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周永: 数据挖掘对光伏电站的价值体现

很高兴这么多朋友今天来这儿,我讲的是气象对智能光伏电站的价值体现。在座的很多业主,包括大包商,包括一些日产商,应该对国能日新不陌生。因为国能日新在光伏这个领域里面,包括风电领域里面,我们主要是以计算机为基础的一家公司。

我主要从四个方面来介绍一下我们今天演讲的议题,第一个呢,就是公司的简介。刚才说了,很多的业主对我们不陌生,我们主要是以功率预测包括光伏的产品以及风电产品,在市场上取得了大家的信赖。我们的发展目标呢,是要做新能源行业中的领先的软件产品的提供商,包括它的整体解决方案。

第二个我们的愿景呢,是要做能源互联网企业中的能源管理专家。今天我们就国能日新对于气象方面的理解,在可再生能源以及光伏发电上体现的哪些价值做了阐述。今天我讲一下我们在光伏电站目前的主要产品,第一个是高精度的功率预测,功率预测系统大家都不陌生。但是提到高精度呢,可能大家对高精度陌生,一会儿我会具体讲什么是高精度的意义。

第三个,包括智能光伏电站的管理系统,因为现在光伏电站,建的越来越快,越来越多,甚至最后到了一个无人职守的这么一个力度。因此每家对智能光伏的理解是不一样的,这里面我们今天也会阐述一下,气象在智能光伏电站里面到底对智能光伏电站的管理上,有哪些帮助。

第四个,对于分布式的综合管理平台,因为分布式现在越来越多,我们有云端的,有本地化的,也有集团式的分布式的综合管理平台。光伏电站生产运行建成以后呢,生产运行的一个管理系统。第五个和第六个呢,就是光伏电站的ATCAVC和光伏电站的关于功率控制系统,这两个是跟光伏电站相关系的,就是跟电网相关系的一个系统。

最后呢,我们要讲一下我们驭能者。驭能者可能大家听得有点陌生,因为什么呢?这个不是一个产品啊,这就是三个字。一会儿我会在里面详细介绍一下,驭能者是我们今年即将推出的一个互联网的,基于互联网+的一个互联网的产品。第二呢,我讲一下国能日新的气象服务,一直在是功率预测,大家可能从功率预测更多的了解国能日新。但是实际上国能日新的预测工作,包括刚才我提到高精度,我们是有一个专业的气象服务的。

第一,我们有一个专家团队,这个专家团队有几十位博士和硕士,以及国外聘请的顾问组建而成的,形成国能日新特有的专家团队。这个应该是在新能源领域里面,我们应该属于这个气象团队里面非常领先的地位。第二,我们与国内新能源领域的专家、大学以及研究院,都进行长期的合作,包括转岗模式等方面的一些合作。第三呢,我们和包括中国气象局,欧洲、美国的专业的气象公司进行合作,因为国能日新自己并不产生气象,我们也没有自己的卫星。但是我们需要跟专业的气象组织来合作,为用户提供高精度、高精准的气象服务。

第二,我们刚才讲了,我们提供的专业的气象团队,跟国外合作,然后根据客户的需求,做专业气象产品的开发。我们根据需求做开发,最后到日常维护,最后到软件的升级更新,形成一个闭环的电路。我们也有大量的开发人员,每天进行着我们对气象产品的一个开发。

第三,我们从2011年以来呢,从风电和光伏的发展,做了风电和光伏的功率预测系统。功率预测系统出来以后呢,我们就在2011年,我们就自己投入了高精度的数字气象预报计算中心,是我们现在的一个超算中心。这个超算中心,已经陆陆续续的在为我们现有的600多个风电厂和光伏电站,包括跟水电站提供的气象操办服务。

我们刚才讲了国能日新,其实我们没有气象员,那我们的气象员来自于哪儿呢?第一,来自于欧洲,来自于美国,来自于国家气象局,通过这三个处理厂的数据。再通过我们400多个地面气象数据站的数据,由国能日新的操办数据中心,去计算出客户想要的,包括是客户需要的一种气象数据。

