清潔能源大數(shù)據(jù)

維克托·邁爾·舍恩伯格曾在《大數(shù)據(jù)時(shí)代：生活、工作與思維的大變革》一書中具有前瞻性地指出，大數(shù)據(jù)帶來的信息風(fēng)暴正在變革我們的生活、工作與思維，大數(shù)據(jù)開啟了一次重大的時(shí)代轉(zhuǎn)型。對于一直以來封閉、壟斷以及資本厚重的能源行業(yè)來說，大數(shù)據(jù)帶來了變革的曙光。大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源領(lǐng)域的深入應(yīng)用，相關(guān)能源技術(shù)革命與大數(shù)據(jù)理念的深度融合，將加速推進(jìn)包括光伏、風(fēng)電等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展及商業(yè)模式的創(chuàng)新，最終迎來整個(gè)能源體系的變革。

以基于清潔能源電站(這里主要探討的是光伏和風(fēng)電為代表的清潔能源)的全生命周期特點(diǎn)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體操作過程，筆者提出清潔能源大數(shù)據(jù)的三維生態(tài)架構(gòu)，即數(shù)據(jù)域、工作域和系統(tǒng)域。

數(shù)據(jù)域應(yīng)包括清潔能源電站全生命周期(規(guī)劃及設(shè)計(jì)、建造及驗(yàn)收、監(jiān)測及控制、運(yùn)維及管理、資產(chǎn)評估及交易)中相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，不僅包括光伏電站實(shí)時(shí)運(yùn)行的電量數(shù)據(jù)，還應(yīng)包括輻射數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)，以及一些政策信息、銀行貸款利率和購電協(xié)議等。工作域?qū)⑸婕皵?shù)據(jù)從采集到應(yīng)用的全生命周期，包括采集、接收、傳輸、存儲、處理、可視化、計(jì)算、分析及應(yīng)用等多個(gè)層面。系統(tǒng)域包括設(shè)備層、通信層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層及交易層。

清潔能源大數(shù)據(jù)就像是一座逐漸被掘的金礦，通過對其進(jìn)行獲取、處理、分析及應(yīng)用，其潛在價(jià)值正逐步為清潔能源行業(yè)的發(fā)展注入新的動力。我將從八個(gè)方面詳細(xì)闡述清潔能源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方向。

1、清潔能源電站規(guī)劃與設(shè)計(jì)

通過集成輻射數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、政策數(shù)據(jù)、金融數(shù)據(jù)、電站設(shè)備數(shù)據(jù)等清潔能源大數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對清潔能源電站的一站式規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

比如，Geostellar通過其線上數(shù)據(jù)分析及搜索系統(tǒng)，為用戶提供光伏電站的設(shè)計(jì)、融資、安裝等服務(wù)，它提出“希望成為行業(yè)內(nèi)最大的太陽能資源搜索引擎”這樣的愿景;GoogleSunroof項(xiàng)目則基于高分辨率衛(wèi)星圖像、Google地圖數(shù)據(jù)以及自己家周圍的相關(guān)數(shù)據(jù)，協(xié)助有意安裝屋頂太陽能項(xiàng)目的潛在客戶，評估在自家屋頂安裝太陽能電池板后的發(fā)電潛力及其效益。

2、電站監(jiān)控與運(yùn)維

清潔大數(shù)據(jù)可服務(wù)于清潔能源發(fā)電項(xiàng)目的監(jiān)控與運(yùn)維。基于風(fēng)光資源數(shù)據(jù)及發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)，對發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測、分析與運(yùn)行效率評價(jià)，為提高項(xiàng)目運(yùn)行管理水平提供支撐;基于清潔能源大數(shù)據(jù)的信息挖掘與智能預(yù)測，對發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行管理進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)度、故障診斷和狀態(tài)檢修;基于大數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)從線上實(shí)時(shí)監(jiān)控到線下運(yùn)維的及時(shí)無縫對接，從遠(yuǎn)程故障診斷到線下同步維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)高效的O2O協(xié)同運(yùn)維?；诖髷?shù)據(jù)的電站監(jiān)控與運(yùn)維，將從根本上提高運(yùn)行效能、運(yùn)行安全和運(yùn)行質(zhì)量。

3、設(shè)備評估與升級

通過實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏裝備的運(yùn)行狀態(tài)，清潔能源裝備制造企業(yè)可從海量數(shù)據(jù)中篩選出裝備的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)而對設(shè)備進(jìn)行性能評估與可靠性分析，統(tǒng)計(jì)設(shè)備故障率及運(yùn)行效率，并以此為基礎(chǔ)開展基于大數(shù)據(jù)的裝備故障預(yù)警、質(zhì)量診斷、程序升級、遠(yuǎn)程優(yōu)化等增值服務(wù)。此外，裝備制造企業(yè)基于大數(shù)據(jù)深入挖掘分析，可形成面向生產(chǎn)研發(fā)的決策服務(wù)信息，幫助企業(yè)把握清潔能源裝備的發(fā)展方向，為產(chǎn)品優(yōu)化升級提供數(shù)據(jù)支撐，并從根本上提高電站發(fā)電運(yùn)行安全和運(yùn)行質(zhì)量。

