في سعيها الدؤوب لتنظيف نظام الطاقة لديها، تبرز الصين كلاعب رئيسي في دمج الذكاء الاصطناعي في كل جوانب إنتاج ونقل واستهلاك الطاقة. لم يعد الأمر مجرد خطاب سياسي حول التحول الأخضر، بل أصبح واقعًا ملموسًا في العمليات اليومية، مدعومًا بتقنيات مبتكرة. هذا التحول ليس مجرد تحدٍ لوجستي، بل هو فرصة لتعزيز الكفاءة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وتحقيق أهداف مناخية طموحة.
الذكاء الاصطناعي يقود ثورة الطاقة المتجددة في الصين
في مدينة تشيفنغ، الواقعة شمال الصين، يقع مصنع نموذجي يجسد هذا التطور. هذا المصنع يعتمد بشكل كامل على الطاقة المتجددة لإنتاج الهيدروجين والأمونيا، باستخدام الكهرباء المولدة من مزارع الرياح والطاقة الشمسية المجاورة. يتميز هذا المرفق بتشغيله بنظام مغلق مستقل عن الشبكة الوطنية التقليدية. على الرغم من هذه الميزة، إلا أن الاعتماد الكامل على مصادر الطاقة المتجددة يفرض تحديات فريدة، فالطاقة الناتجة من الرياح والشمس متغيرة وغير مستقرة.
نظام تحكم ذكي لتجاوز تحديات الطاقة المتقطعة
لمواجهة هذه التقلبات، يعتمد المصنع على نظام تحكم ذكي متطور يعتمد على الذكاء الاصطناعي، صممه مالكه شركة Envision. هذا النظام لا يتبع جداول زمنية ثابتة، بل يقوم بتحليل مستمر للبيانات المتعلقة بالرياح وأشعة الشمس، ويضبط إنتاج الطاقة بناءً على هذه التغيرات في الوقت الفعلي.
Zhang Jian، كبير مهندسي Envision للطاقة الهيدروجينية، يصف هذا النظام بأنه “موصل” يربط بين إمدادات الكهرباء والطلب الصناعي. فعندما تشتد الرياح، يزداد الإنتاج تلقائيًا للاستفادة الكاملة من الطاقة المتاحة. وفي المقابل، وعندما تخفت الظروف الجوية، يتم تقليل استهلاك الكهرباء بشكل سريع لتجنب أي ضغط على النظام. ويؤكد تشانغ أن هذا النظام يضمن كفاءة عالية في التشغيل، حتى مع التقلبات الجوية التي تشتهر بها مصادر الطاقة المتجددة.
الهيدروجين والأمونيا: ركائز التحول الطاقي في الصين
تعتبر هذه المشاريع حجر الزاوية في خطط الصين الطموحة فيما يتعلق بالهيدروجين والأمونيا، واللذين تعتبرهما البلاد وقودين حيويين لخفض انبعاثات الكربون في القطاعات الثقيلة مثل صناعة الصلب والشحن. وليس هذا فحسب، بل يعكس أيضًا استراتيجية أوسع نطاقًا: استخدام الذكاء الاصطناعي لإدارة التعقيد المتزايد الذي يصاحب إضافة المزيد من الطاقة المتجددة إلى شبكة الكهرباء الوطنية.
دور الذكاء الاصطناعي في تحقيق الأهداف المناخية
يرى الخبراء والباحثون أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يلعب دورًا محوريًا في تحقيق أهداف الصين المناخية الطموحة. تقول Zheng SaiNa، الأستاذة المساعدة في جامعة جنوب شرق نانجينغ المتخصصة في التحولات منخفضة الكربون، أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يدعم العديد من المهام الحيوية، بدءًا من مراقبة الانبعاثات وصولًا إلى التنبؤ بالطلب على الكهرباء وتوفيرها.
ومع ذلك، تحذر Zheng من أن الذكاء الاصطناعي نفسه يساهم في زيادة استهلاك الطاقة، خاصةً من خلال مراكز البيانات الضخمة التي تتطلب كميات هائلة من الكهرباء لتشغيلها. وهذا يطرح معضلة تحتاج إلى حلول مبتكرة.
الشبكة الذكية: الاستجابة والمرونة من خلال الذكاء الاصطناعي
تستمر الصين في تركيب قدرات قياسية من طاقة الرياح والطاقة الشمسية، متجاوزة أي دولة أخرى في العالم. ولكن، تحقيق الاستفادة القصوى من هذه الطاقة يتطلب حلولاً فعالة لإدارة التحديات التي تنشأ. في هذا السياق، يُنظر إلى الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع كأداة رئيسية لزيادة مرونة واستجابة الشبكة الكهربائية.
وقد تجسد هذا التوجه في إطلاق استراتيجية “الذكاء الاصطناعي+ الطاقة” في سبتمبر الماضي. تهدف هذه الخطة إلى تعزيز التكامل بين أنظمة الذكاء الاصطناعي وقطاع الطاقة، من خلال تطوير نماذج ذكاء اصطناعي كبيرة الحجم تركز على تحسين عمليات الشبكة، وزيادة كفاءة توليد الطاقة، وتقليل الهدر في الاستخدام الصناعي. تهدف الحكومة الصينية إلى إطلاق العشرات من المشاريع التجريبية وتطبيق الذكاء الاصطناعي في أكثر من 100 سيناريو مختلف بحلول عام 2027، وصولًا إلى تحقيق ريادة عالمية في هذا المجال بحلول عام 2030.
