Geotermálna energia má ako spoľahlivý a udržateľný zdroj energie obrovský potenciál. Brzdia ho však rôzne prekážky napríklad v podobe vysokých počiatočných nákladov. Využitie AI v energetike však môže tieto problémy redukovať.
Profitovať by mohli z toho práve krajiny ako Slovensko, ktoré zo svojho geotermálneho potenciálu cca 6716 MWt využíva približne len 1 %.
Nemožno sa pritom čudovať. Odborné štúdie upozorňujú na vysoké náklady potrebné na realizáciu pokročilých geotermálnych systémov.
Medzi dôvody patria najmä finančne náročné vrty, náročnejšie technológie a rozsiahla infraštruktúra.Len pre porovnanie tri nové geotermálne vrty a potrebná nadzemná technológia pre využívanie geotermálnej energie v lokalite Svinica-Ďurkov si podľa informácií z apríla tohto roka vyžiadajú investície v hodnote približne 35 miliónov eur.
Výzvy rozvoja geotermálnej energie
K nákladom geotermálnych projektov je potrebné pripočítať aj tzv. suché vrty. Ide o vrty, v ktorých sa nenašiel dostatočný alebo žiadny geotermálny prameň, ktorý by sa dal vhodne energeticky využiť. Odhaliť ich však môže až samotná realizácia vrtu, ktorá je finančne náročná.
Takéto výdavky spojené s možným neúspechom projektu v podobe nepotvrdenia dostatočného potenciálu ložiska preto odrádzajú mnohých investorov. Deje sa tak napriek tomu, že geotermálne elektrárne a parky dokážu priniesť dlhodobé úspory, vyznačujú sa nízkymi prevádzkovými nákladmi a fungujú nepretržite za každého počasia.
Údaje ukazujú, že za posledných 20 rokov došlo k zníženiu podielu zlyhaných geotermálnych vrtov približne o 33 až 50%, pričom úspešnosť vrtov sa zvýšila z 60-70% na približne 75-80%.
Tento pokles zlyhaní je spôsobený vylepšením vrtných procesov, lepším geologickým prieskumom a zdokonalenými technológiami riadenia vrtov, ktoré znižujú neproduktívny čas a prevádzkové riziká.
V dôsledku týchto inovácií sa postupne zvyšuje efektivita a ekonomická návratnosť geotermálnych projektov, čo podporuje väčšie využitie tejto obnoviteľnej energie nielen celosvetovo, ale aj potenciálne na Slovensku.
Aj preto sa mnohé krajiny snažia rozvoj geotermálne energie podporiť rôznymi programami. Maďarsko napríklad zaviedlo dotačnú schému vo výške 64 miliónov eur na zníženie investičného rizika pri podzemných prieskumoch.
Na Slovensku zase začal projekt Využitie geotermálnej energie v Košickej kotline s podporou vo výške 56,2 milióna eur z Fondu na spravodlivú transformáciu.
AI v energetike ako nástroj na zníženie rizika a nákladov
Obavy investorov sa v posledných rokoch snažia rozptýliť aj nové nástroje umelej inteligencie a strojového učenia. AI v energetike totiž dokáže zvýšiť možnosť úspechu geotermálneho projektu v štádiách prieskumu a prípravy.
Algoritmy umelej inteligencie a strojového učenia totiž vedia analyzovať rozsiahle geologické dáta. V praxi tak vedia identifikovať tie najlepšie miesta pre vrty a znížiť náklady na prieskum.
Príkladom je firma Zanskar, ktorá tieto modely využíva a znižuje tak riziko vrtov. Vďaka tomu sa jej takisto darí priťahovať väčšie investície do tohto sektora.
Podľa časopisu Forbes sa jej minulý rok podarilo získať financie vo výške 30 miliónov dolárov, ktoré plánujú použiť nielen na podporu výskumu, ale aj výstavbu vlastných elektrární.
Analytické nástroje riadené AI môžu navyše optimalizovať priebeh vŕtania predvídaním podzemných podmienok, ako aj prípadných porúch zariadení.
