AI และภาพถ่ายดาวเทียมช่วยสร้างแผนที่พลังงานลม‑แสงอาทิตย์ทั่วจีนครั้งแรกได้อย่างไร

แนวทางนี้ต่างจากการเก็บสถิติพลังงานแบบเดิม ซึ่งมักพึ่งรายงานจากหน่วยงานท้องถิ่นหรือการประมาณค่ากำลังผลิตติดตั้ง แต่ระบบใหม่นี้สามารถ ระบุสิ่งก่อสร้างจริงจากภาพถ่ายโดยตรง พร้อมพิกัดตำแหน่งของแต่ละโครงการ

ความท้าทายสำคัญคือภูมิประเทศของจีนมีความหลากหลาย ตั้งแต่ทะเลทราย เมืองขนาดใหญ่ ไปจนถึงภูเขา ทำให้โมเดลต้องสามารถจดจำโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนได้ในสภาพแวดล้อมและสภาพแสงที่แตกต่างกัน

แผนที่พลังงานหมุนเวียนระดับประเทศเผยอะไรบ้าง

หลังการประมวลผล ทีมวิจัยพบโครงสร้างพลังงานหมุนเวียนจำนวนมากทั่วประเทศ ได้แก่

• โซลาร์เซลล์ประมาณ 319,000 แห่ง
• กังหันลมประมาณ 91,600 ตัว
• กระจายอยู่ใน 1,915 อำเภอทั่วจีน

เพราะข้อมูลทุกจุดมีพิกัดทางภูมิศาสตร์ นักวิจัยจึงสามารถวิเคราะห์รูปแบบการกระจายของพลังงานหมุนเวียนในระดับภูมิภาคได้อย่างแม่นยำ

ก่อนหน้านี้ งานวิจัยจำนวนมากใช้ภาพดาวเทียมความละเอียดต่ำหรือข้อมูลบางส่วน ทำให้การติดตามตำแหน่งของโครงสร้างพลังงานหมุนเวียนทั่วประเทศยังไม่สมบูรณ์ การใช้ AI กับภาพความละเอียดสูงจึงช่วยเพิ่มความละเอียดของข้อมูลอย่างมาก

ทำไม “มุมมองจากอวกาศ” สำคัญต่อระบบไฟฟ้า

พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มีลักษณะสำคัญคือ การผลิตไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ เพราะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและช่วงเวลาของวัน

สิ่งนี้อาจทำให้เกิดปัญหา การทิ้งพลังงานหมุนเวียน (curtailment) ซึ่งหมายถึงไฟฟ้าที่ผลิตได้แต่ไม่สามารถส่งเข้าระบบหรือใช้งานได้ จึงสูญเปล่า

เมื่อมีแผนที่ตำแหน่งโรงไฟฟ้าทั่วประเทศ นักวิจัยสามารถศึกษาปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “การเสริมกันของพลังงานลมและแสงอาทิตย์” ได้ เช่น

• โซลาร์ผลิตไฟได้มากในเวลากลางวัน
• กังหันลมบางพื้นที่ผลิตไฟได้ดีกว่าในเวลากลางคืน

หากมีการประสานการผลิตระหว่างภูมิภาค ก็สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้มากขึ้น

แนวคิดที่กำลังถูกศึกษา ได้แก่

• การประสานการผลิตไฟฟ้าระหว่างมณฑล
• การขยายโครงข่ายสายส่งระหว่างภูมิภาค
• การเพิ่มระบบกักเก็บพลังงานในพื้นที่ที่ผลิตไฟฟ้าผันผวน

การศึกษาพบว่า การประสานการใช้ทรัพยากรลมและแสงอาทิตย์ในระดับกว้างขึ้นสามารถเพิ่มปริมาณไฟฟ้าสีเขียวที่ระบบไฟฟ้ารับได้อย่างมีนัยสำคัญ

เชื่อมโยงกับความต้องการไฟฟ้าจาก AI และดาต้าเซ็นเตอร์

อีกเหตุผลหนึ่งที่แผนที่นี้สำคัญคือ ความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจากดาต้าเซ็นเตอร์และการประมวลผล AI ซึ่งกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในจีน

เพื่อรองรับความต้องการดังกล่าว จีนเริ่มทดลองโครงการที่เชื่อมพลังงานหมุนเวียนกับโครงสร้างดิจิทัลโดยตรง ตัวอย่างเช่น โครงการในเขตหนิงเซี่ยที่ใช้โรงไฟฟ้าโซลาร์ขนาดใหญ่จ่ายไฟให้ดาต้าเซ็นเตอร์โดยตรง

หากมีแผนที่พลังงานหมุนเวียนระดับประเทศ ผู้กำหนดนโยบายสามารถตัดสินใจได้ดีขึ้น เช่น

• ควรตั้งดาต้าเซ็นเตอร์ใกล้แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใด
• พื้นที่ใดควรเพิ่มสายส่งหรือระบบกักเก็บพลังงาน
• จะประสานพลังงานหมุนเวียนเพื่อรองรับภาระไฟฟ้าของ AI ได้อย่างไร

วิธีใหม่ในการติดตามพลังงานหมุนเวียน

เมื่อพลังงานหมุนเวียนทั่วโลกเติบโตอย่างรวดเร็ว การติดตามโครงสร้างพื้นฐานเหล่านี้อย่างแม่นยำจึงมีความสำคัญมากขึ้น

การผสาน ภาพดาวเทียมกับ AI ทำให้สามารถตรวจสอบโครงสร้างพลังงานในพื้นที่ขนาดมหาศาล และอัปเดตข้อมูลได้เมื่อมีการก่อสร้างโรงไฟฟ้าใหม่

สำหรับจีนซึ่งมีระบบพลังงานหมุนเวียนใหญ่ที่สุดในโลก แผนที่นี้จึงเป็นเหมือน ฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ที่แม่นยำครั้งแรกของโซลาร์และกังหันลมทั้งประเทศ ช่วยให้ทั้งนักวิจัยและผู้กำหนดนโยบายมองเห็นภาพจริงของพลังงานสีเขียวบนพื้นดินได้อย่างชัดเจน