英国北海的 140 台涡轮发电机以及位于云端的一些 GPU 助力 David Standingford 和 Jamil Appa 挥动梦想的翅膀。
David Standingford 和 Jamil Appa 是在同一家英国航空公司工作的同事，他们有着共同的梦想，就是成立一家公司，将他们在高性能计算领域的专业知识应用到多个行业。
于是，他们成立了 Zenotech，并利用所掌握的计算流体动力学知识编写了一个称为 zCFD 的程序。他们还开发了一个称为 EPIC 的工具，以便在公有云中的新型硬件上更轻松地运行 zCFD 及其他 HPC 工作。
不过，由于缺乏大型的开放数据集来展示其工具的用途，他们很难在家乡（英国布里斯托尔）以外的地方提高其工具的曝光率。
获得某风电场的数据
他们面临的问题与风能领域的问题不谋而合。
由于政府对风电场的补贴减少，因此投资者要求对项目可能实现的投资回报进行更深入的分析，这是传统工具无法做到的。英国政府的一个项目将 Zenotech、可再生能源领域的多家咨询公司以及 SSE 聚拢在一起。SSE 是一家大型英国公用事业公司，愿意分享其英国北海风电场的数据，该风电场是世界上最大的风电场之一。
Zenotech 模拟了 SSE 的 Greater Gabbard 风电场，该风电场是英国北海众多风电场中规模最大的风电场之一。
Zenotech 利用 zCFD 模拟了该风电场 140 台涡轮发电机可能达到的发电量。这个程序考虑了数十种风速和风向，其中包括涡轮发电机前方和后方非常关键但之前未被跟踪过的现象，例如涡轮发电机彼此之间的综合影响。
Zenotech 的董事兼联合创始人 Standingford 表示：“风电场周围这些所谓的‘尾流’效应和‘堵塞’效应甚至会影响大气气流。”
这个程序还可以跟踪地形对风况产生的微小但重要的影响，比如附近森林中的树木在落叶时所产生的影响。
SSE 验证了最终模拟结果与该公司测得的数据相差不到 2%，这为 zCFD 提供了宝贵的参考。
在云端加速
锦上添花的是，Zenotech 展示了云端 GPU 能够快速且经济高效地提供结果。
例如，该公司在近期的一场 GTC 会议上表示（您可以点播观看该会议），这个程序在 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 上的运行速度比在 CPU 上快 43 倍，而运行成本却只有后者的四分之一。NVIDIA NCCL 库可加速 GPU 系统之间的通信，能够使获取结果的速度再提升高达 15%。
这样一来，在 CPU 上耗时超过 5 个小时的工作在 GPU 上只需不到 50 分钟就能完成。Standingford 表示，能够在一天内详细地分析风的细微影响并完成报告这一出色表现“引起了人们的注意”。
他在该项目的报告中总结说：“现在，对于更广泛的风电行业来说，为风电项目进行高保真仿真所需的工具和算力是用得起的，而且是用得上的。”
减少碳排放，缓解气候变化
Farah Hariri 是一个团队的技术负责人，该团队致力于协助 NVIDIA 的客户实现净零碳排放。她指出，在碳减排方面，风能发电是贡献最大且最具成本效益的做法之一。
她说道：“通过对尾流相互干扰和堵塞效应进行建模，zCFD 可以帮助风电场以更小的装机成本获得更多电能。”
Everose 的合伙人 Richard Whiting 表示，这种快速且详细的分析可以降低投资者的风险，使风电场在经济效益方面比传统能源更具吸引力（Everose 是与 Zenotech 合作开展该项目的咨询公司之一）。
展望未来，Whiting 预计，到 2030 年，全球风电场的发电规模可能超过 2100 吉瓦，相比 2020 年增长 3 倍。从许多层面来说，这都是一个不断发展的机会。
他还补充道：“我们预计未来的项目将使用更大的涡轮发电机阵列，因此建模的难度肯定会更大。”
缓解气候变化，迎来更多商机
Zenotech 帮助许多可再生能源项目顺利起步，而这也为该公司的发展带来了助力。
自从对 SSE 进行分析以来，该公司已帮助欧洲和亚洲的至少 10 个其他项目开展风电场或涡轮发电机设计工作。现在，Zenotech 有一半的业务在英国境外。
随着公司的扩展，他们也在重新审视自身在航空领域的根基，提升无人机和空中出租车等新型业务的前景。
其他机会
例如，加地夫机场正在支持新兴公司开展现场试验，即在云端 GPU 上使用 zCFD 预测都市环境中的风况变化，从而制定安全、高效的路线。
Standingford 表示：“这是一种非常具有前瞻性的方法，使用当今受管控的空域来规划空中出租车、机场自动安检等未来的服务。”
“小型飞机平台领域出现了大量创新，我们正在与英国境内的主要平台制造商和机场开展合作。”
这也是该公司把握风向、顺势发展的一种途径。