目前,全球已經(jīng)形成了以“碳中和”為代表的綠色與可持續(xù)發(fā)展共識。微軟認(rèn)為,以創(chuàng)新技術(shù)推進(jìn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,是幫助改善和解決人、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮發(fā)展課題的重要動力之一。在確保社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的前提下,肩負(fù)起保護(hù)地球環(huán)境、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的承諾,這無疑是個難度極高的挑戰(zhàn)——微軟對其中的技術(shù)難度,有著深刻的切身體會。
除了積極消除自身的碳排放,微軟也積極支持全球各界的技術(shù)研發(fā),幫助加速全球碳減排、碳捕獲和碳消除技術(shù)的發(fā)展。通過將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算與人工智能、機(jī)器人技術(shù)深度整合,微軟推出了一大批行之有效的解決方案,為包括殼牌、遠(yuǎn)景能源等在內(nèi)的能源企業(yè)打造通往低碳、高效業(yè)務(wù)的新路徑。
微軟高性能計算,讓殼牌獲取低碳新路徑,打造“可持續(xù)燃料”
早在2020年9月,殼牌(Shell)就宣布將利用微軟智能云Azure、Microsoft 365 和 Power Platform 等加快清潔能源的開發(fā)。這家全球性能源企業(yè)每周需要處理其全球資產(chǎn)基礎(chǔ)上的數(shù)十億數(shù)據(jù)點(diǎn)。借助微軟智能云Azure,系統(tǒng)可以快速聚合和分析數(shù)據(jù),進(jìn)而生成一個虛擬圖來反映業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀。此外,殼牌還基于Azure開發(fā)了一款數(shù)字工具,用于最終其供應(yīng)商的碳排放量,顯示基線、設(shè)定目標(biāo),并為其自身運(yùn)營制定計劃。此外,兩家公司合作開發(fā)的工具和解決方案,可以幫助中小企業(yè)計算其碳足跡,同時為其探索尋找和獲取低碳的解決方案和產(chǎn)品的新途徑。
殼牌利用 Azure、Microsoft 365和 Power Platform等加快清潔能源的開發(fā)
在這一合作的基礎(chǔ)上,殼牌還將基于微軟智能云Azure的高性能計算(HPC)用于顛覆性的計算科學(xué),并與微軟MCS部門(Microsoft Consulting Services)合作開發(fā)該技術(shù),用于了解腐蝕對于精煉廠的影響,以及改進(jìn)汽車潤滑油。作為該解決方案的基本組成部分,文化轉(zhuǎn)型(cultural transformation)也使工程師能夠借助微軟技術(shù)的快速失敗機(jī)制(fast-fail)和自助服務(wù)功能更靈活地展開工作。
“可持續(xù)航空燃料”這個詞聽上去或許有些自相矛盾。實(shí)際上,這種“燃料”的源頭,并非是地下抽取的石油,而是漂浮在大氣中的碳分子。從空氣中提取出燃料,對很多人來說更像是魔術(shù)師的戲法,但這一概念可能很快就會成為現(xiàn)實(shí)。全球性能源企業(yè)殼牌(Shell)已經(jīng)測試了基于這一概念生產(chǎn)的“合成煤油”(synthetic kerosene),并正在借助相同的研究技術(shù)預(yù)測其腐蝕性。
這些技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā),都是殼牌有序開展的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一部分。正如殼牌計算科學(xué)與數(shù)字創(chuàng)新副總裁Daniel Jeavons所指出的,公司的目標(biāo)不僅僅是高效運(yùn)營,更要通過一系列數(shù)字技術(shù)——如數(shù)字工程、成像、計算科學(xué)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),以及區(qū)塊鏈等——來“孵化未來”。
