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2040年，南极。三座科考站必须自行发电。因此，其中一座设施承担起了建立一个智能的、二氧化碳中和的安全能源供应系统的任务。在一艘高悬空中的飞艇上，两兄弟谈起了这个系统的工作原理。

2040年
在南极附近工作的研发工程师Niklas Meier很少迎来哥哥Peter的来访。在一次乘飞艇勘测航行期间，Niklas向哥哥介绍了他正在开展的工作。他正在建立一个可靠的、二氧化碳中和的微型电网，以向几座科考站供应电能。这个项目也旨在开发面向全球市场的高效、环保的技术。

“景色太美了！”随着飞艇离开厚厚的冰面从基地向空中升起时，Peter不由得赞叹道。Niklas应和道：“是啊，多美啊！就算在冰面上，南极的美妙风光也让人如痴如醉，但只有在空中，才能真正感受到这广袤的冰原和荒芜的悬崖所展现的恢弘与壮丽。”

就在此时，机舱内发出了一声短促的信号提示音，飞艇停止升高。Niklas向哥哥解释道：“我们抵达最大高度了。”他双手一摊继续道：“欢迎来到南极最高的观察平台。本次航行期间，我将是你的私人导游。”

Peter哈哈大笑，眼前这的南极全景令他心旷神怡。他指着下方冰面上绵延开的三座科考站说道：“哇，下面这些建筑物看起来就像一座小镇。看得出来，许多研究机构都在你周围设立了站点。”Niklas赞同道：“是的，它们纷纷在这里设立站点。其中一家研究所正在研究冰芯，以期查明气候变化趋势和地球磁场的移动情况。另一家研究所则在寻找具有抗菌属性的微生物。你也知道，我所在的公司正在竭尽全力建立二氧化碳中和的电能供应系统，这个系统将不仅实现智能化，而且最重要的是，它能为三座科考站提供可靠的电能。”

Peter目不转睛地凝视着窗外的风景点头道：“对于搭建微型电网，世界上还有哪个地方的条件像这样恶劣？只要能在这儿取得成功，你将无往不胜。不过，你的工作究竟是什么样的呢？”他弟弟指着科考站附近的可再生能源发电设备解释道：“我们供应的电能来自经得起严寒考验，不会结冰的风电机组和太阳能电池板，此外，我们利用太阳能集热器来供应热水。这些设备生产的电能将被输送至各个科考站。但仅靠这些电能不足以向这些建筑物进行持续供电。”

沿着这条思路，Peter接着道：“不论是白天还是黑夜，盛夏还是严冬，肯定存在大幅波动。”Niklas点头道：“是的，科考站必须顺应这种情况，根据供应来调节需求。”Peter不禁摇了摇头，问道：“但要做到这一点，必须提前知道可供应的电能有多少，不是吗？”

Niklas大笑着回答：“说的没错，但是，你很快就会看到，要做到这一点，不需要使用魔力。”他在触控板上键入了一个代码。飞艇的全景式窗户上立即出现了叠加在科考站图形上的横截面、图表和网络投影。投影符合兄弟俩各自的视角。Peter惊奇地问道：“这是什么？”

Niklas说：“这是我们所做工作的图形化显示。我们的电能供应系统必须要预测未来的发电量。这要归功于一款基于神经网络的学习软件。它可以比较未来几天的天气预报，将季节特性纳入考虑，并且可以根据经验推断出每一座科考站在每天不同时段的用电量。

“在这些参数的帮助下，系统将能预测出未来几天的发电量，精确度高达正负两三个百分点。通过比较预计的供应量与需求量，还能确定哪些天将出现供不应求的情况。”

听到这儿，惊奇不已的Peter简直不知道该先看哪个投影好。他问道：“但是，科考站怎样才能做到根据每天的电能供应波动来调节需求，而不影响其运行呢？”

他弟弟宽慰他说：“我们的研究人员根本注意不到这一点。根据这些信息，一个将所有科考站连接起来的智能电网将自动完成设置。不论是通风控制系统、照明、饮用水净化、温室，还是灵敏的实验室设备，这个智能电网知道这三座科考站的所有用电设施及其重要程度。这样一来，这个系统将能计算出各个用电系统在功能不受限制的情况下可承受的最长断电时间。通过这种方式，这个智能电网可以根据预计的电能供不应求情况，及时作出响应。”

突然，Peter发现远处有些什么东西，他说：“啊，那是氢气罐吗？原来蓄能装置在这儿。”Niklas朝他露出了笑容，说道：“在南极，夏季极昼的日子里，全天24小时阳光普照，发电量远高于用电量。我们利用过剩的电能来融化冰雪，利用电解技术将水分解为氧气和氢气。然后，我们将制得的氢气储存到氢气罐中，并在冬季当电能稀缺时，借助燃料电池，用这些氢气来产热发电。

“你看，这是一个近乎二氧化碳中和的电能供应系统，哪怕是在发电量微乎其微的日子里，我们也有充足的电能供应。现在，我的团队正在研究如何将我们在这里获得的数据整合到智能化程度更高的解决方案中。毕竟，世界上使用高效解决方案至关重要的地方不只是这里。”

Niklas为这趟特殊之旅划上了句号。他望着哥哥问道：“喜欢么？”Peter回答说：“棒极了！看到你通过将生产者、消费者以及整个数据分析过程联网所实现的这一切，真是太令人震撼了。”接着，他猛地搂住弟弟的脖子，就像儿时那样。“不过你为在这儿工作付出的代价可不小啊，瞧你为了不被冻僵裹得严严实实的那样，胆小鬼！来吧，我们降落吧。我给你带了点东西，你肯定会喜欢。我好不容易才骗过补给船船长那条贪吃的狗，偷偷把东西带到这儿来。”Niklas问道：“到底是什么东西啊？”Peter神秘地笑着说：“猜猜看，我可以告诉你的是，对付它你得费不少力气。”