第二,对于光伏来说,到底我们的光伏数据是怎么产生的?我们通过美国、欧洲,以及国内的卫星遥感数据,通过我们的实际观测数据,通过我们的数字模拟,通过我们的超算中心。最终通过数据分析,来给出什么呢?给出一个高分辨率的卫星数据资源,然后给出什么?给出一个水平太阳能,总辐射数据的一个误差,我们可以控制在跟实际相比,控制在3%到5%,一会儿我会详细说。

这样可以在电站的可设计之前,包括在一些设计院,可以更准确的提供气象的一些卫星数据。还有投资者收益的更替性的计算,一会儿我会详细的讲,这个到底在什么地方去应用到。我们通过刚才讲的国能日新的专业团队,软件开发,然后通过我们的合作伙伴的数据,通过我们自己的计算,得到了一个什么?得到了我们想要的精准的气象数据。

那这些气象数据到底有什么用呢?下面我们来讲一下气象对智能光伏电站的价值体现。第一个价值,刚才我们看到了,刚才曾总也讲了,比我更细,曾总在列出了每个地区的气候模式,是暴雨还是干旱,还是沙尘暴。我们左侧那张图,大家可以看得到,其实在新疆包括西北区域,这个颜色越深的地方,就是辐照度比较深的地方。

然后呢,最深的地方,深红色的地方,其实在那儿建光伏电站特别少,但是不可能。为什么?因为那是喜马拉雅山脉,不可能在那儿建。然后因此在这个图上,可以看到我们整个中国的一个鱼骨图是怎么分布。我们现在我们可以提供什么呢?可以提供给大家在任意坐标下,可以给大家做3乘3、9乘9的气象资源的分析。

第二,我们可以给大家年月日的时间序列的提取。第三,我们捕捉到数据的误差,能达到3%到5%。这里面我讲一下,基本上现在光伏电站建立完成以后,基本上就固定了这个光伏电站的一生。什么意思呢?就是说你的地方已经选完了,你的支架组件都已经装完了,选择逆变器等等这些都装完以后呢。只是通过更合理化的运维手段,能提高5%左右的发电效果。但实际上在前期,我们在拿地、拿路条之前,可能很少会去想这个光伏电站到底能发多少电。

因为大家一般用的比较多的就是NASA数据,但是美国NASA它有两个问题,第一个问题,它的空间的分辨率特别的高,是110公里乘110公里,特别大,。第二个呢,它在全国,中国的水平总辐照,总辐射量的单点的误差呢,能达到15%到30%之间。因此,拿它去算得的东西和最后你的电站需要评估时候的发电量,确实有很大的差距。这个我们很多业主都聊过,确实会有一些问题。

所以在这里面,我们通过我们精准的气象数据,做到3%到5%的误差,来帮助客户更精准可靠的前期设计,以及后期的评估分析。通过水平辐射站,通过卫星观测站的数据,通过地面观测到的数据,通过我们的气象要素,进入我们的超算中心。实际上我们可以给客户一个发电小时,以及投资的收益分析和数据的提取。

讲到光伏电站的前期自然评估,就引入了我们今天在第七条,刚才看到的这个驭能者这个平台。我说一会儿要详细介绍一下,因为这个平台最大的一个好处就是免费。这个是我们即将在2015年要推出的一个平台,首先这个深黄色的部分,叫前期设计阶段,这是大家都可以免费应用的一个东西。你们可以免费的去上面注册,用户名、密码以后就可以,就刚才看到我刚才说的,在前期设计需要提供的一些数据。当然你们需要更精准的数据,我们还可以线下来操作,这是一个线上的平台,这个是我们即将要推出的。

将来我们平台要在前期建设,电站建设,还有电站运维、能源互联和电站评估上,要发挥到我们整个对互联网产品,以及对光伏电站的整体理解,我们把这个平台运用到五大方向发展。最开始为大家提供的就是前期设计,就是免费的,为设计人员,为光伏电站的业主,提供安全的保驾护航。

