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2040年,，南極,。三座科考站必須自行發(fā)電。因此，其中一座設(shè)施承擔(dān)起了建立一個(gè)智能的,、二氧化碳中和的安全能源供應(yīng)系統(tǒng)的任務(wù),。在一艘高懸空中的飛艇上，兩兄弟談起了這個(gè)系統(tǒng)的工作原理,。

2040年
在南極附近工作的研發(fā)工程師Niklas Meier很少迎來哥哥Peter的來訪,。在一次乘飛艇勘測航行期間，Niklas向哥哥介紹了他正在開展的工作,。他正在建立一個(gè)可靠的,、二氧化碳中和的微型電網(wǎng)，以向幾座科考站供應(yīng)電能,。這個(gè)項(xiàng)目也旨在開發(fā)面向全球市場的高效,、環(huán)保的技術(shù)。

“景色太美了,！”隨著飛艇離開厚厚的冰面從基地向空中升起時(shí),，Peter不由得贊嘆道。Niklas應(yīng)和道：“是啊,，多美?。【退阍诒嫔?，南極的美妙風(fēng)光也讓人如癡如醉,，但只有在空中，才能真正感受到這廣袤的冰原和荒蕪的懸崖所展現(xiàn)的恢弘與壯麗,。”

就在此時(shí),，機(jī)艙內(nèi)發(fā)出了一聲短促的信號提示音，飛艇停止升高,。Niklas向哥哥解釋道：“我們抵達(dá)最大高度了,。”他雙手一攤繼續(xù)道：“歡迎來到南極最高的觀察平臺。本次航行期間,，我將是你的私人導(dǎo)游,。”

Peter哈哈大笑，眼前這的南極全景令他心曠神怡,。他指著下方冰面上綿延開的三座科考站說道：“哇,，下面這些建筑物看起來就像一座小鎮(zhèn)?？吹贸鰜?，許多研究機(jī)構(gòu)都在你周圍設(shè)立了站點(diǎn)。”Niklas贊同道：“是的,，它們紛紛在這里設(shè)立站點(diǎn),。其中一家研究所正在研究冰芯,，以期查明氣候變化趨勢和地球磁場的移動(dòng)情況。另一家研究所則在尋找具有抗菌屬性的微生物,。你也知道,，我所在的公司正在竭盡全力建立二氧化碳中和的電能供應(yīng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)將不僅實(shí)現(xiàn)智能化,，而且最重要的是,，它能為三座科考站提供可靠的電能。”

Peter目不轉(zhuǎn)睛地凝視著窗外的風(fēng)景點(diǎn)頭道：“對于搭建微型電網(wǎng),，世界上還有哪個(gè)地方的條件像這樣惡劣,？只要能在這兒取得成功，你將無往不勝,。不過,，你的工作究竟是什么樣的呢？”他弟弟指著科考站附近的可再生能源發(fā)電設(shè)備解釋道：“我們供應(yīng)的電能來自經(jīng)得起嚴(yán)寒考驗(yàn),，不會結(jié)冰的風(fēng)電機(jī)組和太陽能電池板，此外,，我們利用太陽能集熱器來供應(yīng)熱水,。這些設(shè)備生產(chǎn)的電能將被輸送至各個(gè)科考站。但僅靠這些電能不足以向這些建筑物進(jìn)行持續(xù)供電,。”

沿著這條思路,，Peter接著道：“不論是白天還是黑夜，盛夏還是嚴(yán)冬,，肯定存在大幅波動(dòng),。”Niklas點(diǎn)頭道：“是的，科考站必須順應(yīng)這種情況,，根據(jù)供應(yīng)來調(diào)節(jié)需求,。”Peter不禁搖了搖頭，問道：“但要做到這一點(diǎn),，必須提前知道可供應(yīng)的電能有多少,，不是嗎？”

Niklas大笑著回答：“說的沒錯(cuò),，但是,，你很快就會看到，要做到這一點(diǎn),，不需要使用魔力,。”他在觸控板上鍵入了一個(gè)代碼。飛艇的全景式窗戶上立即出現(xiàn)了疊加在科考站圖形上的橫截面,、圖表和網(wǎng)絡(luò)投影,。投影符合兄弟倆各自的視角,。Peter驚奇地問道：“這是什么？”

