若要風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng),僅僅盯著風(fēng)機(jī)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,更要洞悉風(fēng)以及和風(fēng)有關(guān)的其它氣象要素,但問題是這需要遠(yuǎn)見。
孔明是誰(shuí)?科幻一下,孔明把中國(guó)氣象智慧上傳到遠(yuǎn)景格林云之后,終于可以回到他的世界了——這樣說你就知道孔明是誰(shuí)了。
實(shí)際上,孔明是遠(yuǎn)景格林云上的一款軟件——智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品。產(chǎn)品名叫孔明,有點(diǎn)向智者孔明致敬的意思,尋找精神層面的智慧導(dǎo)師正是遠(yuǎn)景能源這家技術(shù)公司的性格使然。
10月19日這天,2016年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)(CWP2016)上,遠(yuǎn)景能源利用數(shù)據(jù)鏈以及VR體驗(yàn)等科技手段告訴它的客戶和潛在客戶,最新發(fā)布的這款“智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品”可能是今年CWP2016上最亮眼的創(chuàng)新。
遠(yuǎn)景能源智慧風(fēng)場(chǎng)云平臺(tái)產(chǎn)品負(fù)責(zé)人李恒在CWP2016分會(huì)場(chǎng)演講時(shí)表示,政府補(bǔ)貼電價(jià)機(jī)制下行的趨勢(shì)已不可逆轉(zhuǎn),風(fēng)電正在面臨從補(bǔ)充能源到替代能源再到主流能源的成長(zhǎng)煩惱,無論是既有的風(fēng)電場(chǎng)資產(chǎn),還是新開發(fā)的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目,基于科技、管理創(chuàng)新提高風(fēng)電資產(chǎn)的盈利能力是風(fēng)電成長(zhǎng)的唯一路徑。所以,遠(yuǎn)景想用這款全要素氣象服務(wù)產(chǎn)品來解決風(fēng)場(chǎng)全生命周期現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)損失和降本增效上的問題。但人們更關(guān)心現(xiàn)在它可以做到什么程度?李恒說,“從風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)追求看,據(jù)遠(yuǎn)景的智慧風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模型推演,在當(dāng)前電價(jià)下降2毛到3毛錢的區(qū)間里,氣象相關(guān)要素可承載30%的價(jià)值創(chuàng)造空間。”
顯然,這積極的信號(hào)昭示了降本增效的空間,可人們更希望這些氣象要素盡快在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)價(jià)值兌現(xiàn)。氣象是什么,全世界的氣象臺(tái)站所觀測(cè)記載的氣象要素?zé)o非是氣溫、氣壓、風(fēng)、云、降水、能見度和空氣濕度等等,但因?yàn)樗幮袠I(yè)的差異,人們對(duì)這些要素的體驗(yàn)各有不同。對(duì)風(fēng)電人而言,風(fēng)和冰凍以及雷電等氣象要素對(duì)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目收益的影響,可謂一半心痛一半困惑,也就是說,你可能預(yù)估到它們導(dǎo)致的損失,但卻未必明確挖掘其價(jià)值點(diǎn)的技術(shù)方法。
來自遠(yuǎn)景能源的調(diào)研報(bào)告顯示,“在山西地區(qū),每年雷擊對(duì)風(fēng)電資產(chǎn)造成的損失約為20元/千瓦”,冰凍的負(fù)面影響更是在這個(gè)量級(jí)以上,更多的氣象極端情況給風(fēng)電資產(chǎn)帶來的損失超乎人們的想象。 如此明確的事實(shí)背景下,遠(yuǎn)景智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品的上線運(yùn)行確實(shí)喚醒了風(fēng)電業(yè)內(nèi)的氣象應(yīng)用意識(shí)。在CWP2016上,華能、華電、國(guó)電龍?jiān)础⒅袕V核、國(guó)家電投、神華、中核、中節(jié)能、河北建投、國(guó)電山東等多家電力公司以及榮獲超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)(GordonBell獎(jiǎng))的無錫超算中心共同簽署了智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象應(yīng)用聯(lián)盟協(xié)議,其指向十分明確,就是期望通過這款氣象解決方案應(yīng)用產(chǎn)品,尋找并挖掘風(fēng)電場(chǎng)物理世界中系統(tǒng)化分布的系列價(jià)值點(diǎn),應(yīng)對(duì)風(fēng)電成長(zhǎng)的煩惱。