Týmto spôsobom nielen znižujú prestoje a šetria prevádzkové náklady projektu, ale aj predlžujú životnosť vŕtacej techniky.
Efektívnejšie riadenie vďaka AI v energetike
Podobne fungujú moderné technológie aj v rámci prediktívnej údržby geotermálnych zariadení. Pevný plán vopred stanovených opráv a kontrol je totiž v praxi často nedostačujúci a spôsobuje prestoje a neplánované poruchy.
Na druhej strane AI v energetike využíva aktuálne údaje na predvídanie porúch, optimalizovanie zásoby náhradných dielov a celkové zlepšenie prevádzky.
Príkladom je geotermálny komplex Olkaria v Keni, v ktorom bola v roku 2022 inštalovaná technológia IoT ( z anglického Internet of Things, v preklade internet vecí).
Ide o technológiu, ktorá vo všeobecnosti zahŕňa akýkoľvek objekt alebo vec, ktorý sa dá bezdrôtovo pripojiť k internetu, napríklad prostredníctvom senzorov.
Jej cieľom je zhromažďovať a prenášať údaje, ktoré pomáhajú jednotlivcom a firmám realizovať lepšie rozhodnutia a optimalizujú ich fungovanie. Umelá inteligencia tieto systémy obohatila o pokročilú analytiku a strojové učenie.
V praxi tak komplex Olkaria, ktorého jednotlivé zariadenia boli pred nainštalovaním IoT spravované osobitne, môže byť riadený centrálne a efektívnejšie.
Dodatočné benefity a inšpirácie, ktoré prináša AI v energetike
Rozmach moderných technológií v oblasti softvéru (AI algoritmy) a hardvéru (výkonnejšie čipy) navyše zabezpečujú spracovanie širšieho množstva dát.
Metódy strojového učenia v súčasnosti napríklad pomáhajú lepšie pochopiť a predpovedať seizmické procesy, ktoré súvisia s prevádzkou geotermálneho zariadenia The Geysers v USA.
Na Slovensku sa geotermálny sektor zatiaľ iba rozbieha, čo dokazuje nielen projekt pri košickom Ďurkove spoločností Geoterm Košice a MH Teplárenský holding, ale aj geotermálne projekty pri Žiari nad Hronom a Prešove, ktoré pripravuje firma PW Energy.
Nástroje umelej inteligencie však môžu tento rozvoj urýchliť či zefektívniť a tak pomôcť energetickému mixu krajiny.
Kvôli suchu počas prvého polroka totiž Slovensko vyrobilo z vody len polovicu elektriny v porovnaní s minulým rokom. To spôsobilo, že sa krajina dostala na chvost Európskej únie v oblasti výroby energie z obnoviteľných zdrojov.
Preto by sa Slovensko malo podľa odborníka na geotermálnu energiu Michala Mašeka viac zamerať na zdroje, ktoré nie sú až tak závislé od počasia.
„Solár, vietor, voda, jadro. Tie všetky majú svoje neoddeliteľné miesto v energetickom mixe. Avšak pri využívaní stabilného základu v podobe geotermálnej energie zaostávame, čím si znižujeme vlastnú energetickú bezpečnosť. Funguje totiž 24/7, 365 dní v roku, nevypne ju ani počasie, ani nedostatok energetických komodít na trhu. A Slovensko ju má priamo pod nohami – až 31 geotermálnych oblastí pokrývajúcich viac ako tretinu územia,“ upozorňuje odborník.
Geotermálne zariadenia dokážu pritom nielen zabezpečiť elektrinu. Zostatkové teplo z týchto projektov môže slúžiť priemyslu, poľnohospodárstvu a aj domácnostiam.
Ide o kaskádové využitie, ktoré robí z geotermálu nielen ekologický, ale aj ekonomický zdroj energie. AI nástroje ho pritom dokážu zefektívniť, čo by pre krajinu mohlo znamenať nielen energetickú nezávislosť, ale aj tisíce pracovných miest a čistejšiu budúcnosť.
Comments are closed.