مدیریت هوشمند مصرف گاز طبیعی در صنایع ایران با تمرکز بر صنایع غذایی مبتنی بر مدل‌های پیش‌بینی هوش مصنوعی برای ارتقای بهره‌وری انرژی و پایداری صنعتی

Abstract

در سال‌های اخیر، بخش صنعت به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان گاز طبیعی در ایران، نقش تعیین‌کننده‌ای در توازن انرژی کشور ایفا کرده است. رشد فعالیت‌های صنعتی، تنوع فرآیندهای تولیدی و وابستگی گسترده صنایع به گاز طبیعی به‌عنوان منبع اصلی انرژی، موجب افزایش قابل‌توجه مصرف و بروز چالش‌هایی در زمینه مدیریت بهینه، پایداری تأمین و بهره‌وری انرژی شده است. در این میان، بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، به‌ویژه هوش مصنوعی، به‌عنوان رویکردی کارآمد برای تحلیل الگوهای مصرف و پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های مدیریتی مطرح شده است.در این پژوهش، یک چارچوب جامع مبتنی بر هوش مصنوعی برای مدیریت و بهینه‌سازی مصرف گاز طبیعی در بخش صنایع ایران ارائه می‌شود. در این چارچوب، داده‌های شبیه‌سازی‌شده مربوط به مصرف گاز در صنایع منتخب شامل فولاد، سیمان، پتروشیمی و صنایع غذایی، با در نظر گرفتن متغیرهایی نظیر حجم تولید، شرایط عملیاتی، راندمان تجهیزات، دمای محیط و زمان بهره‌برداری، مورد استفاده قرار گرفته است. الگوریتم‌های یادگیری ماشین از جمله شبکه‌های عصبی عمیق و مدل‌های درخت تصمیم برای پیش‌بینی الگوهای مصرف و شناسایی نقاط اتلاف انرژی به‌کار گرفته شدند. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که به‌کارگیری مدل پیشنهادی می‌تواند منجر به کاهش متوسط مصرف گاز تا حدود ۱۴ درصد و افزایش بهره‌وری انرژی صنعتی تا نزدیک به ۱۸ درصد گردد. یافته‌های این پژوهش بیانگر آن است که استفاده هدفمند از هوش مصنوعی می‌تواند نقش مؤثری در بهبود مدیریت مصرف گاز، کاهش هزینه‌های انرژی و حرکت به‌سوی صنعت پایدار و هوشمند در ایران ایفا کند.