未來(lái)是綠色的。我們已經(jīng)聽(tīng)了很多年了。然而，在過(guò)去50年的大部分時(shí)間里，清潔能源在經(jīng)濟(jì)上尚不可行。盡管氣候變化導(dǎo)致供應(yīng)有限且環(huán)境壓力越來(lái)越大，但我們?nèi)匀辉诤艽蟪潭壬弦蕾嚮剂咸峁┠茉春瓦\(yùn)輸。然而，由于物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)PC和工業(yè)平板電腦等數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，這種情況終于開(kāi)始改變。
氣候變化和消費(fèi)者需求
雖然化石燃料為我們提供了近兩個(gè)世紀(jì)以來(lái)相對(duì)便宜和豐富的能源，但諸如能源需求增加、人口增加、儲(chǔ)量減少以及人為氣候變化威脅的壓力意味著我們需要尋找新的能源來(lái)源?；盍?。
消費(fèi)者正在通過(guò)改變消費(fèi)模式來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化的威脅。他們?cè)絹?lái)越希望為自己的家購(gòu)買電動(dòng)汽車或太陽(yáng)能電池板等物品。與此同時(shí)，世界各國(guó)正通過(guò)投資智能電網(wǎng)技術(shù)正面面臨氣候變化和化石燃料供應(yīng)減少的威脅。事實(shí)上，在未來(lái)三年內(nèi)，全球30%的能源預(yù)計(jì)將來(lái)自可再生能源。與此同時(shí)，汽車行業(yè)正在大力押注電動(dòng)汽車技術(shù)。
簡(jiǎn)而言之，化石燃料正在迅速?gòu)碾娏ιa(chǎn)和運(yùn)輸中逐步淘汰，如果沒(méi)有數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐，這一切都是不可能的。
智能可再生能源和智能電網(wǎng)
在討論“智能電網(wǎng)”時(shí)，首先定義術(shù)語(yǔ)會(huì)很有幫助。具體來(lái)說(shuō)：什么是網(wǎng)格？電網(wǎng)是由電力線、變壓器和發(fā)電廠組成的互連網(wǎng)絡(luò)，旨在為消費(fèi)者生產(chǎn)和輸送電力。為了使電網(wǎng)正常運(yùn)行，在給定時(shí)刻使用的能源量需要等于生產(chǎn)和傳輸?shù)哪茉戳俊?nbsp;
傳統(tǒng)上，網(wǎng)格在一個(gè)方向上工作。電力在發(fā)電廠產(chǎn)生并沿電網(wǎng)傳輸給用戶。這種模式在20世紀(jì)運(yùn)作良好，用20世紀(jì)的技術(shù)來(lái)滿足20世紀(jì)的能源需求。燃煤或核電站可以根據(jù)預(yù)期消耗調(diào)整其輸出，并且該系統(tǒng)或多或少地按其需要運(yùn)行了幾十年。
太陽(yáng)能和風(fēng)能等綠色能源技術(shù)既不像傳統(tǒng)的“不清潔”能源那樣反應(yīng)靈敏，也不那么可控。如果需求激增，太陽(yáng)能電池板就不能產(chǎn)生更多的陽(yáng)光，風(fēng)力渦輪機(jī)也不能產(chǎn)生更多的風(fēng)，而像在太陽(yáng)前掠過(guò)的云這樣簡(jiǎn)單的事情就會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電廠的能源產(chǎn)量大幅下降。此外，我們?cè)谶^(guò)去十年中看到了能源技術(shù)的顯著改進(jìn)，包括電池和電解/氫燃料電池，但這并不能單獨(dú)解決問(wèn)題。
進(jìn)入智能電網(wǎng)，它允許建立在可再生技術(shù)基礎(chǔ)上的電網(wǎng)自主調(diào)節(jié)電力的生產(chǎn)、存儲(chǔ)和傳輸。部署在整個(gè)電網(wǎng)中的數(shù)字傳感器——在太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)、變壓器、儲(chǔ)能設(shè)施等——監(jiān)控發(fā)電、流量和使用。
