新能源發(fā)電精確預(yù)測

在我國風(fēng)電裝機(jī)量成為世界第一之后，2013年我國平均棄風(fēng)率仍高達(dá)10%。IBM的“混合可再生能源預(yù)測”（HyRef）解決方案結(jié)合了大數(shù)據(jù)分析、天氣預(yù)報(bào)和優(yōu)化分析等前沿技術(shù)，能夠準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)能和太陽能的發(fā)電量，從而提高可再生能源的可靠性和并網(wǎng)率。

記者近日在IBM中國研究院采訪時(shí)獲悉，HyRef利用天氣建模、云成像技術(shù)和天空攝像頭接近實(shí)時(shí)的跟蹤云的移動(dòng)，并且通過渦輪機(jī)上的傳感器監(jiān)測風(fēng)速、溫度和方向，結(jié)合分析技術(shù)，能夠提供區(qū)域內(nèi)未來一個(gè)月的精準(zhǔn)天氣預(yù)測，也可預(yù)測未來15分鐘的風(fēng)力增量，電網(wǎng)調(diào)度部門可以相應(yīng)調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行。

張北項(xiàng)目是目前全球規(guī)模最大的風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目，在其一期工程（160兆瓦）中，HyRef可增加10%的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電量，滿足1.4萬戶家庭用電。據(jù)悉，目前風(fēng)能預(yù)測的準(zhǔn)確率達(dá)到90%，是全球最準(zhǔn)確的能源預(yù)測系統(tǒng)之一。

實(shí)際上，此項(xiàng)目是基于IBM與風(fēng)機(jī)制造商維斯塔斯的一項(xiàng)合作方案。通過IBM的大數(shù)據(jù)分析和超級(jí)計(jì)算技術(shù)，維斯塔斯能夠整合來自于天氣預(yù)報(bào)、潮汐、傳感器、衛(wèi)星圖像、林砍伐地圖等的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)而策略性地設(shè)置風(fēng)電機(jī)組，提高能源產(chǎn)出、降低運(yùn)營成本。

據(jù)IBM中國研究院副院長董進(jìn)介紹，可再生能源精確預(yù)測技術(shù)可以精確預(yù)測單臺(tái)風(fēng)機(jī)或太陽能電池板的發(fā)電量，也可應(yīng)用于風(fēng)電場選址。目前，該技術(shù)已在全球范圍內(nèi)推廣至30個(gè)商業(yè)項(xiàng)目。

在歐洲，新能源并網(wǎng)率約為15%，而我國不足2%。“我們還有很多工作可以做。”董進(jìn)說。

全面投入節(jié)能減排

目前，北京市政府制定了嚴(yán)格的空氣污染防治目標(biāo)：至2017年，規(guī)劃用于治理PM2.5的投入將高達(dá)7600億元，PM2.5平均濃度比2012年下降25%以上。

而“綠色地平線”計(jì)劃旨在解決可持續(xù)發(fā)展的三大難題—大氣污染防治、可再生能源高效利用和企業(yè)節(jié)能減排。該計(jì)劃里程碑式的第一站是通過與北京市政府合作，利用IBM認(rèn)知計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，分析空氣監(jiān)測站和氣象衛(wèi)星傳送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，憑借自學(xué)習(xí)能力和超級(jí)計(jì)算處理能力，提供未來72小時(shí)的高精度空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)北京地區(qū)的污染物來源和分布狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

此外，IBM中國研究院將聯(lián)合相關(guān)企業(yè)與機(jī)構(gòu)，共同研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析及云計(jì)算技術(shù)的數(shù)字能源管理平臺(tái)，為管理部門及用能企業(yè)提供全面的節(jié)能管理及分析決策支持，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。

而IBM的智能區(qū)域能源管理系統(tǒng)（iREM）同樣基于IBM大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與高級(jí)分析優(yōu)化建模能力，幫助客戶最優(yōu)化能源匹配，提高區(qū)域電網(wǎng)的可靠性。

“在這個(gè)大數(shù)據(jù)的時(shí)代，可以針對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行用電行為分析，從而形成最優(yōu)的整體用電模式。”董進(jìn)表示，“綠色地平線”計(jì)劃旨在從不同維度共同作用解決能源與環(huán)境問題。

中國力量

據(jù)記者了解，目前類似HyRef的相關(guān)研究并不少，但真正能夠進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的則是鳳毛麟角。而連沈曉衛(wèi)自己都感到驚訝，一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室的成果能這么快引入市場進(jìn)入應(yīng)用。

這背后，是IBM在相關(guān)領(lǐng)域深厚的研究根基。

例如，IBM的高精度氣象預(yù)報(bào)研究已有20年歷史，可以在200米×200米的范圍內(nèi)進(jìn)行15分鐘~72小時(shí)的氣象預(yù)測。董進(jìn)認(rèn)為，HyRef代表了天氣建模技術(shù)的進(jìn)步，它源于其他改變游戲規(guī)則的創(chuàng)新技術(shù)，如IBM開發(fā)的“深雷”—可以將天氣預(yù)報(bào)分辨率精準(zhǔn)計(jì)算到每平方公里的范圍。

而“綠色地平線”計(jì)劃所涉及的三大領(lǐng)域，也都是IBM有著深厚研究積累并正在大舉投入的領(lǐng)域。尤其是其中涉及的高性能計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、認(rèn)知計(jì)算等，是支持“智慧地球”最重要的技術(shù)。

IBM中國研究院自2009年開始物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的探索和研究,在諸多領(lǐng)域取得技術(shù)突破，于2014年初提出了“物聯(lián)網(wǎng)3.0”，其最重要的特征就是緊密結(jié)合大數(shù)據(jù)和云計(jì)算。目前，IBM中國研究院正在領(lǐng)導(dǎo)IBM。

在全球范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新

“IBM獨(dú)特的價(jià)值在于從分析、建模、計(jì)算、行業(yè)應(yīng)用都有能力進(jìn)行整合。”沈曉衛(wèi)說。

巨大的市場需求和挑戰(zhàn)性使得IBM大手筆投入中國的節(jié)能減排。據(jù)沈曉衛(wèi)介紹，“綠色地平線”將由IBM中國研究院牽頭，整合全球12家研究院的技術(shù)力量。

“過去都是把全球最先進(jìn)的技術(shù)帶到中國，而今后很有可能會(huì)反過來，將中國的技術(shù)帶到全世界。”沈曉衛(wèi)說。