‘คอมพิวเตอร์ควอนตัม’ พยากรณ์ด้านพลังงาน-เพิ่มประสิทธิภาพด้านความยั่งยืน

ทราบหรือไม่ว่าวันที่มีเมฆมากเพียงวันเดียวสามารถขัดขวางการจัดหาพลังงานให้กับผู้คนนับล้านที่พึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์ได้ การเปลี่ยนไปใช้พลังงานหมุนเวียนได้นํามาซึ่งประโยชน์ที่สําคัญและแนะนําความซับซ้อนใหม่ ๆ

พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมซึ่งปัจจุบันเป็นศูนย์กลางของกลยุทธ์พลังงานระดับโลกนั้นผันแปรโดยเนื้อแท้ ต่างจากรุ่นที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล แหล่งพลังงานหมุนเวียนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ทําให้ยากต่อการคาดการณ์อย่างแม่นยํา ความแปรปรวนนี้สร้างความท้าทายสําหรับผู้ประกอบการกริดที่ได้รับมอบหมายให้ปรับสมดุลอุปสงค์และอุปทาน

ในขณะเดียวกัน การเปลี่ยนรูปแบบการบริโภคทําให้การจัดการพลังงานมีความซับซ้อนมากขึ้น การใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรมและครัวเรือน ขับเคลื่อนโดยการนําเทคโนโลยีมาใช้ เช่น ปั๊มความร้อน เครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ และรถยนต์ไฟฟ้า (EVs) ได้แนะนําพลวัตใหม่ให้กับความต้องการใช้ไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ EVs แสดงถึงส่วนแบ่งการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น รูปแบบการชาร์จนั้นคาดเดาไม่ได้ แตกต่างกันไปตามพฤติกรรมของผู้ใช้ สถานที่ และเวลาของวัน

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ต้องการเครื่องมือที่ซับซ้อนสําหรับการพยากรณ์และการเพิ่มประสิทธิภาพ สามารถพิจารณาตัวแปรและการพึ่งพาซึ่งกันและกันได้หลากหลาย ระบบคอมพิวเตอร์คลาสสิกซึ่งให้บริการอุตสาหกรรมพลังงานมานานหลายทศวรรษกําลังดิ้นรนเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ ในทางตรงกันข้าม การคํานวณควอนตัมนําเสนอแนวทางที่เป็นนวัตกรรมเพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้

การเอาชนะขีดจํากัดของคอมพิวเตอร์

การคํานวณแบบคลาสสิกทํางานบนตรรกะไบนารี อาศัยการประมวลผลตามลําดับเพื่อแก้ปัญหา ในขณะที่มีประสิทธิภาพสําหรับการใช้งานจํานวนมาก ระบบเหล่านี้ต้องเผชิญกับข้อจํากัดโดยธรรมชาติในการจัดการกับความซับซ้อนแบบทวีคูณของระบบพลังงานสมัยใหม่

ตัวอย่างเช่น การรวมพลังงานหมุนเวียนต้องใช้อัลกอริธึมที่สามารถวิเคราะห์การพยากรณ์อากาศ พลวัตของกริด และรูปแบบการบริโภคในอดีตพร้อมกันเพื่อทํานายอุปสงค์และอุปทาน ในทํานองเดียวกัน การเพิ่มประสิทธิภาพการดําเนินงานกริดหรือการวางแผนการปรับใช้การจัดเก็บพลังงานเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาที่พึ่งพาซึ่งกันและกันอย่างมากและหลายตัวแปรแบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นงานที่ครอบงําวิธีการแบบเดิม

การคํานวณควอนตัมแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ ด้วยการใช้บิตควอนตัมหรือคิวบิตซึ่งสามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมจึงเก่งในการจัดการการคํานวณที่ซับซ้อนและขนาดใหญ่ สิ่งนี้ทําให้พวกเขาสามารถประมวลผลชุดข้อมูลขนาดใหญ่ สํารวจโซลูชันที่เป็นไปได้ที่หลากหลายพร้อมกัน และบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเร็วกว่าระบบคลาสสิก

ปลดล็อกความเป็นไปได้ใหม่ ๆ ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม

การคํานวณควอนตัมมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงการพยากรณ์พลังงานและการเพิ่มประสิทธิภาพโดยการให้พลังการคํานวณและความยืดหยุ่นที่ไม่เคยมีมาก่อน ความสามารถของมันสามารถนําไปใช้ในสามประเด็นสําคัญหลักที่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อจัดการกับความท้าทายด้านพลังงานที่เป็นระบบ ทําให้ระบบพลังงานฉลาดขึ้น มีความยืดหยุ่นมากขึ้น และยั่งยืนมากขึ้น

1. การพยากรณ์พลังงานหมุนเวียน

อัลกอริธึมควอนตัมสามารถเพิ่มความแม่นยําของการทํานายพลังงานหมุนเวียนโดยการรวมข้อมูลจากแหล่งต่างๆ เช่น แบบจําลองสภาพอากาศ เซ็นเซอร์ด้านสิ่งแวดล้อม และแนวโน้มในอดีต ในระดับที่ไม่สามารถบรรลุได้กับระบบคลาสสิก ความแม่นยําที่ดีขึ้นนี้ช่วยให้ผู้ประกอบการคาดการณ์ความผันผวนในการผลิตพลังงานหมุนเวียนได้ดีขึ้นและปรับการทํางานของกริดให้เหมาะสม

2. การจัดการกริดที่ปรับให้เหมาะสม

การจัดการกริดที่มีประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับการปรับสมดุลอุปสงค์และอุปทานในขณะที่ลดการสูญเสียและหลีกเลี่ยงความแออัด การคํานวณควอนตัมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเหล่านี้โดยการวิเคราะห์สภาพกริดอย่างรวดเร็ว ระบุคอขวดที่อาจเกิดขึ้น และแนะนําการปรับเปลี่ยนการกระจายพลังงานแบบเรียลไทม์

3. การจัดเก็บพลังงานและการตอบสนองความต้องการ

เนื่องจากระบบจัดเก็บพลังงานมีบทบาทมากขึ้นในความเสถียรของกริด การคํานวณควอนตัมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการปรับใช้และการใช้ประโยชน์ได้ นอกจากนี้ ยังสามารถปรับปรุงกลยุทธ์การตอบสนองความต้องการ ปรับการใช้พลังงานให้สอดคล้องกับความพร้อมใช้งาน เพื่อให้แน่ใจว่ามีการบูรณาการพลังงานหมุนเวียนอย่างราบรื่น

คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพที่จะส่งมอบผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างไร ตั้งแต่การปรับปรุงความเสถียรของการรวมพลังงานหมุนเวียนไปจนถึงการแก้ปัญหาความท้าทายในท้องถิ่นเน้นย้ำถึงคุณค่าการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีควอนตัมในการสร้างอนาคตพลังงานที่มีประสิทธิภาพ ยืดหยุ่น และยั่งยืนมากขึ้น

ที่มา : PASQAL