L'IA révolutionne nos villes : des habitats intelligents, des transports optimisés et un avenir plus vert

AI applications are producing cleaner cities, smarter homes and more efficient transit

L'IA révolutionne nos villes : des habitats intelligents, des transports optimisés et un avenir plus vert

L'intelligence artificielle (IA) transforme en silence la manière dont les villes génèrent, stockent et distribuent l'énergie, orchestrant des cités plus propres, plus intelligentes et plus résilientes. En intégrant des énergies renouvelables – panneaux solaires, éoliennes, réseaux géothermiques, centrales à hydrogène, véhicules électriques et batteries – l'IA permet aux villes de gérer ces sources diverses comme un système unique et intelligent.

Un exemple frappant est la centrale hybride Oya en Afrique du Sud. Ici, des contrôles pilotés par l'IA coordonnent sans heurts l'énergie solaire, éolienne et le stockage par batteries pour alimenter jusqu'à 320 000 foyers. L'IA rend cette intégration non seulement possible, mais considérablement plus efficace.

Des recherches récentes montrent que l'IA peut aussi optimiser l'interaction entre batteries, énergie solaire et réseau dans les bâtiments. Une étude de 2023 a révélé que l'apprentissage profond et les données en temps réel ont aidé un pensionnat de Turin, en Italie, à augmenter ses achats d'énergie à bas coût et réduire sa facture d'électricité de plus de moitié.

Les modèles d'IA prédisent désormais la météo avec une précision accrue. Ces prévisions permettent aux opérateurs de réseaux électriques de planifier à l'avance, en stockant l'excédent d'énergie ou en ajustant l'offre avant une tempête ou une vague de chaleur. À Cambridge, en Angleterre, le système Aardvark utilise des données satellitaires et de capteurs pour générer des prévisions rapides et précises des schémas solaires et éoliens.

À Munich, en Allemagne, l'IA améliore le chauffage urbain géothermique grâce à des capteurs souterrains surveillant température et humidité. Les données alimentent un modèle de simulation numérique optimisant les opérations du réseau. Pendant les vagues de froid, ces systèmes peuvent réduire le flux vers les espaces sous-utilisés et augmenter la chaleur là où la demande est plus forte.

Dans les foyers, les systèmes climatiques intelligents gérés par l'IA tiennent compte du nombre d'occupants, des appareils en usage, de la lumière naturelle et de la production d'électricité des panneaux solaires. L'IA détermine ainsi comment chauffer ou refroidir les pièces efficacement, tout en minimisant la consommation d'énergie.

Les villes côtières et venteuses exploitent l'IA de manière créative. À Orkney, en Écosse, l'excédent d'énergie éolienne et marémotrice est converti en hydrogène vert. Le système HyAI contrôle la production d'hydrogène en fonction des prévisions éoliennes, des prix de l'électricité et du niveau des réservoirs.

En Finlande, la startup Capalo AI a développé Zeus VPP, une centrale électrique virtuelle agrégant des batteries distribuées. Grâce à l'IA, les propriétaires de batteries peuvent générer des revenus en participant aux marchés de l'électricité, tout en stabilisant le réseau.

À New York, Con Edison utilise des batteries pour gérer la demande électrique de pointe et réduire la dépendance aux centrales polluantes. En Californie, une plateforme IA gère des bus scolaires électriques qui restituent de l'énergie au réseau lors des pics de demande.

Google a réduit jusqu'à 40% l'énergie de refroidissement de ses data centers grâce à l'IA. L'Open Power AI Consortium développe des outils open-source pour aider les villes à déployer des solutions IA avancées, accélérant ainsi la transition énergétique mondiale.