數(shù)據(jù)由附近的堅(jiān)固型計(jì)算機(jī)收集和分析，該計(jì)算機(jī)與中央數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)沿線的其他計(jì)算機(jī)共享數(shù)據(jù)，以精確控制在給定時(shí)刻使用的電源。例如，堅(jiān)固耐用的工業(yè)PC可以根據(jù)風(fēng)或太陽(yáng)的位置引導(dǎo)風(fēng)力渦輪機(jī)或太陽(yáng)能電池板指向最佳方向，以最大限度地提高潛在的能量輸出。
電動(dòng)汽車的興起
雖然電動(dòng)汽車技術(shù)的存在時(shí)間幾乎與汽車本身一樣長(zhǎng)，但市場(chǎng)力量和技術(shù)進(jìn)步最終將確保電動(dòng)汽車在未來(lái)幾十年內(nèi)取代汽油動(dòng)力汽車。除了特斯拉獲得的高知名度外，全球各大公司都在大力投資電動(dòng)汽車技術(shù)。
我們正處于整個(gè)汽車行業(yè)的巨大變革之中。福特最近宣布了其新的MustangMachE系列。奧迪、梅賽德斯奔馳和寶馬等豪華汽車制造商已經(jīng)發(fā)布了其整個(gè)消費(fèi)汽車系列的電動(dòng)或插電式混合動(dòng)力版本。大眾已停止開(kāi)發(fā)新的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)。豐田正在大力投資氫燃料電池和電動(dòng)汽車技術(shù)。像未來(lái)這樣的中國(guó)汽車制造商正在圍繞他們的電動(dòng)汽車產(chǎn)品線創(chuàng)造整個(gè)亞文化。
隨著交通的這種新轉(zhuǎn)變，必須建立新技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)支持它。工業(yè)4.0和智能電網(wǎng)都意味著工業(yè)計(jì)算機(jī)和平板電腦將深入嵌入電動(dòng)汽車生命周期的每一步，從制造到道路。
從工廠開(kāi)始，大量的數(shù)字傳感器、智能相機(jī)和堅(jiān)固耐用的工業(yè)PC收集數(shù)據(jù)并直接生產(chǎn)。同時(shí)，工人通過(guò)工廠周圍的工業(yè)平板電腦或堅(jiān)固耐用的工業(yè)平板電腦監(jiān)控進(jìn)度，使他們能夠移動(dòng)。當(dāng)汽車準(zhǔn)備出廠時(shí)，工人可以使用支持藍(lán)牙的工業(yè)平板電腦運(yùn)行質(zhì)量控制，并使用來(lái)自汽車本身內(nèi)置傳感器的數(shù)據(jù)執(zhí)行診斷測(cè)試。
電動(dòng)汽車一旦上路，必然既需要?jiǎng)恿?，也需要保養(yǎng)。在動(dòng)力方面，取決于相關(guān)車輛的制造商，它們要么像特斯拉一樣在超級(jí)充電站充電，要么像NIO一樣在電池更換站更換電池。在任何一種情況下，堅(jiān)固耐用的工業(yè)計(jì)算機(jī)都可以從增壓或電池更換站收集數(shù)據(jù)，以調(diào)節(jié)該站的輸出和能量存儲(chǔ)。
反過(guò)來(lái)，這些站將成為智能電網(wǎng)的重要組成部分。如果配備太陽(yáng)能電池板，充電/電池更換站可以自己發(fā)電，在停機(jī)時(shí)，將該電力返回電網(wǎng)，或存儲(chǔ)在本地電池組中（在電池更換站的情況下，汽車電池本身可以集成到系統(tǒng)中）。所有這些復(fù)雜的操作都由指導(dǎo)電力流動(dòng)的堅(jiān)固工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)督。
如果電動(dòng)汽車需要維護(hù)，技術(shù)人員可以利用工廠使用的相同藍(lán)牙技術(shù)。配備堅(jiān)固耐用的工業(yè)平板電腦，他們可以可視化來(lái)自汽車各種傳感器的數(shù)據(jù)，從而使他們能夠隔離存在的任何問(wèn)題并進(jìn)行修復(fù)。
我們正處于能源生產(chǎn)和運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)生巨大變化的邊緣。由于智能電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源在經(jīng)濟(jì)上變得越來(lái)越可行。汽車制造商正在將他們的產(chǎn)品線轉(zhuǎn)向?qū)⑹芤嬗谶@些能源進(jìn)步的電動(dòng)汽車。
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