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可再生能源领域数据共享机制的缺乏正在阻挠技术进步,让改善能源市场错失良机。
数据驱动的健康监测系统或有助于节省风力发电成本。图片来源:Dennis Soeder
能源产业一直在通过改变能耗速率满足人们的需求。控制一个燃油发电厂的发电量,就像改变一辆汽车的速度一样:踩下油门踏板,就会有更多汽油涌向发动机。
但风能却不能如此随心所欲。不过,智能软件却可以让风电厂提高能效,增强对位置情况的应对能力。计算机模型能够预测风速,控制涡轮数量和能量,从而满足能源需求。低振动设计和运行状况监测可以让涡轮转动得更快,避免昂贵的齿轮箱以及其他部件损坏。这些部件的替换可能会花费数十万美元,并且耗费很多天的时间。
优化可再生能源需要数据,需要提前数秒或数日了解设备性能、能源产出以及天气预报。然而,由涡轮生产商、操作者以及使用公司收集的大量数据和信息却被埋藏进档案卷里。任何外来者想要获取这些信息都非常困难。
呼吁共享
美国爱荷华大学机械与产业工程学教授、智能系统实验室主任Andrew Kusiak用两年时间和不同的能源公司作了交涉,签署了若干项保密协议,才获取到足够数据用来研究爱荷华州风电厂的运行状况。
风力发电机数据通常每10秒记录一次,每次记录时长在10分钟以上;得到更高频率的数据需要获得感应器生产商的许可。即便是诸如风速以及风轮叶片运行情况的基础历史数据也很难获得。通过接触不同的合作者,与其签署数据共享协议,Kusiak团队最终获得了一些风能数据的有限访问权。
Kusiak认为,可再生能源领域数据共享机制的缺乏正在阻挠技术进步,让改善能源市场错失良机。为此,Kusiak近日在《自然》杂志撰文呼吁能源产业能够延续国防、商业以及卫生健康领域的例子共享数据,这样研究人员就能够设计出更好的能源供给解决方案。
Kusiak指出,这里面有利可图。但是首先,科学界和产业界的研究人员需要研发出适宜的风电管理模型,并证明其存在价值。软件公司可以销售能源以及天气监测及预警系统。惠普或谷歌等大型技术公司应该像通用电气公司在风轮叶片生产方面所做的那样,建立风能部门,用来计划以及平衡各地区与各国的能源。
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