野火对公用事业构成生存威胁。人工智能正在提供帮助。

2024-10-14 11:36:33 英文原文

Wildfires pose an existential threat to utilities. AI is helping

阿尔特加州项目的研究员法尔科·库斯特周一(2023年9月18日)在圣迭戈查看该项目的一些摄像头的实时画面。加州主要的消防机构加州森林防火局于7月份开始试用一个人工智能系统,该系统从超过1000个山顶摄像头的画面中寻找烟雾。(AP Photo/Gregory Bull)

公用事业行业通常认为野火风险和缓解是他们西部同事面临的问题。的确,这个干燥炎热的地区近年来发生了一些最大的火灾,包括一场在2018年导致85人死亡并导致太平洋气体和电力公司破产的大火。

但气候变化正在打破这一地理限制(或者说,这是一种误解)。由于风险加剧,全国各地的公用事业公司都在加强其野火应对计划,人工智能正帮助在潜在致命且代价高昂的大灾难发生前发现火灾隐患。

对于中西部、东北部和东南部的公用事业公司来说,投资这些工具是一个相对较新的现象。虽然缅因州、密歇根州和威斯康星州曾发生过美国历史上规模最大、最致命的火灾,但点火频率较低使得进行谨慎的投资难以证明其合理性。西方的公用事业野火专家表示,尤其是近年来,随着责任和保险费的急剧上升,这种态度已经发生了变化。

“没有一个地方是没有野火历史的。这不仅仅是一个西海岸的问题,”丹·努涅斯,波特兰通用电力公司的高级经理(负责野火规划和分析),在一次讲话中说道。最近电力 grid网络研讨会“每一个公用事业公司都应考虑到(野火)。”

加州但特县的科哈塞特社区于2024年7月25日星期四,公园大火撕裂而过,山坡上燃起熊熊烈火。(美联社照片/诺亚·伯杰)

将公用事业野火缓解措施比作一个金字塔。系统加固是支撑态势感知、运营和最后手段:公共安全断电的基础。一个有效的野火缓解策略需要每一层都存在——缺少任何一层都会使公用事业面临重大风险。

目前没有针对公用事业野火缓解项目的国家标准,也没有为由公用事业引发的火灾造成的损失提供财务保障的机制。2019年设立的加州野火基金旨在将风险在该州三大投资者所有的公用事业公司——PG&E、南加州爱迪生和圣地亚哥煤气电力之间分散,但其他地区的公用事业公司在面对类似问题时只能各自为战,尽管它们对彼此的战略有着共同的利益。

专家表示,一场影响一家公用事业公司的野火会对整个行业的保险费率产生连锁反应。承保人主要倾向于只提供基于风险的定价,这意味着个别公用事业公司会被整体行业的韧性而不是他们自己的野火策略来评判。因此,政府机构和大型公用事业公司可能需要为小型公用事业公司(如市政当局和合作社)补贴野火投资。

沃德·沃德,亚利桑那公共服务公司的野火缓解经理说:“过去我的态度是‘那不是我的火灾,与我无关。’现在的情况是在世界的任何地方发生火灾都不重要了。当别人领地里发生了什么事,最终也会影响到我们。”

一套由人工智能驱动的高级工具已经出现,旨在帮助公用事业公司应对野火风险。这些卫星、传感器、摄像头和软件程序旨在识别公用事业的风险——如老化基础设施、植被、燃料来源等,并实时定位起火点。

安迪·阿布拉尼奇斯(Andy Abranches),PG&E的野火风险缓解高级总监表示,野火防范领域的“变革者”是人工智能赋能的摄像头的出现,这些摄像头相对容易部署且价格低廉。

Pano AI相机(图片来源:Pano AI)

Pano AI 是该领域的早期领导者,与太平洋 gas 和 electricity (PG&E)、波特兰通用电气和奥斯汀能源签署了合作协议。六月时,科罗拉多州的公用事业公司Xcel Energy和CORE Electric表示他们检测到火灾这起火灾是由闪电引起的,使用了他们的Pano AI摄像头网络。消防人员在收到通知后30分钟内赶到现场,将火势限制在仅三英亩的范围内。Nuñez表示,在Portland General Electric的服务区域内,Pano AI摄像头已经比卫星和911报警提前了两个小时发出警报。

南加州爱迪生公司、SDG&E和PG&E合作参与了ALERTWest网络,该网络拥有1400台公开可访问的可点控倾斜变焦(PTZ)摄像头。这家由Digital Path与UC圣地亚哥之间的公私合作关系诞生的公司 также 输出的内容似乎出现了语言切换的情况,以下是正确的中文翻译: 南加州爱迪生公司、SDG&E和PG&E合作参与了ALERTWest网络,该网络拥有1400台公开可访问的可点控倾斜变焦(PTZ)摄像头。这家由Digital Path与UC圣地亚哥之间的公私合作关系诞生的公司部署78台摄像头夏威夷电力公司