Niklas說：“這是我們所做工作的圖形化顯示,。我們的電能供應(yīng)系統(tǒng)必須要預(yù)測未來的發(fā)電量,。這要?dú)w功于一款基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)軟件。它可以比較未來幾天的天氣預(yù)報(bào),，將季節(jié)特性納入考慮,，并且可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推斷出每一座科考站在每天不同時(shí)段的用電量。

“在這些參數(shù)的幫助下,，系統(tǒng)將能預(yù)測出未來幾天的發(fā)電量,，精確度高達(dá)正負(fù)兩三個(gè)百分點(diǎn)。通過比較預(yù)計(jì)的供應(yīng)量與需求量,，還能確定哪些天將出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況,。”

聽到這兒，驚奇不已的Peter簡直不知道該先看哪個(gè)投影好,。他問道：“但是,，科考站怎樣才能做到根據(jù)每天的電能供應(yīng)波動(dòng)來調(diào)節(jié)需求，而不影響其運(yùn)行呢,？”

他弟弟寬慰他說：“我們的研究人員根本注意不到這一點(diǎn),。根據(jù)這些信息，一個(gè)將所有科考站連接起來的智能電網(wǎng)將自動(dòng)完成設(shè)置,。不論是通風(fēng)控制系統(tǒng),、照明、飲用水凈化,、溫室,，還是靈敏的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，這個(gè)智能電網(wǎng)知道這三座科考站的所有用電設(shè)施及其重要程度,。這樣一來,，這個(gè)系統(tǒng)將能計(jì)算出各個(gè)用電系統(tǒng)在功能不受限制的情況下可承受的最長斷電時(shí)間。通過這種方式,，這個(gè)智能電網(wǎng)可以根據(jù)預(yù)計(jì)的電能供不應(yīng)求情況,，及時(shí)作出響應(yīng)。”

突然,，Peter發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處有些什么東西,，他說：“啊，那是氫氣罐嗎,？原來蓄能裝置在這兒,。”Niklas朝他露出了笑容，說道：“在南極,，夏季極晝的日子里,，全天24小時(shí)陽光普照,，發(fā)電量遠(yuǎn)高于用電量。我們利用過剩的電能來融化冰雪,，利用電解技術(shù)將水分解為氧氣和氫氣,。然后，我們將制得的氫氣儲存到氫氣罐中,，并在冬季當(dāng)電能稀缺時(shí),，借助燃料電池，用這些氫氣來產(chǎn)熱發(fā)電,。

“你看,，這是一個(gè)近乎二氧化碳中和的電能供應(yīng)系統(tǒng)，哪怕是在發(fā)電量微乎其微的日子里,，我們也有充足的電能供應(yīng)?，F(xiàn)在，我的團(tuán)隊(duì)正在研究如何將我們在這里獲得的數(shù)據(jù)整合到智能化程度更高的解決方案中,。畢竟,，世界上使用高效解決方案至關(guān)重要的地方不只是這里。”

Niklas為這趟特殊之旅劃上了句號,。他望著哥哥問道：“喜歡么,？”Peter回答說：“棒極了！看到你通過將生產(chǎn)者,、消費(fèi)者以及整個(gè)數(shù)據(jù)分析過程聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的這一切,，真是太令人震撼了,。”接著,，他猛地?fù)ё〉艿艿牟弊樱拖駜簳r(shí)那樣,。“不過你為在這兒工作付出的代價(jià)可不小啊,，瞧你為了不被凍僵裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的那樣，膽小鬼,！來吧,，我們降落吧。我給你帶了點(diǎn)東西,，你肯定會喜歡,。我好不容易才騙過補(bǔ)給船船長那條貪吃的狗，偷偷把東西帶到這兒來,。”Niklas問道：“到底是什么東西?。?rdquo;Peter神秘地笑著說：“猜猜看,，我可以告訴你的是,，對付它你得費(fèi)不少力氣,。”