С наступлением апреля на фотоэлектрической электростанции в Самарканде беспрерывно работают более 450 роботов-очистителей с искусственным интеллектом, разработанных китайской компанией-производителем энергетического оборудования Dongfang Electric Corporation (DEC). 

Солнечная электростанция в Самарканде занимает площадь около 4,5 миллиона квадратных метро — более чем 610 футбольных полей. Здесь, в ранее пустынной местности, сейчас размещены солнечные панели и роботы с функцией интеллектуальной очистки. Они круглосуточно защищают фотоэлектрические панели, значительно повышая их эффективность и продлевая срок службы, что обеспечивает бесперебойную подачу чистой энергии в местную электросеть и систему накопления. 
 
С момента подключения станции к сети в апреле 2024 года роботы-очистители с ИИ проработали в общей сложности более 3,6 миллиона часов. Инновационные технологии DEC преодолевают суровые природные условия, освещая новый путь энергетического перехода в Центральной Азии.

Прорыв вместо неразрешимой проблемы
На стадии планирования солнечной электростанции в Самарканде технико-экономическое обоснование выглядело как «приговор»: толщина снежного покрова зимой может достигать 1 метра, весной запыленность панелей доходит до 70%. При использовании традиционных методов персоналу приходится ежедневно проходить до 10 километров для выполнения работ, что делает своевременную очистку всех солнечных панелей от снега и пыли сложнейшей задачей и значительно снижает эффективность выработки энергии. Директор проекта Чжу Бо вспоминает: «Эксплуатационные расходы в этом технико-экономическом обосновании значительно превышали затраты на солнечные электростанции в обычных климатических условиях».

Однако неутешительные прогнозы стали отправной точкой для технологических инноваций. Проектная команда решила преодолеть трудности с помощью технологии ИИ, создав специализированное решение для солнечной электростанции в Самарканде — роботов-очистителей с ИИ.

С самого начала разработки этих интеллектуальных роботов компания DEC в полной мере использовала климатические данные Узбекинстана для обучения крупномасштабной модели. От концептуального проектирования и инженерной разработки до заводских испытаний и доставки на объект, «мозг» роботов всегда содержал подробные данные о климате и особенностях окружающей среды Узбекистана. Поэтому, когда они оказались на узбекской земле, они были как инженеры, хорошо знакомые с местными условиями — быстро адаптировались к пустынной среде, приступив к работе без каких-либо затруднений.

Роботы-очистители с ИИ приступили к работе в пустыне в одну из снежных февральских ночей 2024 года. Во время первого практического испытания в условиях снегопада температура нагрева солнечных панелей и угол их наклона полностью контролировались роботами в автономном режиме, а скорость удаления снега оказалась в 17 раз выше, чем при ручной очистке.

От мониторинга человеком до диспетчеризации с помощью ИИ
Климат в пустынной зоне отличается переменчивостью, ветры и снегопады непредсказуемы, и каждый сезон испытывает эксплуатационные возможности солнечной электростанции на прочность. С момента внедрения роботов-очистителей с ИИ, благодаря их всепогодным возможностям, удалось решить сложные задачи, с которыми раньше невозможно было справиться вручную.

Зимой, когда температура здесь опускается до —20 °C, а на солнечных панелях толстым слоем лежит снег, роботы с ИИ автоматически переходят в режим аварийного реагирования: активируют встроенные нагреватели панелей для таяния наледи, изменяют угол наклона панелей до 55 градусов, ускоряя сход снега, и одновременно с помощью датчиков контролируют нагрузку на опорные конструкции. Этот комплекс действий ежегодно заменяет 12 тысяч операций ручной уборки снега, при этом энергопотребление составляет лишь треть от традиционного электрического обогрева для удаления снега.

В начале весны, когда сильные ветры поднимают пыль, роботы-очистители с ИИ переключаются в режим низкого энергопотребления и динамически регулируют частоту очистки в зависимости от скорости ветра. Когда концентрация частиц в воздухе превышает пороговое значение, активируется функция глубокой очистки приоритетных участков, и щетки удаляют стойкие песчинки в оптимальном режиме. На большом экране операционного центра видно, что эффективность выработки энергии в течение дня остается стабильной, и этот показатель на 26% выше по сравнению с эффективностью при традиционной ручной очистке.

Когда системы наблюдения роботов-очистителей с ИИ фиксируют аномальную разницу температур в опорной конструкции зоны E, они запускают модель оценки состояния оборудования. Сравнив текущие данные с историческими показателями аналогичных конструкций, роботы выявляют усталость металла в соединительных элементах и автоматически создают заявку на ремонт на следующий день. За последние два года такие превентивные меры снизили частоту внезапных отказов на 81%. Инженер DEC Се Личэн отмечает: «Функция ночного патрулирования роботов-очистителей с ИИ устранила главное уязвимое место в традиционном техническом обслуживании».

Из уборщиков в мастера данных

На платформе умного обслуживания DEC каждый робот-очиститель с ИИ является настоящим «мастером данных». Они постоянно собирают информацию о снежных бурях и отложениях пыли, самостоятельно анализируют ее и определяют оптимальные стратегии очистки.

Накануне песчаной бури в марте 2024 года роботы-очистители с ИИ заблаговременно скорректировали положение солнечных панелей, подверженных воздействию ветра, что эффективно уменьшило накопление пыли. Только эта операция сокращает ежегодный путь очистки на 17 тысяч километров.

Модель оценки состояния оборудования прогнозирует износ за три месяца вперед на основе различных параметров, таких как частота вибрации болтов и температура инвертора, что привело к значительному снижению затрат на техническое обслуживание в 2024 году по сравнению с традиционными солнечными электростанциями.

Роботы-очистители с ИИ разрабатывают стратегии очистки на основе местных метеорологических прогнозов, самостоятельно принимая решения о приоритетах в различных климатических условиях. Это повысило дневную выработку электроэнергии на станции на 11% по сравнению с ожидаемой. «Раньше мы полагались на опыт для прогнозов, теперь используем большие данные для выводов», — говорит инженер группы технического обслуживания Чай Сюйхуэй, демонстрируя исторические графики. Он добавил: «С момента запуска системы годовой доход станции значительно вырос по сравнению с аналогичными объектами, не использующими роботов-очистителей с ИИ».

С момента ввода в эксплуатацию солнечная электростанция в Самарканде эффективно обеспечивает электроэнергией 260 тысяч домохозяйств в Узбекистане и ежегодно сокращает выбросы углекислого газа примерно на 230 тысяч тонн. 
 
3,6 миллиона часов работы роботов-очистителей, более 100 миллионов единиц данных об окружающей среде — все это обеспечивает стабильную доступность чистой энергии в Центральной Азии.