從純粹軟件產(chǎn)品的角度看,遠(yuǎn)景能源的這款孔明氣象服務(wù)產(chǎn)品在功能設(shè)計(jì)上承載了全氣象要素在風(fēng)電場(chǎng)全生命周期的應(yīng)用,而且在產(chǎn)品功能上與單一風(fēng)功率預(yù)測(cè)軟件產(chǎn)品有著不一樣的價(jià)值訴求。用李恒的話來說,“孔明氣象服務(wù)產(chǎn)品可以挖掘氣象要素在風(fēng)電領(lǐng)域的核心價(jià)值,尤其是可以幫助集團(tuán)化客戶從風(fēng)場(chǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)管理、風(fēng)險(xiǎn)與安全管理、工作計(jì)劃管理、設(shè)備運(yùn)行管理,以及市場(chǎng)電力交易、計(jì)劃經(jīng)營(yíng)和保險(xiǎn)規(guī)劃管理等方面全方位提升效益。” 這樣看,孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品用氣象要素打通了風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目從測(cè)風(fēng)到設(shè)計(jì)、由建設(shè)到運(yùn)營(yíng)再到電力市場(chǎng)交易的整條價(jià)值鏈。然而一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的商業(yè)問題是,這款產(chǎn)品是不是足以打動(dòng)越來越理性的風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目投資、運(yùn)營(yíng)商? 可見的價(jià)值是,除了更精準(zhǔn)地利用風(fēng),這款產(chǎn)品改變了業(yè)內(nèi)對(duì)其它氣象要素應(yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域的價(jià)值想象空間,吸引和打動(dòng)風(fēng)電巨頭的魅力就在于此。
“我看重這款氣象應(yīng)用產(chǎn)品在優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)和持續(xù)改進(jìn)運(yùn)營(yíng)收益方面的價(jià)值。”一位來自孔明氣象應(yīng)用聯(lián)盟成員公司的副總經(jīng)理舉例:“比如雷電及降雨要素的應(yīng)用,可根據(jù)區(qū)域的雷擊、降雨沖刷數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行針對(duì)性的集電線路防雷設(shè)計(jì)和道路防沖刷設(shè)計(jì),以降低極端天氣可能造成的損失。”這位副總經(jīng)理進(jìn)一步說,“氣象要素在設(shè)計(jì)過程中的充分應(yīng)用,顯然會(huì)帶來風(fēng)電場(chǎng)全生命周期成本的下降。”
同樣來自智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象應(yīng)用聯(lián)盟成員公司的一位工程師對(duì)氣象要素在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行端的價(jià)值創(chuàng)造抱有期待。無論哪家新能源公司,其風(fēng)電場(chǎng)存量資產(chǎn)規(guī)模會(huì)越做越大,向設(shè)備可靠、人力安全以及精細(xì)化管理要效益已是風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商當(dāng)下最為迫切的價(jià)值訴求。“人員與設(shè)備的安全管理都與氣象要素緊密相關(guān),而且未來風(fēng)電場(chǎng)智慧化的少人或無人值守運(yùn)維模式下,由于人員離設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)更遠(yuǎn),因而更需要?dú)庀蠓矫娴闹С帧?rdquo;這位工程師認(rèn)可孔明氣象應(yīng)用產(chǎn)品可能實(shí)現(xiàn)的氣象要素的即時(shí)性和場(chǎng)景化,已然從孔明這款氣象應(yīng)用產(chǎn)品上看到了管理和技術(shù)上的細(xì)節(jié),“比如人和設(shè)備在趕往風(fēng)電場(chǎng)的路上即將遭遇大雨,而這時(shí)移動(dòng)端的孔明能夠提前告知我們前方道路的情形;比如風(fēng)機(jī)葉片即將在高空遇到凍雨工況,那么我們就此來調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式,既消除冰凍帶來的危害,又最大限度地減少電量損失。”
在智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象應(yīng)用聯(lián)盟戰(zhàn)略合作協(xié)議簽署儀式現(xiàn)場(chǎng),一個(gè)值得注意的細(xì)節(jié)是,一位不愿具名的售電公司技術(shù)官對(duì)孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品表現(xiàn)出濃厚的興趣。在這位技術(shù)官看來,風(fēng)電必然要融入到電力市場(chǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)中,其交易背后的供需關(guān)系都與氣象有關(guān),而這款產(chǎn)品可以從氣象要素中洞悉交易中的變化,并實(shí)現(xiàn)風(fēng)電交易收益的最大化。正如這款產(chǎn)品的產(chǎn)品經(jīng)理?xiàng)罨炙f的那樣,“智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品不僅著眼于為風(fēng)電行業(yè)用戶解決當(dāng)前的挑戰(zhàn),也是遠(yuǎn)景能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中的又一核心支點(diǎn)。”
