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上海西齐机电设备有限公司

西门子研究人员正在研发燃气轮机的虚拟拷贝，这有望在预测性维护和维修领域掀起变革。研究人员基于来自传感器的即时数据和人工智能技术，利用VR眼镜实现了对燃气轮机数字化双胞胎的可视化。

西门子较先进的燃气轮机配有500多个传感器，可以持续不断地记录压力状况、温度和组件应力等数据。这些数据经软件评估后可帮助燃气轮机操作人员轻松追踪对运行至关重要的参数。

不过，传感器数据的益处不止于此。工程师还可利用这些数据来创建燃气轮机的数字化双胞胎，即它们在虚拟世界里的拷贝，以便远程监控系统并尽早解决维护问题。

2017年，西门子*研究院的*成功实现了这一点。在不断搜寻新的数据集以改进创新算法的过程中，西门子*在西门子发电服务集团中找到了他们想要的东西——较尖端的西门子燃气轮机传感器数据和运行记录。

西门子*研究院VR研究团队负责人Ulli Waltinger表示：“许多人都不愿意分享他们的数据。但他们其实*担心，因为我们可以保证所有数据都是保密的。而且，在将这些数据用于研究之前，我们也会对它们先做匿名处理。”为了改进用于预防性维护、图像识别和功能优化等的算法，研究人员需要大量数据集。团队成员Felix Buggenthin是一位机器智能*，他补充道：“我们需要利用这些数据集来开发新的应用。”

现在，西门子*研究院的研究人员能够利用传感器数据、燃气轮机的三维模型（由西门子发电与天然气集团提供）以及他们掌握的控制中心和维护工作的专业知识，来展现未来对复杂机器进行远程维护将是什么样子。

戴上VR眼镜后，研究人员步入了一间放有燃气轮机数字化双胞胎的虚拟大厅。在这里，由计算云提供的传感器数据展现了包括燃烧温度和旋转速度等信息在内的燃气轮机的运行状态。这些数据共同构成一个多维度的信息综合体。Jan-Philipp Fahlbusch在项目中负责VR环境的开发。他解释道：“开始时，我们利用数据做了许多不同的尝试。这个项目的挑战就在于如何以易于理解的方式展现所有传感器数据。”

对数字空间的自由操纵为研究人员提供了应对挑战的方法。举例来说，借助数字空间的虚拟属性，他们可以利用某种“X光眼”来透视机器内部，或改变组件颜色以体现不断变化的温度或速度。

由此，西门子的研究人员可以模拟燃气轮机当前运行情况并利用人工智能程序来展现其它不容易获取的数据，例如利用颜色来表明预期的组件磨损以便及时采取维护措施，避免不必要的停机。

如果这种基于燃气轮机实时数据的模拟被放入云端，维护工程师就可以从世界任何地方进入这个数字空间并共同解决问题，这将为西门子开启全新的业务机会。

LO3 Energy是一家刚刚起步的纽约公司，它正在与西门子数字电网部门和西门子初创企业投资部门next47合作，在布鲁克林区测试一个微电网项目。这里的居民不论是否安装光伏发电系统，都可以在所谓的区块链平台上相互购买和出售太阳能电力，这个平台将自动记录每一笔交易。当飓风来袭时，这个孤网可以独立运行，自给自足。这个项目在推进可再生发电资源的分布式供电系统过程中，具有开拓性意义。

阳光明媚的日子里，Martha Cameron家的电表会倒着转。原因很简单：她家的屋顶安装了一套太阳能发电系统。坐落于布鲁克林区宁静美丽的Park Slope街区，这排赤褐色砂石建筑建于1900年前后。当艳阳高照时，如她用不完18个光伏太阳能电池板生产的电力，剩余的电力将回馈电网。2010年Cameron是**个安装这套太阳能发电系统的人。不过很快，在这条两旁种满挪威枫树和梧桐的林荫道上，又有5幢大楼安装了太阳能发电系统。

2016年4月，**交易发生在那些没有安装太阳能发电系统的居民和自家太阳能发电系统产生过剩电力的居民之间。在总部设在布鲁克林区的能源初创企业LO3 Energy的帮助下，Park Slope街区及相邻的Gowanus街区、Boerum Hill街区的居民建起了布鲁克林微电网（Brooklyn Microgrid）项目。这个试点项目之所以可行，是因为它能满足三个条件。首先，归功于LO3 Energy的“TransActive Grid”区块链平台，这项技术为每笔交易生成时间标记，形成一连串安全区块，这样每笔能源交易都有记录。其次，西门子数字电网业务部门提供了针对微电网的技术解决方案。*三，西门子初创企业投资部门next47通过融资、项目技术专长和咨询等方式为这类潜在颠覆性的技术给予支持。

