Mida kujutab endast energiainformaatika? See on uurimisvaldkond, mis ühendab energiasüsteemid ja infotehnoloogia, hõlmates ühtlasi energiatõhusust, -salvestamist ja -haldamist, aga ka taastuvenergia, arukate hoonete ja võrkudega seotud teemasid, unustamata poliitikainstrumente.
Juri Belikov ja Eduard Petlenkov rõhutavad, et selle uue ühendatud valdkonna sünd on väga oluline, sest energia on tänapäeva maailmas üks kriitilisemaid ressursse. „Ilma piisavate energiaressurssideta ei oleks maailmas majanduskasvu ega ka inimkonna arengut,” nendivad nad. Kui aga integreerida siia teisedki eelnimetatud valdkonnad, võib oodata suurt arenguhüpet, mis arvestab ka rohelise tuleviku ja säästlikkuse nõuetega.
Professor Juri Belikov
Miks on vaja uusi teadusharusid?
Energiainformaatika tuum seisneb Petlenkovi sõnul tipptehnoloogiate rakendamises koos usaldusväärse IT-infrastruktuuri arendamisega, aga mis ülitähtis – see peaks olema võimalikult keskkonnasäästlik. Eesmärk on optimeerida energiaressursside kasutamist, vähendada jäätmeid ja heitkoguseid ning tagada tulevastele põlvkondadele säästlikult toimiv püsiv energiavarustus.
Tänapäeva ühiskond on infost väga suures sõltuvuses, mistõttu on kõiksugused tehnoloogilised saavutused – nutitelefonid ja -kellad, rääkimata arvutitest – meie igapäevase elu lahutamatud osad. „Selle, mida ja kuidas me täna tarbime, määrab suuresti info,” nendib Petlenkov. Seega avaldab sobiv informatsioonikombinatsioon suurt positiivset mõju ja aitab meil saavutada jätkusuutlikke tulevikueesmärke. Energiainformaatika toimib Belikovi sõnul järgmise valemi järgi:
energia + informatsioon < energia
See tähendab, et teave või teadmised võivad aidata meil energiat tõhusamalt hallata.
Paljud maailma ees seisvad probleemid võivad leida lahenduse
Seoses maailma üha kasvava energianõudlusega ning samas vajadusega vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid ja minna üle taastuvatele energiaallikatele on energiainformaatikast saamas kriitilise tähtsusega valdkond, mis võib aidata nende keeruliste väljakutsetega toime tulla. Näiteks avaldab energiainformaatika märgatavat mõju ühiskonna muudele olulistele valdkondadele, teiste seas keskkonnale, majandusele ja julgeolekule.
Teadlased pakuvad välja järgmisi näiteid sellest, kuidas energiainformaatika võiks meid erinevates valdkondades aidata:
- Energiatõhusus: energiainformaatika aitab leida lahendusi energiatõhususe parandamiseks ja energiaraiskamise vähendamiseks, rakendades energiakasutuse jälgimiseks ja tõhusaks juhtimiseks IT-tehnoloogiaid, andmeanalüüsi, masinõpet ja tehisintellekti.
- Jätkusuutlikkus: energiainformaatika aitab edendada taastuvate energiaallikate kasutamist, mis omakorda võimaldab vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid ja leevendada kliimamuutuste mõju.
- Energiahaldus: siin on energiainformaatika eesmärk arendada kõiki neid tehnoloogiaid ja süsteeme, mis võimaldavad paremat energiahaldust, sh nõudlusele reageerimist, energia salvestamist ja energiaga kauplemist.
- Energiateadlikkus: siin võimaldab uus uurimisvaldkond anda reaalajas tagasisidet või soovitusi, samuti uusi teadmisi energiakasutuse kohta, aidates üksikisikutel ja organisatsioonidel teha teadlikke otsuseid energiatõhususe parandamiseks ja raiskamise vähendamiseks.
Kas siit võib tulla Eesti majanduse uus tõus?
Vastus on jah. Petlenkovi sõnul ei ole energeetikainformaatika pelgalt nn uus õppesuund, vaid sellel on sisuline potentsiaal muutuda koguni aastakümneteks innovatsiooni ja majanduskasvu tõukejõuks, mis aitab luua uusi võimalusi eelkõige tugeva IT-toega energeetikasektori ettevõtetele ja ettevõtjatele.
See tähendab, et jätkusuutlikkuse olulisust mõistva uue põlvkonna toetamiseks on vaja ka rohkem energiainformaatikaalaseid haridus- ja koolitusprogramme, mistõttu peaksid ülikoolid uue valdkonna arendamisele kohe tähelepanu pöörama. „Ettevõtlus, teadus ja haridus võivad koos tugeva poliitilise toetusega avada Eesti majandusele uue võimaluse tõusta globaalseks tehnoloogiliseks liidriks,“ usub Belikov.
Tulevikus peaks energiainformaatika haarama olulise rolli energiasektoris. Edusammud IoT-s ehk asjade internetis, servtöötluses, masinõppe ja tehisintellekti vallas, samuti elektrisõidukite integreerimises energiasüsteemi toovad kaasa energiainformaatika kasvu.
Jätkusuutlikkuse, süsinikneutraalsuse ja energia demokratiseerimise trendid aitavad kaasa ka energiainformaatika lahenduste väljatöötamisele, mis võivad näiteks aidata vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid ja edendada taastuvate energiaallikate kasutamist.
Paljulubav tulevik
Tallinna Tehnikaülikooli tarkvarateaduse instituudi professor Juri Belikov ja arvutisüsteemide instituudi professor Eduard Petlenkov on aastaid tegelenud uudsete meetodite ja algoritmide väljatöötamisega, mis on spetsiaalselt kohandatud energiavaldkonna vajadustele, keskendudes arukatele hoonetele ja nutikatele võrkudele. Interdistsiplinaarne koostöö erinevate uurimisrühmade vahel ja IKT-põhiste lahenduste loomine lubavad meil lähitulevikus digipööret energiasektoris ja üleminekut usaldusväärsele, jätkusuutlikule ja madala CO2-heitega energiasüsteemile.
