تطبيقات الروبوتات في الطاقة الكهربائية

يتم نشر الروبوتات بشكل متزايد لأداء المهام المتكررة بدقة وكفاءة بدءًا من التصنيع والخدمات اللوجستية وانتهاءً بالرعاية الصحية والزراعة. ومن خلال أتمتة العمليات، يمكن للشركات خفض التكاليف وزيادة الإنتاجية وتحسين الأداء التشغيلي العام. لقد أضحت الروبوتات من المفاهيم التي لقيت رواجًا في تطبيقات الثورة الصناعية الرابعة حيث يمكن للروبوتات إدراك بيئاتها والتعرف عليها والتنقل فيها بمساعدة رؤية الآلة التي تستخدم خوارزميات تعلم الآلة وأجهزة الاستشعار. وتجدر الإشارة إلى أن الذكاء الاصطناعي يهدف في مجال الروبوتات إلى صنع بيئة ذكية في صناعة الروبوتات من أجل أتمتةٍ أفضل، وتستخدم تقنيات رؤية الحاسب والبرمجة الذكية والتعلم المعزز لتعليم الروبوتات كيفية اتخاذ قرارات تشبه قرارات الإنسان وتنفيذ المهام في ظروف ديناميكية.

الجدير بالذكر أن جوزيف إنجلبرجر، عالم فيزياء ومهندس ورجل أعمال أمريكي، يعد مسؤولاً عن صناعة أول الروبوتات في خمسينيات القرن الماضي، ما أكسبه شهرة عالمية بوصفه أب الروبوتات المبتكر الأول لها. وقد بلغت قيمة سوق الروبوتات العالمية 34 مليار دولار في 2022 ومن المتوقع أن تنمو إلى 135 مليار دولار بحلول 2031، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 16.6 %.

تواجه أنظمة الطاقة الكهربائية عديدا من التحديات لتلبية الحاجة المتزايدة إلى الطاقة المستدامة في جميع أنحاء العالم، لأن عديدا من المهام، التي تركز بشكل مباشر على عمليات أنظمة الطاقة، يمكن أن تكون مؤتمتة جزئيًا أو كليًا بواسطة نظام آلي يتم تشغيله عن بعد.

ومجملا، يمكن للروبوتات تحسين الكفاءة وخفض تكاليف العمالة، والأهم من ذلك تجنب الأخطار التشغيلية، حيث إن محطات الكهرباء وخطوط النقل تعد بيئات ذات أخطار عالية على العاملين بها وقد تكون بعض الأخطاء البشرية مميتة، لأن أعمال الصيانة الدورية في المحطات الفرعية الكهربائية وجهودها الفولتية عالية تنطوي على أخطار كبيرة للمشغلين والعاملين فيها. ولذلك، فإن أتمتة هذه المهمات تقلل من هذه الأخطار وتضيف مزيدا من المزايا، مثل تقليل الوقت المستغرق لإكمال كل عملية فحص أو صيانة.

ويتم تقليل وقت الاستجابة في حال وقوع حوادث أو مواقف خطرة بفضل نقل البيانات وعمل الروبوتات في الوقت الحقيقي، ولا يلزم سوى مشغل واحد للمراقبة من مركز التحكم. وعلى الرغم من وجود بعض التطوير الأولي للتطبيقات الروبوتية في عديد من المهام المتعلقة بأنظمة الكهرباء، فإن التقنيات لا تزال قيد البحث والتطوير، حيث تعتمد بشكل كبير على طبيعة المهام التي سيتم تنفيذها ولا يوجد حتى الآن إطار موحد للتطبيقات.

لقد أصبحت الروبوتات مقترنة بالذكاء الاصطناعي بصورة كبيرة في تطبيقاته الصناعية، ويتم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين شبكات الكهرباء من خلال إدارة تدفقات الطاقة بين المنازل والشركات وبطاريات التخزين ومصادر الطاقة المتجددة والشبكات الصغيرة وإدارة شبكة الكهرباء نفسها، وهذا يقلل من هدر الطاقة خصوصًا مع ارتفاع مشاركة المستهلك في استهلاكها.

لقد أصبحت مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية أكثر شعبية لكنها مصادر طاقة متقطعة، وهذا يعني أن الطاقة من هذه المصادر ليست متاحة عند الحاجة إليها. وهذا يمثل معضلة لشبكة الكهرباء، لأنه تجب إدارتها في الوقت الفعلي، لكن يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد شركات الكهرباء على التنبؤ بموعد توافر الطاقة المتجددة وإدارة شبكات الكهرباء.

ومن هنا يأتي دور الروبوتات حيث تُستخدم في منشآت الكهرباء وصيانة الشبكات ومراقبة توليد الكهرباء واستهلاكها. ختاما، يعد استخدام الروبوتات مع الذكاء الاصطناعي ميزة لشركات الكهرباء، حيث تستطيع تحسين الكفاءة وخفض التكاليف من خلال أتمتة مهام متعددة في الطاقة الكهربائية مثل إصلاح خطوط الأنابيب وتوربينات الرياح والبنية التحتية الكهربائية.