第二个,讲一下价值体现二,我们认为是高精准的功率预测。为什么要用功率预测?可能大家在座的业主,包括设计院的朋友都知道,我们国家能源局和区域电网,在我们上光伏电站并网之前,只要是10千伏以上的,都需要装功率预测系统。为什么要装功率预测?因为电网需要更合理更有计划的去吸纳这种光伏的发电,就需要知道我未来是怎么发的电。所以希望每个电站,给我报功率预测,你明年怎么发电。

那为什么我们国能日新又推出了高精准的功率预测,因为我们发现市场上现在,在推出的功率预测的产品的时候呢,逐步逐步根据我们从2011年,在青海做了第一个青海格尔木做了第一个光伏电站的高功率预测。当时是青海省的第一个电站,当时真是全国一点电都不限,青海省你想怎么发怎么发,虽然你有这个预测系统,只是昏厥的这么一个状态。

但是随着这个光伏电站的越来越多,就逐渐逐渐形成了有弃光的现象,有弃光的现象以后怎么办呢?那随着这个电网的发展,随着电网需要更多的吸纳这个电。它对光伏电站就提高了预测的要求,我需要更精准的第二天你到底发多少电的这么一个需求,因此我们提出了一个高精准功率预测的概念。

第一,大家说了,那我的高精度预测和我买的功率预测,有什么不一样的?第一,我们投资就比较高,为什么?因为我们要买多家气象源的气象背景数据。我们进行大型的计算。

第二,要用光伏电站的实时数据,光伏电站实时的数据越高。包括我们现在有的电站,有的电站说,我们以前做的那个预测不太准,你能不能帮我做预测。他说,那你能帮到什么程度?那我告诉他,我必须要去看你的历史数据,我要采集你大量的历史数据以后,我才知道我能给你做到什么样的水平。利用我的高精准的气象模式去做。然后中间我就不多说了。就是刚才讲的,我们陆陆续续一直在投资的一个超算中心。然后运用各种方法,最终达到一个高精度的功率预测。可能我讲了这么多,大家对高精度功率预测还是不了解。说你这高精度预测高在什么地方?到底对我光伏电站有什么好处?我下面举两个例子,大家可能就比较明确了。

第一个例子,我举的是风电。因为风电在咱们中国发展得比光伏要早一些。因此在华北区的这个风电厂现行的管理办法,什么意思?要求准确率应大于80%。就是它的均方根误差必须小于20%,而且要求是每天必要小于。这是一个很恐怖的数据。每天小于20%,就是说每天你的精度要达到80%以上,每天。你每定一天,有个公式算出来,然后会考核多少变量。这里面具体公式,如果会后有人需要问这个具体公式,我可以给大家提供,在会上不多说了。然后我们拿华北区冀北电网举例,我们现在服务的某个风电厂,它其实装机容量是201兆瓦,我们写的200兆瓦。然后我们2015年7月份看了月精度,我们看了。现在大家理解的风电厂月精度应该达到80%以上,实际上月精度已经超过了80%,是81.2%。但是它为什么被考核了电量?是因为它的不达标的天数有10天。根据这个公式算出来,它被考核了271.43兆瓦的电量。折合成人民币考核费用是135715元。通过8月份,我用了我们的高精度进入以后,月均方误差,首先月精度提高了89.38%。第二,考核电量变成了19.02%。因为考核电量和不达标天数是对等的。你只要有一天不达标。不管你前一天或后一天,你的精度有多高,只要有不达标的就会被处罚。因此,高精度提供的是一个什么?提供的是一个稳定的预测标准。我也不敢说每天我都达到80%,我觉得我们还做不到,包括国外的这些专家、专业选手,他们也做不到。

因此,我们根据上了高精度以后,不上高精度,这个帐就不多算了。135715减掉9510,每个月为它节约了大概12万的费用,一个月。预测就出来了。如果说节约的话,一年是多少钱,我就不多说了。

