يُحدث الذكاء الاصطناعي (AI) ثورة في صناعة الطاقة ، ويقود الرقمنة والقدرات التنبؤية. أثناء تعزيز الكفاءة ، فإنه يكشف أيضًا عن نقاط الضعف التي تتطلب إدارة دقيقة. شهدت الهجمات الإلكترونية التي تستفيد من البرامج الضارة المدعومة بالذكاء الاصطناعي طفرة كبيرة بلغت 2000٪ بين عامي 2018 و 2019 ، لكن معدل تكرارها استقر منذ ذلك الحين.
على الجانب الإيجابي ، أحدثت التطورات في مجال الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ثورة في قطاع الطاقة. من خلال الخوارزميات القوية ، يمكن معالجة البيانات للتنبؤ بارتفاع الضغط وفترات ذروة الطلب وتحديد أعطال المعدات وتحسين الإنتاج وسلاسل التوريد وأنظمة التسليم. أثناء مواجهة تحديات المناخ ، يتطور قطاع الطاقة إلى مشهد لامركزي ومتنوع ، مع ظهور الذكاء الاصطناعي كأداة حيوية للتنقل في هذه الجبهة الجديدة.
في قطاع الطاقة الخضراء ، تتمتع الخوارزميات بإمكانيات هائلة لتحسين التخزين والتنبؤ وتوجيه مخرجات مصادر الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح. هذا يمكّن المنتجين والمستهلكين من المشاركة في نظام تسعير محسّن مع إدارة التحديات الناشئة عن التقلبات المتزايدة بفعالية. إن التحول نحو أساليب الإدارة الجديدة في صناعة الطاقة مدفوع بانتشار نقاط الاتصال بسبب النمو السريع لمصادر الطاقة الأصغر حجمًا. يمكن لأصحاب المصلحة الاستفادة من الخوارزميات المتقدمة لتعزيز الكفاءة وتعظيم فوائد الطاقة المتجددة.
حققت شبكة عصبية ناجحة طورتها شركة Vistra و McKinsey في محطة Martin Lake Power في تكساس مكاسب في الكفاءة بلغت حوالي 2 في المائة بعد 3 أشهر فقط من العمليات مما أدى إلى قيمة مضافة قدرها 4.5 مليون دولار لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يعادل إخراج 66000 سيارة من الطريق. بعد تجربة تجريبية ناجحة ، قامت Vistra منذ ذلك الحين بتوسيع نطاق التكنولوجيا عبر محطات الطاقة الخاصة بها لتحقيق مكاسب كبيرة من المتوقع أن تزداد أكثر في المستقبل.
لسوء الحظ ، تواجه صناعة الطاقة العديد من التحديات التي تعيق اعتمادها للرقمنة السريعة. تعد بنية برمجيات قطاع الطاقة أقدم بكثير من تلك الموجودة في القطاعات الأخرى مثل التمويل. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج صناعة الطاقة إلى التأكد من أن أي تغيير يتوافق مع البنية التحتية على الأرض الموجودة عبر مسافات كبيرة. هذا يجعل تطبيق التكنولوجيا الحديثة أكثر تكلفة وصعوبة ، خاصة بالنسبة للشركات الصغيرة. إلى جانب تعقيد نماذج التدريب والقيود المفروضة على الوصول إلى قوة حسابية كافية ، يتطلب تحليل التكلفة والعائد للذكاء الاصطناعي للطاقة مزيدًا من التحقيق.
تعمل الرقمنة وزيادة الاتصال أيضًا على توسيع النقاط المحتملة للهجوم مما يجعل قطاع الطاقة عرضة للتهديدات السيبرانية. يمكن استغلال الشيخوخة والنقاط غير المحمية في الشبكة للوصول إلى النظام البيئي بأكمله. وجدت دراسة أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن قطاع الطاقة معرض للخطر بشكل خاص ، حيث تكلف كل هجوم في عام 2020 حوالي 6.4 مليون دولار من الأضرار ، أي ضعف المتوسط العالمي. تتجاوز البنية التحتية الحيوية المُخترقة الإضرار بالنتائج النهائية ولها تأثير عميق على السلامة.
