該公司還創(chuàng)建了一個(gè)名為Aria的生成式人工智能驅(qū)動(dòng)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(rèn)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(huì)更大。論文認(rèn)為，人工智能可能有助于在建筑的整個(gè)生命周期內(nèi)減少其碳足跡，從設(shè)計(jì)到施工再到運(yùn)營和維護(hù)。它還可以預(yù)測暖通空調(diào)部件何時(shí)可能出現(xiàn)故障，從而減少停機(jī)時(shí)間和昂貴的維修費(fèi)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(jià)格信號做出反應(yīng)，”她說。例如，在需求激增的時(shí)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(gè)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(xiàng)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(xiàng)研究，認(rèn)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(shí)施人工智能是“所有設(shè)計(jì)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?shí)際脫碳的方向發(fā)展?！北M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(gè)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(xiàng)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(dòng)數(shù)據(jù)中心電力需求大幅增加，從2022年到2026年可能會(huì)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(xiàng)研究，認(rèn)為人工智能發(fā)電廠和備用發(fā)電機(jī)的空氣污染可能導(dǎo)致到2030年美國每年有1300人過早死亡。