那么,人們真正關(guān)心的問題是,孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品的精準(zhǔn)度如何,其中的某項(xiàng)預(yù)報(bào)功能與行業(yè)水平究竟是一個(gè)怎樣的比對(duì)?以風(fēng)功率預(yù)測(cè)精度為例,從去年開始,孔明氣象服務(wù)應(yīng)用風(fēng)功率預(yù)報(bào)系統(tǒng)就在戰(zhàn)略合作伙伴的風(fēng)電監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行了試運(yùn)行。一年的數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,其預(yù)測(cè)精度超出行業(yè)水平5個(gè)百分點(diǎn)。欣喜之余,人們更想了解這5個(gè)百分點(diǎn)背后的精度邏輯。
“預(yù)測(cè)精度的提升是由這款產(chǎn)品的高強(qiáng)性能決定的。”楊恢透露,“11月中旬發(fā)布的新版本在預(yù)測(cè)精度上又提升2個(gè)百分點(diǎn),為此做出貢獻(xiàn)的正是遠(yuǎn)景的全球校驗(yàn)體系。” 全球校驗(yàn)體系是精準(zhǔn)預(yù)測(cè)的技術(shù)支撐,實(shí)際上它是一個(gè)海量數(shù)據(jù)庫(kù)的概念,遠(yuǎn)景智慧風(fēng)場(chǎng)團(tuán)隊(duì)用了3年時(shí)間才完成這一基礎(chǔ)價(jià)值創(chuàng)造。回到風(fēng)功率預(yù)測(cè)的原點(diǎn),其目的在于同時(shí)精確預(yù)測(cè)風(fēng)速和電量,所以對(duì)風(fēng)的預(yù)測(cè)要精準(zhǔn),但僅此還不夠,更重要的是通過一種規(guī)律來總結(jié)不同風(fēng)速下的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電情況,而這個(gè)規(guī)律的運(yùn)行是在遠(yuǎn)景智慧能源管理平臺(tái)WindOS?機(jī)器學(xué)習(xí)支持下實(shí)現(xiàn)的。
“盡管3年前WindOS?上也有風(fēng)功率應(yīng)用模塊,之所以沒有推廣這個(gè)應(yīng)用,是因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)認(rèn)為若要精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率,必須要有更精準(zhǔn)的風(fēng)場(chǎng)流場(chǎng)數(shù)值模型與之相匹配,并作為精確預(yù)測(cè)電量的輸入,于是后來遠(yuǎn)景就搭建了格林威治?云平臺(tái),這讓風(fēng)功率精準(zhǔn)預(yù)測(cè)成為可能。”楊恢這樣提到孔明風(fēng)功率預(yù)報(bào)系統(tǒng)的前世。 現(xiàn)在,孔明風(fēng)功率預(yù)報(bào)系統(tǒng)從風(fēng)到電的數(shù)據(jù)是這樣流動(dòng)的:公共和私有氣象資源通過遠(yuǎn)景一級(jí)氣象模式引擎集合到格林威治?云平臺(tái),然后呢?格林威治?再通過其二級(jí)流場(chǎng)模式引擎將風(fēng)電場(chǎng)的流場(chǎng)數(shù)值模型匹配到風(fēng)電場(chǎng)Wind OS?平臺(tái),再由Wind OS?給出每臺(tái)風(fēng)機(jī)及整座風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電功率預(yù)測(cè)值,這是一個(gè)從風(fēng)到電再由電到風(fēng)持續(xù)迭代的過程,正是格林威治?和Wind OS?無縫對(duì)接成就了孔明風(fēng)功率系統(tǒng)的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。
到此,不難發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)景智慧風(fēng)場(chǎng)孔明氣象服務(wù)應(yīng)用是基于格林威治?和Wind OS?而誕生的一款大數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品,這決定了它是一款針對(duì)集團(tuán)級(jí)的企業(yè)應(yīng)用,通過全方位挖掘氣象全要素在風(fēng)電資產(chǎn)管理中的價(jià)值,支撐理性投資、精益管理的風(fēng)電企業(yè)用戶進(jìn)行管理創(chuàng)新,進(jìn)而帶動(dòng)傳統(tǒng)能源資本、社會(huì)資本和保險(xiǎn)資金良性投入到風(fēng)電開發(fā)領(lǐng)域,推進(jìn)新能源結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