那么在光伏里面呢?因为风力现在基本上它的限定还是比较多的。因此电网的考核要求就非常高。所以在这个光伏上,我也举了个例子,是在青海。光伏跟这个风电可能还是有一定的差距。因为光伏的要求,现在只是要求一个月均温度误差。月均温度误差达到85%,比风电要高一点。刚才风电要达到80%就行。但是它只是月,不是要求每天。但是现在就说,如果你一个月只要第一个百分点,电网的处罚同事来了,两分每千瓦。我举个例子,青海的某个光伏电站,50兆瓦,就是50000的基础。50000的基础是81.70的这个水平。然后就是3.3%的这个,3.3%的到85%的,3.3%的偏差。3.3%对应的分数是每一个百分点是两分,然后50000的基础对应的就是10分,10分再乘以一个3.3,就是33分。然后青海省电网,现在西北电网的规定是每一分对应的是1000块钱。那就是说,它被考核的费用是33000块钱,不达标的天数大概是15天。

通过做了高精度以后,这个电站6月份上线的高精度功率测试以后,它基本上直接降为零。但是这个高精度也随着电网的要求,随着我们自己技术的发展,可能逐渐逐渐地提高。如果随着电网的要求,越来越严格的情况下,我相信很可能我们光伏也会跟风电是一样的,要求每天到达的一个预测精度。大家想一想这笔钱可能真正比你当初买很便宜的这么一个东西,很便宜的这么一个预测,可能花的钱会更多,将来会被处罚的更多。

刚才讲完了高精度,现在我讲一下,我们第三个价值体现。我自己理解的智能光伏电站的一个管理系统。我认为智能光伏电站管理系统由气象预警、实时监测、故障诊断、运行管理、资产管理、统计对标、功率预测、功率控制、评估优化、智能清洗等等这几项去组成。组成以后,在电站的监控、故障、生产预期集中监控,都有自己的一个产品和自己的一个理解。这个里面,到底我们为一个智能光伏电站,博能新这个智能光伏电站的一个系统,它有哪些特点?

第一个,我们有一个强大的气象分析能力,因为我们就是从气象起家的,气象经济起家的这么一个公司,在新能源上。所以说,我们可以节约大家的投资成本。什么意思?最简单直接的一个方式,如果你用了我的功率预测,再用我的智能光伏电站,再用我的ATCAVC,你的硬件成本至少省10万块钱。我们算一笔账,至少省10万块钱。这是硬件投资,别的就不多说了。然后,通过这个强大的气象分析,也是它的价值体验,一会儿我会在下一个篇幅给大家具体介绍,我的气象分析到底有哪些特点。为电站的安全运行保驾护航。

第三个,智能多平台的管理。多平台的意思就是说,现在有手机、有云端、有本地、有远程智控,我们是基于一个多平台化的开发的一个产品,要实时掌握电站的运行状态和精准的故障诊断。有人说了,国能吕新就是一个做气象的,就是做预测的,你怎么可能精准地故障诊断?不对,我现在服务了200多个光伏电站,最早的光伏电站我现在已经有4年的数据了。我需要知道光伏电站是怎么发的电的,然后我要知道组件有没有问题,逆变器有没有问题,汇流箱有没有问题。因为我发的不准,客户是不给我服务费的。就这么简单,因此我们对每个光伏电站怎么发的电,为什么它能发那么多电?我们会有一个数据分析。通过这些分析,我们会得出一个精准的故障诊断。实现无故障办公,为电站的经济运行管理提供一个依据。

第三个讲一下统计对标。统计对标的话,第一个统计对标是客户。建了很多电站的时候,他就说,比如说我们在新疆乌鲁木齐附近有两个电站,我们就要投50兆瓦的。到底我投哪个比较好,是吧?就是大家都一样,投资的费用都一样的话,投资哪一个,最具有高效,这就是帮助业主去选择,通过数据。第二,用什么设备?刚才说了,他的双玻在新疆非常好,为什么呢?因为它暖和了,我就听懂了一点。然后就是第三个,就是收益分析提供理论的数据支撑。

这是智能光伏电站的三个特点。第一个就是强大的数据分析,第二个智能的多平台,第三个统计对标。

然后我们刚才讲到强大的数据分析,到底在光伏电站,安全运行的保障里面,我们强大的数据分析有什么样的一个特点呢?为什么在智能光伏电站的管理系统中,气象会对它有这么大的帮助?