Ứng dụng AI kiến tạo thành phố xanh hơn, ngôi nhà thông minh và giao thông hiệu quả

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang âm thầm cách mạng hóa cách các thành phố tạo ra, lưu trữ và phân phối năng lượng, trở thành nhạc trưởng vô hình kiến tạo những đô thị sạch hơn, thông minh hơn và bền vững hơn. Bằng cách tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo - từ pin mặt trời, tuabin gió đến mạng lưới địa nhiệt, nhà máy hydro, xe điện và pin - AI giúp các thành phố quản lý đa dạng nguồn năng lượng như một hệ thống thống nhất thông minh.

Điển hình là Nhà máy Điện hỗn hợp Oya ở Nam Phi. Tại đây, hệ thống điều khiển bằng AI phối hợp nhịp nhàng năng lượng mặt trời, gió và lưu trữ pin để cung cấp điện ổn định cho 320.000 hộ gia đình. AI không chỉ làm điều này khả thi mà còn nâng cao hiệu quả đáng kể.

Nghiên cứu gần đây cho thấy AI còn tối ưu hóa tương tác giữa pin, năng lượng mặt trời và lưới điện trong các tòa nhà. Một nghiên cứu năm 2023 phát hiện học sâu và dữ liệu thời gian thực giúp một trường nội trú ở Turin, Italy tăng mua năng lượng giá rẻ và cắt giảm hóa đơn điện hơn 50%.

Các mô hình AI ngày càng dự báo thời tiết chính xác hơn. Nhờ đó, các nhà vận hành lưới điện có thể lên kế hoạch trước, lưu trữ năng lượng dư thừa hoặc điều chỉnh cung ứng trước khi bão hay nắng nóng ập đến. Ở Cambridge, Anh, hệ thống Aardvark sử dụng dữ liệu vệ tinh và cảm biến để tạo dự báo nhanh, chính xác về ánh nắng và gió.

Tại Munich, Đức, AI cải thiện hệ thống sưởi ấm địa nhiệt bằng cảm biến ngầm theo dõi nhiệt độ và độ ẩm. Dữ liệu thu thập được đưa vào mô hình mô phỏng kỹ thuật số để tối ưu vận hành mạng lưới. Vào mùa đông, hệ thống có thể giảm nhiệt tới các không gian ít sử dụng và tăng nhiệt ở nơi có nhu cầu cao hơn.

Trong các hộ gia đình, hệ thống khí hậu thông minh điều khiển bằng AI cân nhắc số người trong phòng, thiết bị đang dùng, ánh sáng tự nhiên và lượng điện mặt trời tạo ra. Từ đó, AI xác định cách sưởi ấm hoặc làm mát hiệu quả, đồng thời chuyển năng lượng giữa các không gian để cân bằng giữa tiện nghi và tiết kiệm năng lượng.

Các thành phố ven biển và nhiều gió ứng dụng AI sáng tạo. Ở Orkney, Scotland, năng lượng gió và thủy triều dư thừa được chuyển thành hydro xanh. Hệ thống HyAI dùng AI để quyết định thời điểm sản xuất hydro dựa trên dự báo gió, giá điện và tình trạng bể chứa.

Tại Phần Lan, startup Capalo AI phát triển Zeus VPP - nhà máy điện ảo tổng hợp pin phân tán từ hộ gia đình, doanh nghiệp. Zeus VPP sử dụng AI để quyết định thời điểm sạc/xả pin, giúp chủ sở hữu kiếm lợi nhuận từ thị trường điện, đồng thời ổn định lưới điện.

Ở New York, Con Edison lắp hệ thống pin lớn để quản lý nhu cầu điện cao điểm, giảm phụ thuộc vào nhà máy điện gây ô nhiễm. Tại California, nền tảng AI quản lý xe buýt điện có thể cung cấp năng lượng dự trữ trở lại lưới khi cần.

Google cắt giảm 40% năng lượng làm mát trung tâm dữ liệu nhờ AI. Tổ chức EPRI cùng NVIDIA, Microsoft thành lập Open Power AI Consortium phát triển công cụ AI mã nguồn mở, giúp các thành phố triển khai giải pháp AI tiên tiến, thúc đẩy chuyển đổi năng lượng toàn cầu.