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IBM的HyRef新能源發電精確預測技術方案
來源：中國科學報 | 0評論 | 5269查看 | 2014-07-18 09:42:00    
　　張北風光儲輸示范項目作為我國新能源并網的國家樣本，備受矚目卻鮮有具體技術數據披露。近日從IBM公司傳來消息，通過使用IBM的新能源發電精確預測技術，張北示范項目一期工程可提高約10%的新能源并網量。

　　據記者了解，這只是IBM日前推出的“綠色地平線”（Green Horizon）計劃的一部分。該計劃還包括實現高精度大氣污染防治和協助企業節能減排，將整合IBM全球實驗室的研發力量支持中國的環境治理和能源轉型。這也是繼“智慧地球”中國戰略之后，IBM在中國的又一大計劃。


　　IBM中國研究院院長沈曉衛在接受《中國科學報》記者采訪時指出，環境和能源問題是當今世界的共同挑戰和機遇，而中國很有可能成為未來該領域的全球領導者，IBM樂于加入其中。

　　在中央財經領導小組提出“能源革命”之后，一場技術革命已蓄勢待發。

新能源發電精確預測

　　在我國風電裝機量成為世界第一之后，2013年我國平均棄風率仍高達10%。IBM的“混合可再生能源預測”（HyRef）解決方案結合了大數據分析、天氣預報和優化分析等前沿技術，能夠準確預測風能和太陽能的發電量，從而提高可再生能源的可靠性和并網率。

　　記者近日在IBM中國研究院采訪時獲悉，HyRef利用天氣建模、云成像技術和天空攝像頭接近實時的跟蹤云的移動，并且通過渦輪機上的傳感器監測風速、溫度和方向，結合分析技術，能夠提供區域內未來一個月的精準天氣預測，也可預測未來15分鐘的風力增量，電網調度部門可以相應調整電網運行。

　　張北項目是目前全球規模最大的風光儲輸項目，在其一期工程（160兆瓦）中，HyRef可增加10％的可再生能源并網發電量，滿足1.4萬戶家庭用電。據悉，目前風能預測的準確率達到90%，是全球最準確的能源預測系統之一。

　　實際上，此項目是基于IBM與風機制造商維斯塔斯的一項合作方案。通過IBM的大數據分析和超級計算技術，維斯塔斯能夠整合來自于天氣預報、潮汐、傳感器、衛星圖像、林砍伐地圖等的海量數據，進而策略性地設置風電機組，提高能源產出、降低運營成本。

　　據IBM中國研究院副院長董進介紹，可再生能源精確預測技術可以精確預測單臺風機或太陽能電池板的發電量，也可應用于風電場選址。目前，該技術已在全球范圍內推廣至30個商業項目。

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

全面投入節能減排

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

　　而“綠色地平線”計劃旨在解決可持續發展的三大難題——大氣污染防治、可再生能源高效利用和企業節能減排。該計劃里程碑式的第一站是通過與北京市政府合作，利用IBM 認知計算、大數據分析以及物聯網技術的優勢，分析空氣監測站和氣象衛星傳送的實時數據流，憑借自學習能力和超級計算處理能力，提供未來72小時的高精度空氣質量預報，實現對北京地區的污染物來源和分布狀況的實時監測。

　　此外，IBM中國研究院將聯合相關企業與機構，共同研發基于物聯網、大數據分析及云計算技術的數字能源管理平臺，為管理部門及用能企業提供全面的節能管理及分析決策支持，促進工業企業的綠色低碳轉型。

　　而IBM的智能區域能源管理系統（iREM）同樣基于IBM大數據處理技術與高級分析優化建模能力，幫助客戶最優化能源匹配，提高區域電網的可靠性。

　　“在這個大數據的時代，可以針對每個用戶進行用電行為分析，從而形成最優的整體用電模式。”董進表示，“綠色地平線”計劃旨在從不同維度共同作用解決能源與環境問題。

中國力量

　　據記者了解，目前類似HyRef的相關研究并不少，但真正能夠進入實際應用的則是鳳毛麟角。而連沈曉衛自己都感到驚訝，一項實驗室的成果能這么快引入市場進入應用。

　　這背后，是IBM在相關領域深厚的研究根基。

　　例如，IBM的高精度氣象預報研究已有20年歷史，可以在200米×200米的范圍內進行15分鐘~72小時的氣象預測。董進認為，HyRef 代表了天氣建模技術的進步，它源于其他改變游戲規則的創新技術，如IBM開發的“深雷”——可以將天氣預報分辨率精準計算到每平方公里的范圍。

　　而“綠色地平線”計劃所涉及的三大領域，也都是IBM有著深厚研究積累并正在大舉投入的領域。尤其是其中涉及的高性能計算、物聯網、大數據、認知計算等，是支持“智慧地球”最重要的技術。

　　IBM中國研究院自2009年開始物聯網相關的探索和研究, 在諸多領域取得技術突破，于2014年初提出了“物聯網3.0”，其最重要的特征就是緊密結合大數據和云計算。目前，IBM中國研究院正在領導IBM在全球范圍內的物聯網創新。

　　“IBM獨特的價值在于從分析、建模、計算、行業應用都有能力進行整合。”沈曉衛說。

　　巨大的市場需求和挑戰性使得IBM大手筆投入中國的節能減排。據沈曉衛介紹，“綠色地平線”將由IBM中國研究院牽頭，整合全球12家研究院的技術力量。

　　“過去都是把全球最先進的技術帶到中國，而今后很有可能會反過來，將中國的技術帶到全世界。”沈曉衛說。
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