التركيز على التطبيقات المتخصصة للذكاء الاصطناعي
يركز النهج الصيني على تطوير أدوات ذكاء اصطناعي عالية التخصص تهدف إلى تحسين وظائف محددة للغاية، مثل إدارة مزارع الرياح، أو تشغيل المحطات النووية، أو تحقيق التوازن في الشبكة الكهربائية. يختلف هذا بشكل ملحوظ عن النهج المتبع في الولايات المتحدة، حيث تم توجيه قدر كبير من الاستثمار نحو إنشاء نماذج ذكاء اصطناعي متقدمة وواسعة النطاق.
التنبؤ بالطلب: تحسين الكفاءة وتجنب الانقطاعات
من المجالات التي يمكن أن يحقق فيها الذكاء الاصطناعي تأثيرًا فوريًا هو التنبؤ بالطلب على الكهرباء. شبكات الطاقة يجب أن تحافظ على توازن دقيق بين العرض والطلب في كل لحظة لتجنب انقطاع التيار الكهربائي. من خلال توفير تنبؤات دقيقة لإنتاج الطاقة المتجددة واستخدام الكهرباء، يمكن للمشغلين التخطيط بشكل أفضل، وتخزين الطاقة في البطاريات عند الحاجة، وتقليل الاعتماد على محطات توليد الطاقة الاحتياطية التي تعمل بالفحم.
التجارب العملية: محطات الطاقة الافتراضية وسوق الكربون
بدأت بعض المدن الصينية بالفعل في تطبيق هذه التقنيات. فقد أطلقت شنغهاي محطة طاقة افتراضية على مستوى المدينة تربط العشرات من المشغلين المختلفين – بما في ذلك مراكز البيانات وأنظمة البناء وشواحن السيارات الكهربائية – في شبكة واحدة متكاملة. خلال تجربة أجريت في أغسطس الماضي، نجح النظام في خفض ذروة الطلب بأكثر من 160 ميجاوات، وهو ما يعادل تقريبًا إنتاج مصنع صغير للفحم.
بالإضافة إلى ذلك، تتطلع الصين إلى تطبيق الذكاء الاصطناعي على سوق الكربون الوطنية، التي تغطي أكثر من 3000 شركة تعمل في الصناعات الثقيلة الانبعاثات. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد المنظمين على التحقق من دقة بيانات الانبعاثات، وتحسين عملية تخصيص البدلات المجانية، وتزويد الشركات برؤية أوضح حول تكاليف إنتاجها.
التحديات المستقبلية: استهلاك الطاقة لمراكز البيانات والانبعاثات
على الرغم من هذه الفرص الواعدة، هناك مخاطر متزايدة يجب أخذها في الاعتبار. تشير الدراسات إلى أن مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في الصين قد تستهلك أكثر من 1000 تيراواط/ساعة من الكهرباء سنويًا بحلول عام 2030، وهو ما يعادل تقريبًا إجمالي استهلاك اليابان السنوي. ومن المتوقع أن ترتفع انبعاثات الكربون الناتجة عن قطاع الذكاء الاصطناعي بشكل كبير، وقد تصل إلى ذروتها بعد فترة طويلة من الهدف الذي وضعته الصين لعام 2030.
التوجه نحو الاستدامة: قواعد جديدة ومبادرات مبتكرة
استجابة لهذه التحديات، بدأت الهيئات التنظيمية في تشديد القواعد واللوائح. تتطلب خطة العمل لعام 2024 من مراكز البيانات تحسين كفاءة استخدام الطاقة وزيادة الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة بنسبة 10% كل عام. كما تشجع المبادرات الأخرى على بناء منشآت جديدة في المناطق الغربية من البلاد، حيث تتوفر موارد الرياح والطاقة الشمسية بكميات أكبر.
يتم كذلك اختبار أفكار جديدة في المناطق الساحلية. فبالقرب من شنغهاي، من المقرر افتتاح مركز بيانات تحت الماء يستخدم مياه البحر للتبريد، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة والمياه. ويأمل المطورون أن يكون هذا المشروع قابلاً للتطبيق وأن يتم تكراره في مواقع أخرى.
في الختام، على الرغم من الزيادة المتوقعة في الطلب على الطاقة من قطاع الذكاء الاصطناعي، يرى الخبراء أن تأثيره الإجمالي على الانبعاثات يمكن أن يظل إيجابيًا إذا تم تطبيقه بعناية. فالذكاء الاصطناعي، عندما يستخدم لتحسين الصناعات الثقيلة وأنظمة الطاقة وأسواق الكربون، يمكن أن يمثل جزءًا أساسيًا من جهود الصين لخفض الانبعاثات – حتى في ظل الضغوط الجديدة التي يمكن أن يخلقها. ويتطلب ذلك إدارة حكيمة من قبل صانعي السياسات، والتركيز على الاستدامة والابتكار في جميع جوانب تطوير واستخدام هذه التقنيات الثورية.