废弃的矿井巷道和竖井给自然景观留下了伤疤，但如果它们能成为全新的清洁能源来源呢？澳大利亚重力储能开发商绿色重力公司（Green Gravity）的首席执行官马克·斯温顿（Mark Swinnerton）在访谈中探讨数字孪生技术如何助力实现这一目标。
重力实验室，绿色重力公司的测试设施
图片来源：Green Gravity
采矿业具有巨大的物理破坏性。即使以最负责任的方式、最谨慎的态度进行采矿，也不可避免地会涉及大量土石的位移，而且在多数情况下，还需要挖掘深入地下的巨大矿道。当一座矿山走到其商业生命的尽头，该地区可合理开采的矿产资源都已被采尽后，这些地下结构仍会遗留下来，成为自然景观中潜在的危险隐患。
然而，在有些人眼中的废弃空间，马克·斯温顿却看到了巨大的清洁能源潜力。在创立澳大利亚初创公司绿色重力之前，斯温顿在全球采矿行业工作了25年。
绿色重力利用废旧矿山来储存可再生能源。工作原理如下：
在废弃的矿井中悬挂重物，降下重物时会驱动发电机发电。当可再生能源的供应超过需求时，这些能量会用来将重物提升至矿坑的顶部。当需求增加时，重物会下降，驱动发电机为电网供应清洁能源。这个概念既简单又优雅，令人不禁疑惑为何没有更早想到这一点。
然而，在选择理想的矿山并安装设备时，挑战出现了：在保障安全的前提下，全面了解矿山的地质工况条件需要时间和技术。但存在一种更智能的解决方案——斯温顿及其绿色重力团队利用数字孪生技术为新储能系统的潜在位置创建了3D人工智能地图，并检查了其中潜在的隐患。
绿色重力与英伟达合作，建立了一个矿山数字原型模拟系统。当模拟系统完成时，可以扩展用于绘制和设计深度达7000英尺的矿山。“这已经给公司节省了时间和金钱”，斯温顿告诉英伟达，“由于我们利用数字孪生技术进行了推理，我们已经能够通过将三个重物改为两个，并将它们垂直移动10米而不是15米，节省了我们物理原型40%的成本。”
马克·斯温顿，绿色重力的首席执行官
图片来源：Green Gravity
“我希望能为应对气候变化采取个人行动，同时也希望采矿行业能够成为能源转型的一部分。”
——马克·斯温顿
接下来对斯温顿的采访，您将会了解绿色重力如何将废弃矿井转变为绿色革命，以及数字孪生技术如何帮助公司实现这一目标。
马克·斯温顿：
我们的技术被称为重力储能，它利用多余的可再生能源将重物提升到废旧竖井上，并在以后的时间里将重物放下来。鉴于全球有超过一百万个旧矿井，该技术的可扩展性十分显著。我们公司向矿业公司和政府提供新选项，以重新利用废旧基础设施，并加速可再生能源的部署。
马克·斯温顿：
当我离开采矿业时，我想在气候变化问题上采取个人行动，同时让采矿业成为能源转型的一部分。在探索这个问题时，我发现可再生能源需要越来越多的储能设备才能平稳地并入电网，同时我也发现退役矿井的数量是生产矿井的20倍。在这个启发下，我想找到一种方法让废弃矿井参与到可再生能源行业中来，这最终促成了绿色重力公司重力储能技术的开发。
马克·斯温顿：
我们已经将数字孪生技术嵌入到产品开发工作的核心。在物理产品验证测试的每一步中，我们都在构建测试环境的数字孪生体。通过这种方式，我们能够利用实际演示数据校准我们的数字孪生体，从而在数字设计中提供高分辨率性能。这使我们能够以资本投资为代价在数字环境中完成工作。我们还期望在选址、优化未来设计和支持运营绩效方面利用数字孪生技术。
马克·斯温顿：
数字孪生技术可以让我们减少在测试最终商业产品时所需投资的昂贵物理设备。同时，我们还能够在数字孪生体上进行基础设施的大规模构建集成测试，从而让我们在投入资金建设大型站点之前就能从中学习并改进设计。
马克·斯温顿：
对于我们当前技术设计而言，理想的矿井应包含多个深且垂直的竖井。该矿井最好靠近大规模工业用电需求点，并且他们对矿山开采后的土地使用感兴趣。
马克·斯温顿：
绿色重力将在接下来的18个月内完成技术开发工作，之后我们计划为电网开发首个商业规模的储能系统。我们正与数十家矿业公司合作，研究潜在的地点，并将通过项目地点的开发，使这项技术在未来五年内对电网储能需求产生有意义的影响。