不过，布鲁克林微电网的目标不只是实现环境友好型电力的小规模交易。鉴于2012年桑迪飓风造成的毁灭性灾难，这个项目计划在微电网内安装电池蓄电装置，以便在下一次风暴造成紧急状况时，至少暂时保持稳定供电用于照明。如有可能，较终将根据太阳能发电情况调整局部用电需求。举例来讲，可以在阳光灿烂时对电动汽车进行充电，电池蓄电装置*额外升压电路

不论是阿拉斯加荒野，还是纽约市街区，在截然不同的环境中，自给自足的微电网都扮演着重要角色。无论是基于风力、太阳能、水力还是生物质等分布式发电系统蓬勃发展起来的电力市场，微电网的重要性都与日俱增。LO3 Energy正从西门子推进的微电网中获益，譬如，自2014年起在巴伐利亚州南部村庄Wildpoldsried投入运行的微电网。这些微电网包含网络控制系统、开关、创新电池解决方案和智能电表。

与布鲁克林微电网合作，也让西门子能源管理集团获益匪浅，因为TransActive Grid平台基于分布式网络化记账系统，采用加密技术以成本低廉的防伪方式保存数据。举例来讲，它能确保用户收到原装部件，因为它可借助RFID芯片和区块链无缝追溯部件来源——这是西门子可能感兴趣的众多应用之一。

这种直接在计算机之间进行的点对点商业交易，十分经济划算，具有巨大潜力。目前，**范围内通过区块链管理的资产总值高达16亿美元。据加密货币平台Coinmarketcap称，从2013年到2016年，这些资产的增幅高达令人瞠目的1600%。贝尔法斯特的普华永道区块链*Seamus Cushley表示，仅在2016年前9个月，与区块链有关的初创企业就获得了14亿投资。

这些发展为电力交易带来了新的维度。现在，住户*中间机构就可以交易少量绿色电力。自动**机制以用电户愿意支付的较高电价为导向，决定电力价格。然而，就布鲁克林微电网而言，局部太阳能发电系统生产的电力并非其参与者使用的一电力。尚未安装太阳能发电系统的住户使用的电力依然主要来自是距离较近的常规电厂生产的电力。但他们购买了邻居的太阳能光伏电池板的“环境属性”，这类似于消费者过去在选择可再生能源生产的电力时所购买的绿色电力信用额。现在，他们可以向实际电力供应者直接购买。

这个方法并不新鲜。消费者向电力公司购买利用可再生能源生产的电力，就是为偏远地区的风电场、太阳能电站、水电站或生物质发电厂等电力生产者向电网输送电力提供资金支持。如今在布鲁克林区，消费者支付的电费使他们的邻居获利，而非那些遥远的无名风电场运营商。然而，金钱不是大多数项目参与者的主要考虑因素。LO3 Energy的业务发展主管Scott Kessler指出：“这个街区希望为下一场飓风做好准备，负责任地处理环境问题，以及增进团结。”

要想实现这个愿景，布鲁克林微电网不能局限于几个**的参与者。到2017年初，它将覆盖50栋赤褐色砂石建筑、公寓楼、学校、加油站、消防站和几幢工厂建筑。目标是在2018年之前拥有1000个参与者。它还计划安装电池蓄电装置，甚至更广泛的光伏发电系统。所有这一切都将得到西门子数字电网业务部门提供的微电网管理系统支持，有了这个系统，哪怕发生全市范围断电，也可确保微电网自给自足地供电。

电力小区网络

要取得成功，区块链平台和微电网需要一套监管制度。在纽约州这套制度由“能源愿景改革（REV）”来提供。这个平台的目的是较大限度地降低供电系统的脆弱性——飓风桑迪将这一点暴露无遗，同时更多使用可再生能源资源和降低成本。布鲁克林微电网可以很好地检验这些目标。西门子能源管理集团的Stefan Jessenberger表示：“微电网是核心，它为由电力小区网络构成的未来电力世界奠定了基础。区块链也促成了这个过程，大大简化了在小区内部执行电力交易的方式。”

西门子数字电网业务部门、next47和LO3 Energy都坚信基于区块链的微电网潜力巨大，因为这项技术可用于任何分布式电力系统。Kessler说：“我们在布鲁克林微电网中积累的经验，无疑将在未来的项目中发挥作用。”与此同时，Martha Cameron对所取得的成绩备感自豪，她说：“我们是电力供应者。”