إلى جانب زيادة وتيرة الهجمات ، أصبحت الهجمات أكثر تعقيدًا وفعالية. شهدت المجموعات التي تنفذ عمليات ضد البنية التحتية الحيوية تحولًا بعيدًا عن العمليات الصغيرة والمدفوعة مالياً إلى العمليات الماهرة التي ترعاها الدولة. وبالتالي ، فإن تطبيق التقنيات الجديدة في قطاع الطاقة يثير تداعيات كبيرة على الأمن القومي ، مما يؤدي إلى قلق متزايد بين المسؤولين الحكوميين.
يمكن للشركات حماية نقاط الضعف هذه بعدة طرق. يتمثل أحد الأجزاء المهمة في التنقل في مشهد التهديدات في تطوير تقنية جديدة مع الأمان كأساس والاستثمار في برامج الحماية المتقدمة. تتعاون شركات مثل Duke Energy مع عملاق التكنولوجيا Amazon Web Services لتطوير حلول الشبكة الذكية لحماية المستهلك والانتقال السلس للطاقة النظيفة. يمكن للنماذج والخدمات القائمة على الذكاء الاصطناعي مراقبة البنية التحتية للطاقة الشاسعة والمعقدة وتحديد التشوهات الدقيقة التي يمكن أن تظل كامنة لفترات طويلة في ظل الأساليب التقليدية. يمكن للأنظمة التصحيح الذاتي أو تنبيه المهنيين بشأن التهديدات المحتملة. على الرغم من أن سوق الطاقة العالمية للذكاء الاصطناعي تبلغ قيمته 5.9 مليار دولار في عام 2022 ، إلا أن 18٪ فقط من الشركات تستخدم التكنولوجيا الناشئة للأمن السيبراني مع تركيز معظم الاستثمار على خدمات الدعم.
يدعو خبراء الصناعة والمسؤولون الحكوميون إلى زيادة التعاون والشراكات داخل الصناعة عالية الاستهداف. يمكن أن يؤدي تبادل المعلومات والمناقشة بين الشركات حول نقاط الضعف المحتملة إلى تقليل فعاليتها بشكل عام. دخلت هيئة الطاقة في نيويورك (NYPA) في شراكة مع شركة Siemens Energy لتشكيل مركز التميز ، وهو جهد أمني مركزي بين 53 مرفقًا. تعمل الجهود المجمعة على تقليل تكاليف الموظفين والتكنولوجيا بشكل كبير مع توفير الخوارزميات و NYPA ببيانات مجمعة.
من الضروري تحديد أولويات الإصلاح المناسب لأنظمة السلامة ، ودمجها في جميع مراحل عملية التحول قبل السعي لتحقيق مكاسب الكفاءة. علاوة على ذلك ، يمكن للهيئات الحكومية ، وخاصة وزارتي الطاقة والأمن الداخلي ، أن تلعب دورًا حيويًا في ضمان أمن هذه الأنظمة. تعتبر فرقة العمل الفيدرالية للشبكة الذكية أمرًا بالغ الأهمية لهذه المهمة ويجب أن تراقب عن كثب قدرات التعرض والحماية للشركات التي تعمل في البنية التحتية الحيوية. كما يلزم بذل جهد مشترك بين الوكالات لزيادة الاستثمار في قدرات مشاركة المعلومات الحساسة ، وإقامة تعاون دولي مع الحلفاء ، وتطوير قوة عاملة ماهرة للدفاع ضد الهجمات الإلكترونية بمساعدة الذكاء الاصطناعي وإنشاء أطر تنظيمية قوية وشاملة. هذه الإجراءات ضرورية لضمان الأمن القومي وتسهيل الانتقال السلس للطاقة.