由于点火通常发生在偏远地区,野火可以燃烧数天,不断加剧而未被察觉。据公用事业领导人说,人工智能摄像头的投资回报率可以在一次火灾中实现。ALERTWest表示,一个PTZ系统的成本已经降低到大约1万美元。

“从根本上说,这些摄像头的作用就像国家森林中的瞭望塔一样进行监控,”阿布兰切斯说。“从成本角度来看,我认为这些摄像头将带来变革,并应该被安置在一些(电力公司的)高风险地点。”

“这不仅仅是西海岸的问题。每一家公用事业公司都应当考虑(野火)。”的确切翻译如下: “这不是西海岸特有的问题。每一家公用事业单位都应该考虑到(野火)。”

丹·努涅斯,波特兰通用电力公司

亚利桑那公共服务公司比PG&E和波特兰通用电气更早地开始了其野火缓解工作,该公司于10月10日安装了首批35台新检测摄像头中的第一台。为了进一步降低成本和部署时间,APS仅在现有的基础设施上安装摄像头,包括输电塔和气象站。

APS的野火缓解策略始于一年半前,当时该公用事业公司首次考虑实施公共安全断电(PSPS)计划。PSPS计划会主动切断高风险地区的电力供应以防止野火的发生,但可能会导致客户数小时甚至数天无法获得电力。特别是在像亚利桑那州这样炎热的地区,PSPS需要谨慎执行。如果没有准确的数据支持,这几乎是不可能实现的。

“我们意识到,在我们的PSPS电路一英里范围内有一个公共的(远程自动气象站)。这并不是一个基于数据的决定,”沃德说,并指出现在在APS的13个PSPS电路中的每一个都安装了气象站。“很快我们就意识到,我们需要部署尽可能多的气象站。”

POWERGRID国际按需服务:公用事业如何利用人工智能预防野火

与人工智能结合后,气象站也在公用事业中发挥了更加重要的作用。尽管气候因地区而异,每个气象站收集的数据最终将改进全球公用事业使用的模型。

软件提供商Technosylva结合天气数据,以及实时燃油分析和资产健康状况,为公用事业公司提供一周内最脆弱资产的视图。该公司的平台被加州三大投资者所有的公用事业公司、PacifiCorp和Xcel Energy使用,利用人工智能分析最适合地下化的电路、植被管理优先级和PSPS影响。

Technosylva首席执行官Bryan Spear告诉电力电网他的公司不仅在美国易发生火灾的西部地区引起了公用事业公司的兴趣,在整个美国也是如此。该公司现在在15个州都有客户。

“这很大程度上发生在过去的18个月里,”斯佩尔说。

深入探讨:公用事业高管每天开始工作时会查看这家公司的野火AI数据

全方位的野火缓解投资通常需要要么由监管机构强制执行,要么在公用事业公司内部获得跨部门的支持。专家表示,为了获得后者,关键在于展示超出野火应用场景的价值。

一个例子是初创公司Gridware,该公司有部署了其离网传感器用于公用事业在包括PG&E和Puget Sound Energy在内的八个州,低成本传感器可以在大约10分钟内安装到现有的电杆上,提醒公用事业公司故障位置及与野火相关的环境条件。但这些传感器也可以用于检测植被接触并监测资产健康状况,而无需蜂窝网络连接。

“你必须能够证明,在做出决策时,所获得的价值不仅仅是减少了野火风险,还带来了风暴应对能力、可靠性以及维护方面的益处,”波特兰通用电气公司的努涅斯说。

(来源:Gridware)

面对气候变化带来的风险和影响,每个公用事业都需要一个有效的野火缓解策略——一个涵盖规划、态势感知和运营的策略。但即使“ wildfire mitigation ”这个词组广泛使用,气候变化却未能强调危机的紧迫性。

我们生活在一个气候变化,“PG&E的阿布拉汉斯说。“我们必须真正面对这个事实。”

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摘要

费尔科·库斯特(Falco Kuester)是加州大学圣地亚哥分校运营的ALERTCalifornia项目的研究员,他正在查看该计划的一些摄像头的实时画面,时间是2023年9月18日星期一,在圣迭戈。加州主要的消防机构Cal Fire在7月份开始试用一种人工智能系统,该系统从超过1,000台山头摄像机的画面中寻找烟雾。(为了进一步降低成本和部署时间表,APS仅在其现有基础设施上安装摄像头,包括传输塔和气象站。“这不是一个基于数据的决定,”沃德说,并指出每个APS的13个PSPS电路现在都安装了气象站。)(图片提供:Gridware) 面对气候变化带来的风险和影响,每家公用事业公司都需要一种有效的野火缓解策略——该策略应涵盖规划、态势感知和运营。

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