长期以来,IBM一直以构建世界上功能最强大的超级计算机而闻名,但是将高级模型应用于解决可再生能源的间歇性时会发生什么呢?
答案是“混合可再生能源预测”(HyRef)。这项新技术已经在中国上线,能够提前一个月(以15分钟为增量)生成准确的当地天气和可再生能源预报。
HyRef技术结合了先进的电源和天气计算机建模,复杂的云影像,面向天空的摄像头以及现场传感器,可准确预测太阳能和风能输出,并增加流向全球电网的可再生电力量。
HyRef通过IBM预测系统图形
可再生能源预测竞赛中的拥挤领域
HyRef加入了日益拥挤的创新技术领域,这些技术旨在准确预测可再生能源的产量。国家大气研究中心(NCAR)在2010年率先进行了风能预测,该系统为美国中西部的公用事业公司Xcel Energy节省了数百万美元,并提前三天进行了预测。
NCAR还正在制定一项为期两年的计划,以预测恶劣天气事件引起的风速突然变化,并预测小型太阳能系统的输出,以及一项为期三年的项目,以创造可产生三天太阳能的技术以15分钟为增量进行预测。
已经启动了其他研究计划,以更好地了解选址涡轮机如何影响风电场及其能量输出,以及电网运营商如何将可变的可再生电力更好地整合到我们的能源系统中,但是这些计划的结果还有很长的路要走。
前所未有的复杂分析
尽管预测可再生能源输出的技术竞赛可能会很拥挤,但HyRef似乎在两个方面领先:预测天气的能力比任何竞争对手都高,并且该技术的作用正在发挥作用。
通过IBM的HyRef系统功能图形
IBM的Brad Gammons说:“应用分析和利用大数据将使公用事业能够以前所未有的方式解决可再生能源的间歇性问题,并预测太阳能和风能的发电量。”“我们开发了一种智能系统,该系统结合了天气预报和电量预测功能,可以提高系统可用性并优化电网性能。”
改善天气可再生能源的预报对于清洁能源过渡至关重要。根据Navigant Research的数据,实际可再生能源输出与系统需求之间的错位从每天最多4个小时的风能到每天最多1.25个小时的太阳能,全球可再生能源与需求的匹配价值可能高达7.33亿美元。
可再生能源产量增加10%
没有其他系统(甚至正在开发中的系统)承诺或交付的预测不会超过36小时。但是HyRef可以提前一个月预测本地风电场和太阳能系统中的风力涡轮机的天气预报,几乎是NCAR预报长度的十倍。
这种长期前景使电网运营商具有空前的计划能力,可以将最大数量的清洁电力集成到电网中,而不必担心间歇性或强制性削减。
通过IBM的HyRef系统仪表板图像
中国国家电网吉北电力有限公司(SG-JBEPC)已开始在670兆瓦(MW)张北风光太阳能发电设施的第一阶段中使用HyRef。通过将现场储能与HyRef预测相结合,该公用事业公司将能够将可再生电力集成度提高10%,与以前的产量相比,足以为14,000多个家庭供电。
可再生电网集成之外的应用
HyRef可能会改变电网运营商和电力开发商看待可再生能源间歇性的方式。但是,除了解决间歇性挑战之外,HyRef最终还可以帮助可再生能源开发商找到最佳的地点来建设新项目。HyRef建立在IBM-Vestas项目的基础上,该项目已使用大数据分析来基于价值PB的数据对风力涡轮机进行选址,以提高发电量并降低维护和运营成本。
美国可再生能源理事会副上将丹尼斯·麦金恩说:“全世界的公用事业公司正在采用一系列策略,将新的可再生能源整合到他们的操作系统中。”“ HyRef生成的天气建模和天气预报数据将大大改善这一过程,并使我们更进一步地发挥可再生资源的全部潜力。”
观看下面的视频,了解有关HyRef工作原理的更多信息:
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