Umeå först i landet med ansvarsfull AI inom kraftvärme

Kraftvärmeverk utgör en central del av Sveriges samhällskritiska infrastruktur, där kraven på tillförlitlighet och robust drift är mycket höga. Genom det nya projektsamarbetet vill Umeå Energi stärka den förebyggande förmågan i daglig drift.

– Det handlar i grunden om att vinna tid. Genom att tidigt upptäcka avvikelser får vi bättre möjlighet att agera, korta ner oplanerade stopp och säkra tillgänglighet och leverans av värme till Umeåborna, säger Måns Kjellander, projektledare vid Umeå Energi.

AI för säkrare energiförsörjning

Med nya AI-baserade metoder, utvecklade vid Institutionen för datavetenskap, kan avvikelser i komplexa system upptäckas betydligt tidigare än idag. Det stärker tillförlitligheten och bidrar till en mer robust energiförsörjning.

Samtidigt ställer EU höga krav på hur AI får användas, särskilt inom energisektorn. Rachele Carli, postdoktor på Institutionen för datavetenskap och juridisk expert vid AI Policy Lab på Umeå universitet, kommer därför noga att utvärdera de juridiska aspekterna.

– Dåva är en säkerhetskritisk anläggning vilket innebär att alla AI-system automatiskt klassas som högrisk enligt AI förordningen. Därför måste vi säkerställa full efterlevnad av både nationell och europeisk lagstiftning, säger Rachele Carli.

Förstudie och kravinsamling

– Totalt sett behöver vi säkerställa att systemen uppfyller höga krav på säkerhet med såväl konsekvensanalys och dokumentation som möjlighet till mänsklig kontroll, spårbarhet och förklarbarhet, säger docent Juan Carlos Nieves Sanchez, som tillsammans med universitetslektor Esteban Guerrero Rosero, och forskaren Andreas Brännström, leder projektet i samarbete med Umeå Energi.

Genom fokusgrupper, workshops och intervjuer med experter från Dåva kraftvärmeverk samlar forskarna nu in kunskap om anläggningens drift, processer och beslutsfattande. Dessa insikter omvandlas till så kallade strukturerade kunskapsmodeller.

– Det handlar om modeller som utformas så att systemets resonemang kan följas och förklaras steg för steg, vilket gör det möjligt att verifiera att beslutslogiken följer principer för transparens och riskminimering, säger forskaren Andreas Brännström.

AI klassas som högrisk

EU:s nya förordning trädde i kraft i augusti 2024. AI-system inom energiförsörjning inklusive kraftvärmeverk klassificeras här som högrisk. Inom projektet studerar forskarna hur ett AI-baserat beslutsstöd kan användas för att förutse och förebygga pannläckage med fokus på Dåva kraftvärmeverk – en av världens mest energieffektiva och miljöanpassade anläggningar med avfall som huvudsakligt bränsle, och som levererar värme motsvarande cirka 18 000 normalvillor per år.

– Ett AI-baserat beslutsstöd ser vi som en möjlig väg framåt för att stärka den viktigaste energi- och värmeinfrastrukturen i Umeåregionen. Men det är avgörande att det sker under ansvarsfulla och säkra förhållanden, säger Måns Kjellander, projektledare vid Umeå Energi.

 – Att kunna förutse även små problem är viktigt, eftersom varje stopp innebär stora kostnader och påverkar tillgängligheten, fortsätter han.

AI inom utbildning och forskning

Institutionen för datavetenskap, som vuxit i rekordfart under de senaste åren, bedriver internationellt uppmärksammad forskning inom bland annat AI, autonoma system, maskininlärning och robotik. Det ger följdeffekter även inom utbildning, där fokus på ansvarsfull AI grundar sig på gedigen expertis.

– Vi utvecklar system som inte utgör ett hot mot människors hälsa, integritet och säkerhet eller viktiga grundläggande rättigheter, säger Juan Carlos Nieves Sanchez, som också är en av forskningsledarna i forskargruppen Responsible AI och ansvarar för Masterprogrammet i artificiell intelligens, ett program som i år slagit rekord i antal sökande.

Bryter ny mark

EU:s AI-förordning AI Act är världens första heltäckande lagstiftning för artificiell intelligens. Den delar in AI-system i fyra kategorier där AI-system inom energiförsörjning klassificeras som högrisk.

– Att arbeta med prediktion inom energiförsörjning är inget nytt. Det som är nytt här är att kombinera det med artificiell intelligens och samtidigt bygga in pålitlighet och ansvar i tillämpningen. Det kan vara något som verkligen bryter ny mark i Sverige, säger Måns Kjellander.

Läs mer om forskningsprojektet