Eco Wave Power 借助 NVIDIA AI 基础设施与数字孪生技术,将海浪转化为电能

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AI 的下一个时代,将不再仅仅由算力来定义,其发展将由能源来决定。

随着加速计算在 AI 工厂智能体 AI工业 AI、边缘计算以及物理 AI (包括机器人和自主系统) 等领域不断扩展,全球电力需求正以前所未有的速度增长。

在许多地区,为了满足这一需求而扩建电网基础设施,往往需要经历数年时间来完成审批、输电网络升级、土地征用以及资本投资。

这一挑战正在重塑全球对 AI 能源基础设施的认知。

Eco Wave Power 是 NVIDIA 初创加速计划可持续未来倡议 (Sustainable Futures initiative) 的会员企业,它正借助 NVIDIA AI 基础设施和数字孪生技术开发一项新技术。该技术能够利用现有的海洋基础设施,将海浪产生的能量转化为清洁电能。通过利用已建成的沿海基础设施,波浪能发电可以在更靠近电力需求不断增长的地区进行部署,包括港口、工业区以及未来的 AI 基础设施枢纽。

Eco Wave Power 联合创始人兼首席执行官 Inna Braverman 表示:“波浪能是现存最大的可再生能源之一。所有人都渴望利用这种能源,但没人能真正驾驭它。因此,我研究了当前波浪能开发面临的挑战,并思考:我们应当如何简化其过程?”

把海洋变成发电站

利用地球的自然循环来发电并不是一个全新的概念。风能和太阳能产业在过去数十年已经发展得非常成熟。

而波浪能,正有望成为这三大发电要素中的最后一块拼图。

据美国能源信息署 (EIA) 统计,仅在美国,波浪能就能满足全国 60% 以上的年度能源消耗。

这一切都始于浮子 (floaters) —— 这是一种非侵入式的浮动基础设施,安装在防波堤或海堤上,用于捕获海浪拍岸时产生的能量。

海水的密度大约是空气密度的 800 倍,这意味着与风力涡轮机相比,波浪能设备只需极小的体积就能产生更多的能量。

下一步则是管理和分配这些电力。以往的企业在这个阶段就会遇到瓶颈 —— 因为计算机硬件安装在浮子上,在遭遇汹涌的海流时极易受损。而 Eco Wave Power 将计算机、传感器、液压转换装置和电气部件都安置在陆地上的控制中心,从而让昂贵的硬件保持干燥,免受风暴侵袭。

Braverman 表示:“波浪能是间歇性最低的可再生能源。以太阳能为例,夜晚、冬季、云层遮挡和空气污染都会影响其发电量。而波浪能则能够实现全天候发电。”

基于 NVIDIA Omniverse 库与加速计算构建波浪能 AI 层

随着 AI 基础设施的不断扩展,能源系统本身也变得越来越智能化。

利用 NVIDIA Omniverse 库构建的波浪模式和漂浮基础设施的数字孪生系统,可以在实际安装之前,对波浪条件、结构表现、部署配置和运行场景进行模拟。这些虚拟环境有助于优化工程决策,降低部署风险,并加速基础设施的规划。

在运营层,NVIDIA 加速计算和 AI 技术能够通过预测分析、异常检测、环境预测和预测性维护,实现波浪能系统的实时优化。AI 模型可以持续分析海洋环境、设备性能和发电模式,从而提高效率和运营韧性。

AI 还能够对具有能源感知能力的计算基础设施进行编排,将高能耗的工作负载与可再生能源发电的高峰期对齐,并在分布式系统中动态优化电力分配与利用。

海洋能源驱动的数据中心正加速走向现实

Eco Wave Power 目前在洛杉矶港 (与 AltaSea 和壳牌合作) 运营着相关项目。此外,Eco Wave Power 还在葡萄牙莱索斯港、台湾地区苏澳港以及印度孟买 (与巴拉特石油公司合作) 开发新项目。

波浪能已经证明了其满足大众日常能源需求的能力,现在更展现出支持数据中心的潜力。

Braverman 表示:“我们有机会将 AI 工厂直接与波浪能连接起来,因为许多数据中心正在向沿海地区迁移。它们需要冷却和水资源,所以目前都选择建在港口附近。”

洛杉矶港已启动相关试点项目,旨在展示波浪能如何在不接入现有电网的情况下,成为数据中心的唯一电力来源。

在这个数据中心试点项目中,AI 软件扮演着控制层的角色,根据可用的电力供应来规划和调度计算任务。例如,该软件可以根据天气模式监测并预测一周内什么时候波浪更强,并据此将计算需求更高的任务分配至这些时段执行。

“我们的业务已经落地,运转良好,并且已接入电网,拥有如此丰富的资源。”Braverman 表示。“现在正是需要能源的时候,所以我认为我们占据了天时地利。我们极具创新性,但并非遥不可及的未来概念,这正是我们脱颖而出的关键。”

探索 NVIDIA 如何推动能源的未来