第一个虚拟气象站。虚拟气象站的话,我这里要多说两句,为什么呢?因为虚拟气象站,我们为什么说虚拟呢?实际上,我们刚才讲了,我自己有400多个观测数据。然后通过这些观测数据,我们可以得到周边的,通过卫星的这个地图,可以得到周边的我们想要的辐照度数据,包括我们刚才讲的前期在建设的时候,我们是通过自己的算法,得到卫星的实时观测数据,给算出来的数据。

第二,就是现在业主可能都遇到的一个问题,我们在用的过程中,我跟很多业主去聊的时候,他们说,小周,我们这个环境监测仪不准的问题,你怎么能帮我们解决?我发现我们的基础数据不准,我们将来的电量评估等都不准,为什么?因为我们基础数据就是出问题了。我们去找虚拟测站的技术对它有什么帮助,我们在青海格尔木某个电厂,两个挨得很近的50兆瓦的电站,两个不同的业主,他的发电的数据都是50兆瓦,发电数据差不多。就在2015年的5月份,两个发电数据差不多,但是我们看到它的辐照度的数据相差很大。一个是900兆焦每平米,另一个是1200兆焦每平米。

我们就觉得很奇怪,因为我们是需要拿着实测数据去修正它的超长期,当然我刚才没讲,因为电网有一个超长期是每15分钟去修正一次的预测的精度的。他的就是不准,然后我们就告诉你,我们说,你的那个环境监测仪出问题了,不太准,你看看,是不是调调角度和擦一擦?调完角度,擦完以后,它的这个辐照度和它的发电效率基本就对应起来了。

我想说的是,虚拟测站可以为将来你们电量评估提供一个理论的数据支撑,可以为电站的长期效准去做一个长期订正服务。不是说我们虚拟测站就是代替你的质量数据,因为其实监测仪每两个月就要去修正一次,甚至是半年去修正一次,但是这个可能在各个业主那是不太现实的问题。我不可能去校正时候,还要去当地专业的部门去校正。就是说在你校正这段时间,在数据不准的这段时间,我们通过虚拟测站的技术,给你为大家提供一个合理化的数据支撑。

还有一个智能光伏清洗。现在可能市面上有很多光伏清洗的公司,包括有汽车的,有机器人似的,包括有人工的。人工其实什么时候去清洗?大家都是用历史的经验去清洗,实际上没有一个理论化和科学的思路去清洗。那我们有自己的历史的生产数据,历史的数据以及我们卫星云图的数据,和将来我们对细项预测的数据,几个数据重叠,我们可以给出业主较为清晰的清洗时间和清洗计划。这是一个很需要的一个东西。

第三个,预测和控制我们就不多说了,刚才已经讲了很多了,这是电网,包括我们自己。其实我们自己应该知道我们的电站,未来的一个发电量的图。

第四个就是气象的灾害预警。刚才曾总也说了,每个地区的灾害是不一样的,所以说我们要提前去准备一些灾害预警,做好一些提前防范,尽量减少损失。这就是我要给大家带来的三个价值体现。第一个价值体现,就是我们在光伏资源评估的时候,气象对于评估的意义。第二个,就是高精度的功率预测,确确实实能够为大家省钱,而且还能为大家最合理的去多输出的电,要有保障。第三,就是在智能光伏电站,更合理的去智能运维这个光伏电站。

最后总结一下,基于我们刚才每个光伏电站,包括分布式也好,大型光伏电站也好,还有各个区域的电站不同的特性,我们可以为业主提供量身定制的气象服务。第一个有气象融灾的服务,有私属的气象云服务。什么叫私属气象云?举个例子,您是做平台的,跟我们一样,也有自己的互联网平台,或者有自己的提供中心。我们可以给您提供你想要的气象服务,我们可以单独做个气象模块,为您单独的二次开发。第三个我刚才讲了,高精准的虚拟气象站。这个高精准的虚拟气象站,我刚才讲到了驭能者,我们驭能者推出的时候,也欢迎大家设计院的朋友,包括各个业主,包括在座的各位,你们把你们的数据传到我们这上面来对比,如果我们达不到3%到5%,我们肯定会给予大家相应的礼品。

最终,我们讲一下,气象、电站的建设和运维,离不开经济化气象,谢谢大家。

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