なぜエネルギー分野に AI なのか
エネルギー分野の組織は、エネルギー需要の変動、二酸化炭素排出量の削減の義務、老朽化したインフラストラクチャーによる運用上のレジリエンスと効率性の向上など、数多くの大きな課題に直面しています。
AI マシンラーニング、ディープラーニング、生成 AI (GenAI) におけるイノベーションは、高度な分析、需要予測、分布最適化、さらに多くのユースケースからのインサイトを活用することで、組織がこれらのハードルを克服できるよう支援しています。
エネルギー分野における AI のメリット
AI は、エネルギー分野の組織がエネルギー資源、生成、分配、資産のメンテナンス、顧客の取り組みなど、すべてにわたり新たな効率性を引き出すのに役立ちます。膨大な量のデータを分析する AI の機能により、AI テクノロジーは人間よりも一貫して正確にパターンを特定でき、その結果、より正確な予測とよりインサイトに富んだ推奨事項が可能になります。
例えば、エネルギー企業による AI 使用に関するマッキンゼーのレポートでは、AI を活用したスケジューリングが不要なトラックロールを防ぎ、現場で作業員の生産性が最大 30% 向上することが分かりました。1 別の事例では、発電所の運営者が AI による推奨事項を活用して、熱量の最適化 (燃料を効率的に電気に変換する発電所の能力) を最大 5% 向上させました。1
エネルギー分野における AI のユースケース
AI が事業改善に役立つエネルギー分野のユースケースは数多くありますが、新しいユースケースは現在も開発されています。ここでは、ほんの一例をご紹介します。
- 資産メンテナンスの効率と安全性の向上: AI コンピューター・ビジョンを搭載したドローンは、資産が稼働中であっても、資産の点検とメンテナンスを支援することができ、運転を停止せずに点検を行い、現場で働く作業員の安全性を高めることができます。
- データからのより深いインサイト: AI 分析により、材料注文、資産寿命を延ばす予測メンテナンス・スケジュール、トラックロール・スケジューリングなどの物流ワークフローを効率化し、現場の生産性の向上に役立ちます。
- 電力グリッドの効率性の向上: AI 対応スマート電力グリッドとスマート変電所は、従来の監視制御とデータ取得 (SCADA) システムにとどまらず、グリッドシステムのリモート管理を実現します。これにより、電力会社は、電力供給パターンの自動化、機器のメンテナンス、停電に対するレジリエンス強化などを、より一層制御できるようになります。
- 再生可能エネルギーの統合と二酸化炭素排出量の削減: AI ワークフローは、再生可能エネルギーの発電量を予測し、消費パターンに合わせたソース選択を分析することで、再生可能エネルギー資源の管理と電力グリッドへの統合を支援し、企業の環境サステナビリティーにおける目標達成に貢献します。
- サイバーセキュリティーにおける AI: 電力グリッドがサイバー犯罪者にとって魅力的な標的となる中、AI 脅威検知機能は攻撃の検出、防御、対応戦略の自動化に役立ちます。また、AI は、エネルギー配給インフラストラクチャーを構成する多数のデバイスとシステムの認証方法の強化にも役立ちます。
エネルギー分野における生成 AI (GenAI) のユースケース
大規模言語モデル (LLM) を搭載した GenAI は、近年注目を集めており、従来のマシンラーニングとディープラーニング・アプローチを超えたエネルギー分野における画期的なユースケースの可能性を示しています。
- より満足度の高い顧客体験への取り組み: GenAI は、よりインテリジェンスで人間的な対応により顧客を引きつけるチャットボットを使用して、さらに共感的な顧客体験を実現するのに役立ちます。また、検索拡張生成 (RAG) により、AI チャットボットやパーソナル・アシスタントが企業固有のナレッジベースを参照し、より適切な回答を出力することが可能になります。また、GenAI システムは、高度なテクニカルマニュアルでトレーニングすることで、AI パーソナル・アシスタントとともに現場の技術者の能力を高める可能性もあります。
- スマート電力グリッド・シミュレーション: エネルギー企業は次世代 AI を活用して、最適なグリッド構成のシミュレーションと生成、さまざまな需要シナリオや停電対応戦略のテスト、新しいエネルギー資源の統合計画を支援できます。
- 非構造化データからのより深いインサイト: 電力線などの資産、設備、インフラストラクチャーの予測メンテナンスをサポートする高度な分析に対応したユースケースにおいて、エネルギー企業は GenAI を活用し、オーディオ / ビデオ、画像、天気予報など、幅広いソースから、データを取り込み、分析することができます。
エネルギー分野における AI の未来
エネルギー分野における AI は、将来的に現在のシステムとプロセスを強化するだけでなく、エネルギーの生産と消費の方法を変革すると見込まれています。AI は、人の介入を最小限に抑えて、エネルギー配分、故障の修正、メンテナンス・スケジューリングにおける重要な意思決定を支援することで、発電所やグリッドの自動化を実現します。AI 駆動型ロボットはより高度になり、危険な環境での人間の作業者のリスクを軽減する機能を備えた検査、メンテナンス、修理に携わるようになるでしょう。
また、AI は二酸化炭素回収、利用、ストレージ (CCUS) テクノロジーの化学プロセスの最適化において重要な役割を果たし、システムのパフォーマンスを監視し、メンテナンスのニーズを予測するのに役立ちます。これらの潜在的な使用事例は、AI 機能がエネルギー分野のあらゆる側面に深く組み込まれており、効率、サステナビリティー、レジリエンスを高めることを強調しています。