這個“未來”也包括了殼牌的2050凈零排放目標(biāo),與聯(lián)合國《巴黎氣候協(xié)定》設(shè)定的社會環(huán)保進(jìn)程保持了一致。殼牌的愿景是為全球凈零排放做出貢獻(xiàn),為實(shí)現(xiàn)這一愿景,殼牌正在努力減少業(yè)務(wù)運(yùn)營,以及客戶使用其燃料和其他能源產(chǎn)品所產(chǎn)生的碳排放。殼牌還將數(shù)字技術(shù)用于捕獲和封存剩余排放;此外,殼牌通過轉(zhuǎn)型自身業(yè)務(wù),提供更多低碳能源,并與一些在脫碳方面面臨更多挑戰(zhàn)的行業(yè)客戶進(jìn)行合作,以此來抵消自身的碳排放量。
Jeavons表示:“數(shù)據(jù)驅(qū)動模型(data-driven modeling)是我們工作的核心。殼牌提高競爭力的方式,就是將數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮應(yīng)用到計算科學(xué)當(dāng)中。”但是,僅憑Jeavons團(tuán)隊的一己之力,無法將這一具備行業(yè)革新意義的概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。因此,殼牌選擇了微軟智能云Azure作為該計劃的平臺。他們尤其看中了Azure Batch功能,因?yàn)樗梢栽谠浦械腍PC節(jié)點(diǎn)上大量運(yùn)行計算密集型應(yīng)用。為了優(yōu)化該平臺并確?？焖賾?yīng)用和有效使用,殼牌選擇了微軟咨詢服務(wù)(Microsoft Consulting Services, MCS)作為其戰(zhàn)略和項目實(shí)施提供商。
殼牌計算科學(xué)總經(jīng)理Suchismita Sanyal表示:“殼牌在工程方面的專業(yè)知識儲備豐富。我們需要的,是能夠支持大規(guī)模計算的HPC,和將其擴(kuò)展到實(shí)際系統(tǒng)規(guī)模的能力。尤其是基于云的HPC,能夠最大程度地提高靈活性和成本效益。這類專業(yè)能力和資源,恰好是微軟能夠提供的,這也是我們與微軟MCS合作的原因。”
有了MCS的支持,殼牌相當(dāng)于擁有了一個遍布全球的資源網(wǎng)絡(luò)。這一網(wǎng)絡(luò)也覆蓋了印度班加羅爾,也就是負(fù)責(zé)數(shù)字模型研究的殼牌印度市場有限公司(Shell India Markets Limited)的所在地。Sanyal表示:“我們需要的是一個整合團(tuán)隊,既能夠在印度當(dāng)?shù)亟桓斗?wù),也可以遠(yuǎn)程提供支持。微軟MCS就可以做到這一點(diǎn)。”
殼牌同時深知,技術(shù)變革只是走向成功的一部分,企業(yè)文化的變革也有待開展。殼牌商業(yè)機(jī)會經(jīng)理Justin Freeman表示:“經(jīng)過幾代人的努力,能源行業(yè)已經(jīng)在風(fēng)險管理方面取得了進(jìn)步,畢竟失敗可能會帶來災(zāi)難性的后果。數(shù)字空間為我們提供了新的方式來控制風(fēng)險、進(jìn)行試驗(yàn)、并在影響最小的情況下驗(yàn)證快速失敗機(jī)制。這是數(shù)字化的巨大優(yōu)勢——如果你能夠在企業(yè)文化上進(jìn)行變革,員工也會愿意擁抱這些優(yōu)勢。”
在這方面,微軟MCS也提供了幫助。它向殼牌的工作人員展示了如何通過Azure Machine Learning和Power App將更為耗時的流程替換為建模,以及如何使用敏捷開發(fā)和自助服務(wù),在一個更快、層級更少的研究環(huán)境中運(yùn)行。
Jeavons以DIRAC系統(tǒng)為例進(jìn)行了解釋。該系統(tǒng)是殼牌和微軟MCS合作開發(fā)的數(shù)字成像渲染和計算解決方案(Digital Imaging Rendering and Compute solution),能夠?qū)崿F(xiàn)微觀3D圖像的復(fù)雜圖像分析,在進(jìn)行關(guān)鍵決策之前,提供更多巖石物理信息和相關(guān)洞察,顯著節(jié)約了成本。“看到一項在敏捷研討會(agileworkshop)中誕生的技術(shù),能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究人員開發(fā)下一代催化劑和潤滑劑提供關(guān)鍵助力,這種感覺真是太神奇了。微軟引導(dǎo)我們實(shí)現(xiàn)文化變革,讓這一切成為了可能”,Jeavons感慨道。而有了Azure Batch對DIRAC的支持,殼牌在體驗(yàn)HPC強(qiáng)大力量的同時,也能夠做到“按需使用”。高成本效益,和五倍于其固有硬件的計算量,也讓殼牌節(jié)省下了購置硬件的時間和成本。
