Le Canada est doté de vastes réserves de ressources naturelles et offre d'immenses perspectives en matière de souveraineté énergétique à une époque où l'incertitude géopolitique ne cesse de croître.
Pourtant, la vétusté des infrastructures énergétiques nuit à notre capacité à assurer notre avenir. Le vieillissement des installations de production d'électricité a créé des goulets d'étranglement qui empêchent le Canada de tirer parti de sa position privilégiée, tout en augmentant les investissements nécessaires pour résoudre les problèmes systémiques.
Selon un rapport de l'Association canadienne de l'électricité, un engagement de $350 milliards sera nécessaire d'ici 2050 pour moderniser le réseau canadien et passer à une électricité à faible teneur en carbone. Ce rapport ne tient pas compte de l'impact de l'intelligence artificielle puisqu'il date de 2015, soit sept ans avant la publication de la première version de ChatGPT et la compréhension de l'utilisation de l'énergie par l'IA, qui exercera une pression beaucoup plus forte sur notre infrastructure actuelle.
Cependant, il est possible de combattre le feu par le feu et de positionner le Canada sur la voie de la réussite future en déployant des modèles intelligents et des systèmes pilotés par l'IA pour améliorer la production d'énergie et révolutionner le stockage grâce à des jumeaux numériques alimentés par l'IA, en tirant parti de sa simulation de scénarios multidimensionnels pour améliorer la prise de décision lors de l'établissement des priorités des futurs investissements dans les infrastructures énergétiques.
Si nous le faisons correctement, nous améliorons la compétitivité, garantissons la souveraineté énergétique et renforçons le leadership du Canada dans le paysage énergétique mondial.
Comment les systèmes intelligents et l'IA stimulent la production et l'utilisation stratégique.
L'accent devrait d'abord être mis sur l'amélioration de l'efficacité de la consommation d'électricité, qui a augmenté d'environ 10 % depuis 2000. En 2021, trois secteurs principaux ont alimenté la consommation d'électricité au Canada. Le secteur industriel est devenu le plus gros consommateur, avec 38,4 % de la demande totale d'électricité. Le secteur résidentiel suit, avec 32,5 %, tandis que le secteur commercial en utilise 27 %.
Ici, les systèmes de gestion intelligente de l'énergie, alimentés par l'IA, peuvent améliorer l'utilisation stratégique de l'énergie et la programmation. Les capteurs et les dispositifs de l'internet des objets créent des ajustements dynamiques en temps réel pour aligner la consommation sur la production en optimisant le chauffage, la climatisation et l'éclairage en fonction de l'occupation, des conditions météorologiques et des prix de l'énergie. Cette approche permet non seulement d'améliorer l'efficacité opérationnelle, mais aussi de réaliser des économies et d'assurer la durabilité.
Enfin, l'IA peut contribuer à l'utilisation stratégique de sources d'énergie mixtes, de sorte que les énergies solaire, éolienne, hydroélectrique et nucléaire soient déployées en fonction de leur disponibilité, de leur coût et de leur impact sur l'environnement, en équilibrant le moment où il faut puiser dans l'électricité stockée ou l'électricité du réseau à la place des énergies renouvelables pour maintenir la stabilité et maximiser l'efficacité du bouquet énergétique du Canada.
Transformer le stockage de l'énergie avec des jumeaux numériques alimentés par l'IA
Le jumelage numérique avancé change la donne dans la gestion des infrastructures énergétiques.
Les jumeaux numériques sont des modèles virtuels de systèmes physiques qui peuvent être utilisés pour mesurer l'impact d'un certain nombre de données sur la performance et la maintenance des actifs. Il s'agit d'une avancée importante pour le stockage de l'énergie, qui est confronté à de nombreux défis, notamment la perte d'énergie lors de la conversion, l'évolutivité pour répondre à la demande croissante, la durabilité et la capacité du stockage, ainsi que les coûts associés au développement de solutions, ce qui en fait un élément central d'un continuum énergétique.
Disposer de jumeaux numériques dotés d'IA équivaut à surcharger la planification de scénarios afin d'améliorer considérablement le contrôle global. L'IA est inégalée dans sa capacité à recommander une voie à suivre tout en équilibrant un nombre apparemment infini de points de données contradictoires. Il peut repérer les inefficacités au cours du processus de conversion de l'énergie et suggérer des améliorations pour augmenter la capture, tout en optimisant les cycles de charge et de décharge des batteries pour réduire la perte d'énergie et prolonger la durée de vie de la batterie.
De manière impressionnante, les jumeaux numériques peuvent également être utilisés pour mieux prévoir la longévité des batteries en surveillant les problèmes potentiels, notamment la surchauffe et les pannes d'équipement connexes, pour une maintenance proactive, en minimisant les temps d'arrêt et en garantissant des performances constantes.
Planification de l'infrastructure énergétique à l'aide d'analyses avancées et de prévisions
L'analyse prédictive est devenue la pierre angulaire des investissements stratégiques dans les infrastructures, permettant une prise de décision fondée sur des données qui minimise les dépenses inutiles. En s'appuyant sur les prévisions de la demande, la disponibilité des ressources et les projections de croissance, il est possible de hiérarchiser les projets d'infrastructure qui répondent efficacement aux besoins actuels et futurs.
Les analyses avancées affinent encore ce processus en intégrant des facteurs cruciaux tels que la topographie, la densité de population et la proximité des ressources. Cela permet de s'assurer que les infrastructures énergétiques sont développées dans des endroits où elles sont économiquement viables.
Dans le secteur de l'énergie en constante évolution, la modélisation prédictive fournit des données en temps réel permettant d'ajuster les stratégies de manière dynamique afin de tenir compte des changements réglementaires, des préoccupations environnementales et des fluctuations du marché. Ces informations permettent aux parties prenantes de gérer les risques potentiels tout en restant en conformité, en atténuant l'impact sur l'environnement et en s'adaptant à la volatilité du marché.
En fin de compte, l'analyse prédictive permet aux organisations d'optimiser leurs investissements. En identifiant les projets rentables qui offrent les meilleurs rendements à long terme, ces outils favorisent l'efficacité et la durabilité, façonnant ainsi un paysage d'infrastructures énergétiques résilient et tourné vers l'avenir.
La modernisation des systèmes énergétiques est urgente, compte tenu des inefficacités, du vieillissement des réseaux et des défis liés à l'intégration des énergies renouvelables. Toutefois, les progrès réalisés dans le domaine des systèmes intelligents sont porteurs d'espoir. La voie à suivre exige de l'innovation, des investissements intelligents et un engagement en faveur de la modernisation qui aidera le Canada à réaliser son indépendance et son leadership en tant que fournisseur d'énergie reconnu à l'échelle mondiale.
Par Rabeh Ayari, PhD, Intelligence Artificielle, Senior Manager, Accuracy