中国储能网讯：如果您对可再生能源有所了解，您可能听说过它的间歇性问题：太阳并不总是照耀，风也不总是在吹，因此可再生能源生产不能提供化石能源的那种持续发电燃料或核能。

还有可再生能源生产过剩的问题，这可能会威胁到电网中的电涌，多余的能源基本上必须从电网中排出，浪费了它的潜在用途。

尽管近年来电池技术取得了长足的进步，但我们还没有达到大规模储能的可能。在那之前，可再生能源的间歇性问题阻碍了广泛采用。

这就是南加州大学的研究人员正试图用一种新颖的解决方案来解决的挑战：信息电池。

信息什么的？

如果你仔细想想，信息电池的想法并不奇怪。我们试图解决的问题是使可再生能源更加稳定地生产。我们生产能源的全部原因是将其转化为某种实际工作，无论是驱动汽车的发动机、运行您家的空调系统还是为 Google 数据中心供电。

虽然为所有这些提供可再生能源的长期解决方案是传统的电池技术，但我们可以采取一些措施来加快速度。这就是信息电池发挥作用的地方。

南加州大学维特比学院计算机科学助理教授Barath Raghavan 说： “按照目前的情况，五年后，加州每年浪费的可再生能源量将相当于洛杉矶每年使用的电力量。”工程。

为多余的能源找到生产性用途可能会大大有助于平衡低发电量期间对可再生能源的电力需求。这个想法是有效地将能源使用从生产不足的时期向前推进到生产过剩的时期，并将该工作的结果存储起来供以后使用。

你不能用汽车或空调来做到这一点，但你可以通过数据处理来做到这一点，这就是信息电池概念的用武之地。

存储可再生能源的能源很困难，但存储数据却非常容易，因此与其存储数据中心可能在夜间使用的太阳能电池板的能源，不如让数据中心在生产过剩期间执行可预测的计算。然后，数据中心可以存储这些结果，直到以后需要它们，这是一项耗能少得多的操作。

“我们观察到，如果我们能够预测未来可能发生的计算，我们现在就可以在有可用能量的情况下进行这些计算，并存储现在已经包含能量的结果，”拉加万说。

你怎么能提前预测计算工作？

Raghavan 和 Jennifer Switzer 是信息电池理念的关键特征之一。加州大学圣地亚哥分校的一名学生在最近发表在ACM 能源信息学评论上的一篇论文中描述，很多计算工作是事先知道的。

“想象一个大型计算任务就像一个大拼图游戏，每一块都是计算的一部分，”拉格万本周告诉 TechRadar。“如果你提前知道所有的计算将是什么，你可以一次完成所有任务——一个拼图。但通常你不知道 100% 的未来任务是什么。所以你可以想象碎片化将大量计算分解为许多较小的拼图。

“虽然不是所有的都可以提前完成，但很多都可以。所以只需要实时完成一小部分（少数不可预计算的小部分），其余部分利用推测执行的计算部分。”

更重要的是，其中许多计算可能可重复用于不同的应用程序或计算，因此重复的实时计算工作所节省的能源可以真正开始增加。

存储所有这些数据不会耗费能源吗？

是的，但几乎没有相同的规模。

要读取、写入或以其他方式与信息电池交互，您显然需要消耗能量。但是对于长期存储，一旦将数据写入电池并对其进行索引以使其易于访问，与实时重新计算相同数据所需的能量相比，使用它的能源成本是微不足道的。

“这取决于存储介质和计算类型，但总的来说，我们所说的效率要高得多，”Raghavan 告诉我们。

“作为一个非常粗略的计算（非常接近信封），一个高端服务器硬盘的内含能量约为 2 GJ，这比智能手机多一点，在 1 kJ/MB 的稳态，此处的 MB 是输出数据（将具有计算的隐含能量）。

“它的运行功耗很小——大约 4W。”

节省的能源是否足以弥补可再生能源的间歇性问题？考虑到运行世界上的计算机所需的能量正在以快速加速的速度增长，光靠它自己可能还不够。但在我们真正谈论生产更多能源之前，确保我们充分利用我们生产的能源是朝着正确方向迈出的重要一步。