科学家开发了一种"信息电池",有望解决限电困境!

限电这个词，很多人都不陌生，从去年开始，几度登上热搜榜。

根据网上很多新闻报道，今年初，限电依旧在持续进行中，全国被限电的省份高达16个，除了工厂企业限电停产，部分地区也出现了居民区限电的情况。

网上很多猜测限电的各种原因，最多的认为可能是与能耗不足导致电量供应不足有关。

不止我们中国，供电压力是一个全球性问题，目前全球的供电系统还是以燃料火力发电为主，能源日益紧张，加上空气污染，温室效应等问题，很多国家包括我国也在逐步的建立绿色的可再生能源发电厂，如太阳能、风能和水力发电厂。

但是可再生能源发电有一个间歇性的问题――太阳在晚上不能提供电力，而风会突然停止。解决这个问题的关键就是储能，目前的储能方案如锂离子电池和抽水蓄能，价格昂贵且难以扩展。

这就导致可再生能源电力在生产过剩时被浪费，而在其他电力短缺的时候，为了保持电网的供需平衡，发电厂依然还得燃烧化石燃料来满足供电短缺的情况。

为了解决这个问题，最近南加州大学的研究人员开发了一种新系统算法，能将可再生能源用信息的方式储存起来，他们称之为“信息电池”。此成果目前发表在了ACM能源信息学评论上。

这个系统是怎么运行的呢？举个简单的例子：美国最大最受欢迎的视频网站YouTube数据中心每天要将超过700,000个小时的视频转码为不同的分辨率，这会要用很多电。通过计算预测的方式，将这些数据处理任务进行重新分配，如在可再生能源过剩的时候执行，而当可再生能源较少时，数据将存储在服务器上等待以后处理――本质上是将电力消耗从一个时间段转移到另一个时间段。

那么，为什么将它称之为电池呢？这个项目的负责人Raghavan说，从科学意义上讲，电池是潜在能量的储存器，可以用来做有用的工作，无论是电的还是其他的。大多数将能量存储到电池中的过程都是将一种能量转换为另一种势能，例如将电能转换为重力。在这种情况下，信息以与电池相同的方式提供能量，因为电能被转化为所谓的“信息势能”。

研究人员表示，虽然这个想法本身相对简单，但挑战在于确定要执行什么计算、何时何地以及如何进行这些计算，以便以后有效地检索结果。

它还包括一个存储函数的缓存和一个修改后的编译器，用于自动修改代码以存储和检索结果。基础设施将在地理上分布，包括许多小型分布式数据中心，每个数据中心都位于该国已知的风能或太阳能产量高的地区。

“所有人都将从这个系统中受益，可再生能源不会被浪费。该技术指向了一种有前途的未来绿色能源储存替代方案。”Raghavan说。

设想一下，将全国的发电及用电情况用这个系统来计算，根据计算结果来推测并合理地分配用电，能不能解决供电压力的问题呢？当然，这个系统目前也是有限制的，并不能完全适用所有的情况，它还需要即将到来的循环神经网络数据中心的不断完善来支持。