通貨膨脹達到了近年來的頂峰，最終結果就是所有東西都變得更貴，特別是能源。在COVID-19疫情的高峰期，能源成本很低，因此如何更有效地利用能源在當時不是一個重要問題。但現在形勢改變了，北美和歐洲即將迎來一個寒冷黑暗的冬天，西方政府需要面對新的、更加昂貴的最低價格。
雖然各國政府已經採取了一系列長期計劃來確保可靠的能源供應，但能源供應商需要更直接的解決方案，讓他們能夠儘可能地確保強勁穩定的能源供應。
進入第三代數字孿生
數字孿生技術是公共事業公司用於減少資源使用和浪費的重要手段之一，先進的人工智慧（AI）系統可以提供清晰的模型，有助於確保照明和供暖系統穩定運行。但數字孿生的成本很高，需要多種技術和許多專家一起配合才能有效運轉。
第三代數字孿生系統可以確定降低資源使用的最佳方案，但無需尋找並僱傭人工智慧專家，可以由公用事業單位的員工通過標準控制界面進行操作和控制。這些先進的數字孿生收集所有可用數據，使用戶能夠設定各種「假設」場景。例如，在能源生產中，它們可以確定如何讓工廠更安全、更高質量地運轉，更快捷也成本更低，並且可以有效利用能源和資源。
能源公司長期以來一直採用的是基本的數字孿生技術，這些系統中所有操作部件的虛擬模型可以進一步展現不同系統之間如何協同工作，並發現可能存在的潛在問題（例如泄漏或使用效率低下）。利用這些分析結果，員工可以調整操作以避免出現問題或最大限度地提高產量和提升效率，幫助他們的客戶降低成本並減少生產消耗的資源。
數字孿生還可以預測可能會因設備故障導致的問題，從而幫助能源公司節省資金。系統可以仔細檢查組件之間的關係，發現整個系統在電力使用、生產或其他任何方面是否存在波動，並提醒員工注意潛在的問題。
提升數字孿生能力
當前的數字孿生基於第一原理數學模型，該模型應用了材料的屬性和它們之間的關係等物理定律來理解並控制整個過程。
例如，在能源生產中，需要引入所有來源收集的數據，同時評估現實世界的變化將如何影響整個過程，基本會涵蓋生產的所有方面，進而幫助管理人員確定如何最好地部署資源。據行業專家稱，部署數字孿生的能源公司將運營可靠性提高了99%，節省了高達40%的維護費用，並且通過預防故障發生節省了1100萬美元的費用。
目前使用的數字孿生確實大大提高了效率和可靠性，但這也是有代價的。這些提供數據自我更新模型的系統需要數十種技術——其中大多數技術都必須支付高昂的使用許可費用。同時，這樣的系統必須由對人工智慧系統有深入了解的人員來操作——這本身就是一種非常稀缺的資源。
儘管如此，許多公用事業公司已經開始使用數字孿生，並且隨著降低資源使用的需求變得更加迫切，未來幾年可能會有更多的公用事業公司這樣做。大多數公用事業公司使用的數字孿生技術肯定可以減少浪費並最大限度地利用資源，但這一舉措並不會降低成本。
技術許可需要付費，人工智慧專家也需要支付高薪，這就註定了儘管可用的電力會更多，但也會更昂貴。無法負擔這些成本的小型公用事業公司，或者電力價格受到監管機構監管地區的公用事業公司可能無論如何也無法從數字孿生技術中受益。
確保穩定的電力流動
這些公用事業公司以及整個行業的解決方案在於應用先進的第三代數字孿生：即使提供的數據不適合這個模型，系統也會根據這些輸入的數據自動更新。藉助這些先進的系統，能源公司可以根據現實世界的數據繪製工廠、電網或系列電網運營的各個方面，並動態調整能源的生產或部署。所有數據和控制項都呈現在一個標準界面中，員工（包括那些沒有接受過人工智慧管理培訓的員工）都可以掌握和控制。
還可以訓練系統確定優化操作的方法。如果優化是可能的，就可以基於生成算法和擴散模型（類似於自然語言處理領域中使用的算法）訓練人工智慧算法。
然而，與通常用於創建圖片、文本、音樂和影片的NLP不同，該技術的這類應用有助於解決工業工廠、製造系統和發電廠中存在的問題。它們解決的許多現實問題都可以用來開發實現零碳目標所必需的解決方案。
因此，如果一個發電站因風暴被損壞無法運行，第三代數字孿生可以自動暫時減少電力使用或需求較少地區的能源供應，將電力輸送到相應的變電站以彌補短缺。先進的技術提供了清晰的模型，有助於確保照明和供暖系統穩定運行。員工可以使用標準界面實時應對挑戰和危機，儘量確保穩定和高效的電力流動。
「活的」數字孿生
第三代數字孿生還有助於提高維護效率。通過收集和分析輸入的數據並將其與不斷更新的模型匹配，生產商可以立即判斷是否存在問題並追溯到某台特定的設備，使得維修人員有機會在故障出現之前進行設備維修或更換。這些系統還可以提供數據清晰地反映系統的實際變化，例如滿足需要部署額外資源才能滿足的額外需求，從而讓擴容變得更加簡單。
實現這一目標的關鍵是開發一個「活的」數字孿生，該系統根據傳入的數據不斷更新——和上一代數字孿生（不會自動調整的靜態模型）相比，這是一個巨大的進步。
能源生產商可以利用這些自動更新來預防損失並確保最大限度地利用資源。在這個資源更難獲得的時代，生產者需要他們能得到的所有幫助——而使用人工智慧算法的、先進的第三代數字孿生可以幫助他們實現這些目標。