在遠(yuǎn)景智慧風(fēng)場(chǎng)氣象服務(wù)團(tuán)隊(duì)看來,傳統(tǒng)的風(fēng)功率預(yù)報(bào)主要是為響應(yīng)電網(wǎng)的需求,而面向全生命期的風(fēng)電業(yè)務(wù)服務(wù)才是氣象應(yīng)用的真正價(jià)值所在。“在規(guī)劃這款產(chǎn)品之初,我們擴(kuò)展了風(fēng)功率預(yù)測(cè)的服務(wù)內(nèi)容,使其可以同時(shí)提供超過20年的長(zhǎng)期歷史氣象數(shù)據(jù),當(dāng)日內(nèi)超短期預(yù)報(bào)、15日短期預(yù)報(bào)、月度中期預(yù)報(bào),以及季度和年度氣象預(yù)報(bào),讓企業(yè)用戶可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)理性規(guī)劃新增風(fēng)場(chǎng),基于相應(yīng)的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)管理存量風(fēng)場(chǎng)的預(yù)測(cè)收入、制定運(yùn)行計(jì)劃和經(jīng)營(yíng)計(jì)劃。此外,又將全氣象要素的應(yīng)用涵蓋到風(fēng)電設(shè)計(jì)、設(shè)備安全與人員安全管理、預(yù)防性與預(yù)測(cè)性運(yùn)維以及負(fù)荷預(yù)測(cè)和電能交易等模塊中,全方位挖掘全氣象要素在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。
如何將這些應(yīng)用轉(zhuǎn)換成一款受歡迎的高精度氣象服務(wù)產(chǎn)品,遠(yuǎn)景必須解決兩個(gè)問題:一個(gè)問題是怎樣來集合全球氣象資源?氣象是一個(gè)開放的市場(chǎng),這讓遠(yuǎn)景站在巨人的肩膀上,借助戰(zhàn)略合作關(guān)系,使國(guó)家氣象局、ECMWF和NASA的氣象預(yù)報(bào)成果成為智慧風(fēng)場(chǎng)氣象預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。僅此還不夠,遠(yuǎn)景美國(guó)科羅拉多空氣動(dòng)力學(xué)與氣象研究中心的領(lǐng)先氣象模式研發(fā)成果和全球氣象應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也集合到格林威治?云平臺(tái);另一個(gè)問題是,如何把高性能計(jì)算資源融入到遠(yuǎn)景的氣象服務(wù)預(yù)報(bào)系統(tǒng)?遠(yuǎn)景與全球頂尖的太湖之光和天河二號(hào)國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心進(jìn)行戰(zhàn)略合作,通過自主研發(fā)的軟件解決了算什么、怎么算的高性能計(jì)算資源的使用問題,通過遠(yuǎn)景氣象引擎實(shí)現(xiàn)“1公里尺度”的氣象模式,再由格林威治?的流場(chǎng)引擎實(shí)現(xiàn)了“100米尺度”的預(yù)測(cè)精度,這都是高性能計(jì)算能力的體現(xiàn)。
“持續(xù)提升預(yù)測(cè)精度是遠(yuǎn)景智慧風(fēng)場(chǎng)氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品的追求,”但李恒也坦言,“即便提升1個(gè)百分點(diǎn)的精度也要付出大量資源,因?yàn)轭A(yù)報(bào)值和實(shí)際值之間的誤差類似一個(gè)黑匣子,打開它其實(shí)就是一個(gè)大數(shù)據(jù)挖掘的人工智能過程,好在遠(yuǎn)景全球校驗(yàn)體系可以給予到位的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。” 實(shí)際上,李恒所說的“全球校驗(yàn)體系”源自遠(yuǎn)景智慧能源管理平臺(tái),平臺(tái)上運(yùn)行超過5000萬(wàn)千瓦的新能源資產(chǎn),巨大的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù),將幫助孔明氣象服務(wù)產(chǎn)品在人工智能技術(shù)的支持下有效地閉環(huán)氣象預(yù)報(bào)誤差,進(jìn)一步提升風(fēng)電氣象預(yù)報(bào)精度。
提及孔明氣象服務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品的用戶推廣問題,李恒希望用標(biāo)準(zhǔn)的公共云服務(wù)模式來和用戶分享,尤其使其融入到集團(tuán)用戶的現(xiàn)有信息化系統(tǒng),而不是在用戶的各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)和區(qū)域監(jiān)控中心的服務(wù)器上裝載幾十萬(wàn)元甚至上百萬(wàn)元的軟件系統(tǒng)。“當(dāng)然也可以通過WindOS?用私有云方式部署給用戶。”李恒補(bǔ)充說。公開數(shù)據(jù)顯示,截至2016年11月30日,孔明氣象服務(wù)應(yīng)用上已有超過500萬(wàn)千瓦的風(fēng)電資產(chǎn)。李恒樂觀估計(jì),“明年會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。”近十余家電力集團(tuán)已與遠(yuǎn)景簽約,成為“指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)”的注解。這些巨頭們傾向于相信這款產(chǎn)品能在電價(jià)下行的趨勢(shì)中釋放出降本增效的能量——不過這信心,還是來自于遠(yuǎn)景格林云在風(fēng)電領(lǐng)域的積累。正如李恒所說,“基于這樣的積累讓我們有能力理性駕馭風(fēng)力發(fā)電能源。自然界波動(dòng)的風(fēng)中,有可以管理的電、可預(yù)期和可穩(wěn)定的投資回報(bào)率。”