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

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。他正在建立一個可靠的、二氧化碳中和的微型電網，以向幾座科考站供應電能。這個項目也旨在開發(fā)面向市場的、環(huán)保的技術。

“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，Peter不由得贊嘆道。Niklas應和道：“是啊，多美??！就算在冰面上，南極的美妙風光也讓人如癡如醉，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的恢弘與壯麗。”

就在此時，機艙內發(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：“我們抵達大高度了。”他雙手一攤繼續(xù)道：“歡迎來到南*的觀察平臺。本次航行期間，我將是你的私人導游。”

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?，許多研究機構都在你周圍設立了站點。”Niklas贊同道：“是的，它們紛紛在這里設立站點。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系統，這個系統將不僅實現智能化，而且重要的是，它能為三座科考站提供可靠的電能。”

Peter目不轉睛地凝視著窗外的風景點頭道：“對于搭建微型電網，世界上還有哪個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)電設備解釋道：“我們供應的電能來自經得起嚴寒考驗，不會結冰的風電機組和太陽能電池板，此外，我們利用太陽能集熱器來供應熱水。這些設備生產的電能將被輸送至各個科考站。但僅靠這些電能不足以向這些建筑物進行持續(xù)供電。”

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

Niklas大笑著回答：“說的沒錯，但是，你很快就會看到，要做到這一點，不需要使用魔力。”他在觸控板上鍵入了一個代碼。飛艇的全景式窗戶上立即出現了疊加在科考站圖形上的橫截面、圖表和網絡投影。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。我們的電能供應系統必須要預測未來的發(fā)電量。這要歸功于一款基于神經網絡的學習軟件。它可以比較未來幾天的天氣預報，將季節(jié)特性納入考慮，并且可以根據經驗推斷出每一座科考站在每天不同時段的用電量。

“在這些參數的幫助下，系統將能預測出未來幾天的發(fā)電量，度高達正負兩三個百分點。通過比較預計的供應量與需求量，還能確定哪些天將出現供不應求的情況。”

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

他弟弟寬慰他說：“我們的研究人員根本注意不到這一點。根據這些信息，一個將所有科考站連接起來的智能電網將自動完成設置。不論是通風控制系統、照明、飲用水凈化、溫室，還是靈敏的實驗室設備，這個智能電網知道這三座科考站的所有用電設施及其重要程度。這樣一來，這個系統將能計算出各個用電系統在功能不受限制的情況下可承受的長斷電時間。通過這種方式，這個智能電網可以根據預計的電能供不應求情況，及時作出響應。”

突然，Peter發(fā)現遠處有些什么東西，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小時陽光普照，發(fā)電量遠高于用電量。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，并在冬季當電能稀缺時，借助燃料電池，用這些氫氣來產熱發(fā)電。

“你看，這是一個近乎二氧化碳中和的電能供應系統，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。現在，我的團隊正在研究如何將我們在這里獲得的數據整合到智能化程度更高的解決方案中。畢竟，世界上使用解決方案至關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！看到你通過將生產者、消費者以及整個數據分析過程聯網所實現的這一切，真是太令人震撼了。”接著，他猛地摟住弟弟的脖子，就像兒時那樣。“不過你為在這兒工作付出的代價可不小啊，瞧你為了不被凍僵裹得嚴嚴實實的那樣，膽小鬼！來吧，我們降落吧。我給你帶了點東西，你肯定會喜歡。我好不容易才騙過補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，對付它你得費不少力氣。”