4、項(xiàng)目評級與融資

隨著電站投資隊(duì)伍中逐步出現(xiàn)基金、信托等角色，以及銀行對于清潔能源電站貸款的普及，電站評級與融資平臺就必然會出現(xiàn)?；诖髷?shù)據(jù)，可對包括光伏和風(fēng)電發(fā)電項(xiàng)目的技術(shù)水平、實(shí)際狀態(tài)及財(cái)務(wù)狀況進(jìn)行評價(jià)，進(jìn)行項(xiàng)目估值及風(fēng)險(xiǎn)評估，為項(xiàng)目融資、并購、轉(zhuǎn)讓提供技術(shù)保障。

5、電量預(yù)測與交易

隨著輸配電價(jià)的核定與電力市場的不斷放開，廣大電站也將逐漸通過售電商代理集成等方式參與電力市場交易。而這時(shí)，對電站發(fā)電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及預(yù)測將尤為重要，其實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)將成為電價(jià)制定參考依據(jù)之一。

6、電力消納與調(diào)度

隨著清潔能源發(fā)電的滲透率越來越高，需要通過對電站進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測，使發(fā)電數(shù)據(jù)參與整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電力調(diào)度之中，支撐電網(wǎng)對清潔能源發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度，降低含大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提升網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制水平，增強(qiáng)光伏發(fā)電的消納能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)和能源生產(chǎn)分配的優(yōu)化。

比如，2015年3月20日，借助實(shí)時(shí)光伏數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺PVLeistunginDeutschland，德國對其全國范圍內(nèi)的光伏發(fā)電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，這不僅給出了光伏發(fā)電系統(tǒng)在日食期間的發(fā)電能力，也為德國電網(wǎng)應(yīng)對日食進(jìn)行電力調(diào)度給出了堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。

德國光伏數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺PVLeistunginDeutschland

7、政策制定與評估

基于清潔能源大數(shù)據(jù)例如光伏數(shù)據(jù)的深度挖掘及分析，可實(shí)現(xiàn)對我國各地區(qū)太陽能資源、光伏發(fā)電建設(shè)運(yùn)行、地區(qū)電網(wǎng)接納能力等進(jìn)行全面評估，從而全面、準(zhǔn)確掌握我國光伏發(fā)電開發(fā)利用實(shí)際情況，為政府制定和完善光伏扶持政策及行業(yè)規(guī)范提供技術(shù)支持。在新能源政策制定過程中甚至在制定之前，通過分析光伏大數(shù)據(jù)，完成深度數(shù)據(jù)挖掘及分析，進(jìn)而判斷如何有效地制定新能源政策方案，以減少甚至避免政策出臺后的失誤，提高政策執(zhí)行效率;在新能源政策執(zhí)行過程中，通過光伏大數(shù)據(jù)可建立健全信息反饋機(jī)制，及時(shí)準(zhǔn)確地獲得新能源相關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步地基于對數(shù)據(jù)的深入分析，可有效地評估新能源政策的執(zhí)行效果，以及時(shí)糾正政策的偏差。充分發(fā)揮光伏大數(shù)據(jù)的效用，將能夠幫助新能源政策制定者更好地理解哪些刺激行為、什么樣的環(huán)境、政策和監(jiān)管的改變會更加現(xiàn)實(shí)和有效。

比如，德國在努力推進(jìn)可再生能源的開發(fā)應(yīng)用時(shí)，利用新能源發(fā)電和家庭電表反饋的數(shù)據(jù)，制定了具有可行性的激勵(lì)政策，調(diào)整了傳統(tǒng)的新能源補(bǔ)貼方式，以增加對新能源和智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的投資，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)需求優(yōu)化資源配置的目的。

8、行業(yè)規(guī)劃與監(jiān)管

基于清潔能源大數(shù)據(jù)，可建立精確需求導(dǎo)向的新能源規(guī)劃模式，并可推動多能協(xié)同的綜合規(guī)劃模式，提升政府對新能源重大規(guī)劃的科學(xué)決策水平。此外，發(fā)揮清潔能源大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源監(jiān)管中的基礎(chǔ)性作用，可推動新能源監(jiān)管模式的創(chuàng)新，建立透明高效的現(xiàn)代新能源監(jiān)督管理網(wǎng)絡(luò)體系，提升新能源監(jiān)管的效率和效益。

比如，建設(shè)中的國家光伏發(fā)電公共數(shù)據(jù)平臺，將實(shí)現(xiàn)對已建成光伏發(fā)電項(xiàng)目全面接入，構(gòu)建能夠全面反映光伏發(fā)電項(xiàng)目質(zhì)量、技術(shù)、性能的公共大數(shù)據(jù)平臺，分析評估光伏發(fā)電總體技術(shù)水平及運(yùn)行狀況，從而為國家及地方政府出臺政策提供充分的事實(shí)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對光伏發(fā)電建設(shè)和長期運(yùn)行的監(jiān)管，保障光伏產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展。

總之，清潔能源大數(shù)據(jù)能否驅(qū)動清潔能源行業(yè)的發(fā)展，取決于其業(yè)務(wù)價(jià)值。清潔能源大數(shù)據(jù)的獲取很重要，但是掌控了數(shù)據(jù)并非就代表掌握了未來的入口;清潔能源大數(shù)據(jù)真正要發(fā)揮價(jià)值，需要有清晰而明確的商業(yè)模式，從而進(jìn)一步推動大數(shù)據(jù)在清潔能源產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。