借助DIRAC,殼牌還開發(fā)和部署了針對管道和其他資產(chǎn)的腐蝕預(yù)測模型,以實(shí)現(xiàn)更好的預(yù)防性維護(hù),最大限度地減少潛在泄漏。虛擬的防腐工程工具就像是自動駕駛儀,是一個設(shè)備狀態(tài)的自診斷系統(tǒng),它能夠?qū)Νh(huán)境和生產(chǎn)過程條件等因素進(jìn)行評估,以確定局部腐蝕速率和剩余設(shè)備壽命,從而指導(dǎo)維護(hù)和操作。
部署后的幾個月,在估算一座工廠冷卻裝置熱交換器的剩余使用壽命時,該工具發(fā)現(xiàn)了一個可能導(dǎo)致意外停產(chǎn)和生產(chǎn)延期的問題,為工廠節(jié)省了數(shù)千萬美元。此外,DIRAC分析還有助于改進(jìn)潤滑油,從而增加汽車行駛里程,提升能源效率和可持續(xù)性。
確保超 22 億條消息的高效傳輸
成立于 2013 年的遠(yuǎn)景能源(Envision),是中國第二大智能風(fēng)機(jī)供應(yīng)商,最大的海上風(fēng)電技術(shù)解決方案提供商。過去 12 年,遠(yuǎn)景能源在引領(lǐng)中國風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,隨著對市場的不斷拓展和滲透,其主營業(yè)務(wù)覆蓋能源、創(chuàng)投、物聯(lián)網(wǎng)等多個板塊,并已在全球設(shè)立了 10 大研發(fā)中心。該公司的關(guān)鍵產(chǎn)品是智能風(fēng)機(jī),還構(gòu)建了能源物聯(lián)網(wǎng)平臺 EnOS,連接協(xié)同全球超過 100GW 的能源終端與 5000 萬個智能設(shè)備,賦能發(fā)電、城市、園區(qū)、交通等多個場景。
自 2017 年 7 月遠(yuǎn)景能源與微軟開始合作后,便將其開發(fā)的 EnOS 部署在了中國及全球的 Microsoft Azure 云上,并提供 PaaS 服務(wù)實(shí)現(xiàn)對能源物聯(lián)網(wǎng)的智能協(xié)同管理。遠(yuǎn)景能源還通過 Microsoft Azure 提供安全靈活的云服務(wù),幫助其贏得了包括道達(dá)爾、新加坡吉寶集團(tuán)在內(nèi)的諸多全球客戶。其中,借助遠(yuǎn)景能源智慧城市和園區(qū)解決方案,遠(yuǎn)景能源與吉寶在中國成功打造了蘇州和天津兩大智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園和城市示范區(qū),這也是中新兩國政府間的首兩個標(biāo)志性合作項目。
微軟智能云解決方案部署后,遠(yuǎn)景能源新客戶的部署周期中初步驗(yàn)收和試用時間減少到 2 天,降低了業(yè)務(wù)的部署和管理成本;借助 Azure IoT、數(shù)據(jù)存儲等技術(shù),遠(yuǎn)景能源系統(tǒng)可以支持對全球風(fēng)場、儲能設(shè)備、充電樁以及樓宇電力設(shè)備進(jìn)行管理,確保 106 GW 的能源電力資產(chǎn)安全,及 66 萬的設(shè)備數(shù)量、6000 多萬的數(shù)據(jù)測點(diǎn)產(chǎn)生的 22 億余條消息的安全高效傳輸,有效避免因大量數(shù)據(jù)和設(shè)備接入而產(chǎn)生的設(shè)備滯緩和宕機(jī)的風(fēng)險。未來,遠(yuǎn)景能源還將在數(shù)據(jù)分析、區(qū)塊鏈、AI 創(chuàng)新應(yīng)用等層面繼續(xù)與微軟展開合作,共同推動全球能源數(shù)字化革命。
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