遠景能源孔明系統(tǒng)是國內(nèi)最好的風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)？

　　有一個市場是中國所有風(fēng)場的剛需，自2011年國家能源局發(fā)布《風(fēng)電廠功率預(yù)測預(yù)報管理暫行辦法》以來，80%的罰款紅線就成了套在每一個風(fēng)場頭上的緊箍咒。

　　目前已有一半的省份開始正式功率預(yù)測準確性考核，其余省份也將在今年陸續(xù)開始考核。由于預(yù)測準確度不達標，全國范圍內(nèi)新能源電站每年的平均罰款接近20萬元/場站，其中東部地區(qū)罰款約為10萬元/場站，中部地區(qū)20萬元/場站，在西北地區(qū)更是高達200萬元/場站。

　　“要做好功率預(yù)測必須具備跨領(lǐng)域整合的實力，因為既涉及到氣象、風(fēng)電、太陽能，又涉及到大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)，而遠景剛好具備這樣的能力。”遠景能源孔明產(chǎn)品負責人楊恢告訴記者。

　　孔明是遠景能源推出的一款新能源功率預(yù)測產(chǎn)品，利用多個權(quán)威部門發(fā)布的數(shù)值天氣預(yù)報結(jié)果并集合風(fēng)場測風(fēng)數(shù)據(jù)，基于格林威治（Greenwich）高精度CFD（計算流體力學(xué)）模型和先進的機器學(xué)習(xí)理論預(yù)測每臺風(fēng)機的理論風(fēng)速及功率，并整合風(fēng)機發(fā)電性能及生產(chǎn)計劃，優(yōu)化預(yù)報結(jié)果。

　　目前，孔明功率預(yù)測產(chǎn)品已經(jīng)接入30GW風(fēng)電資產(chǎn)，服務(wù)于多家風(fēng)電領(lǐng)軍運營商，成為業(yè)界翹楚。

　　業(yè)內(nèi)眾所周知，新能源領(lǐng)域未來的兩個技術(shù)制高點——儲能技術(shù)和氣象。作為一家致力于構(gòu)建未來全球能源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的公司，遠景能源在氣象領(lǐng)域有著國內(nèi)公司少有的全球眼光，更有著“全球資源為我所用”的開放精神。

　　具體到風(fēng)電功率預(yù)測領(lǐng)域，氣象更是影響預(yù)測精度的最關(guān)鍵指標，也是預(yù)測精度更上臺階的瓶頸所在。遠景能源通過對全國數(shù)百個風(fēng)場調(diào)研后統(tǒng)計，約60%的風(fēng)功率預(yù)測誤差來自于氣象預(yù)報的誤差。

　　遠景能源在全球大氣科學(xué)研究的前沿——美國科羅拉多建立空氣動力與氣象研發(fā)中心，目前有超過40位全球頂級的氣象與流體專家，還有效地整合了來自全球多家權(quán)威氣象機構(gòu)的領(lǐng)先氣象預(yù)報模式和數(shù)據(jù)，能夠高效地實現(xiàn)全球范圍的支持多維度、復(fù)雜氣象要素、以及極端氣象事件的高精度、高分辨率的集合數(shù)值天氣預(yù)報，打造高精度的“孔明”氣象模式引擎，將氣象預(yù)報誤差降低30%，真正用好現(xiàn)有的氣象數(shù)據(jù)。

　　遠景能源EnOS™能源物聯(lián)網(wǎng)平臺管理著超過100GW的風(fēng)、光、水等新能源資產(chǎn)，孔明將遍布全球的每一個風(fēng)機點位都打造成一個氣象監(jiān)測站，構(gòu)建起了全球氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，巨大的新能源資產(chǎn)運行數(shù)據(jù)庫，能夠幫助孔明有效地將氣象預(yù)報誤差降低5%，持續(xù)提升預(yù)測精度。

　　而首創(chuàng)智能風(fēng)機的遠景能源，對于風(fēng)機性能分析可謂了如指掌。通過多種類、全方位的智能傳感技術(shù)，遠景的智能風(fēng)機能夠準確感知自身狀態(tài)和外部環(huán)境，實現(xiàn)前端感知以及“自我診斷”，根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù)調(diào)整風(fēng)機朝向、葉片角度，讓每臺風(fēng)機聰明地獲取每一絲風(fēng)，最大化風(fēng)力發(fā)電效率。

　　正是制造智能風(fēng)機，管理智慧風(fēng)場的經(jīng)驗，讓遠景在做風(fēng)功率預(yù)測這件事上有著別的公司所無法比擬的技術(shù)積累。市場上許多做風(fēng)功率預(yù)測的企業(yè)，只有基于數(shù)值天氣預(yù)報的物理方法、基于歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法以及二者相結(jié)合的混合預(yù)測方法。然而，統(tǒng)計模型卻有它的上限，同一套模型對于不同地形、氣候條件下的風(fēng)場，表現(xiàn)差異性相當明顯。而遠景基于100GW的風(fēng)電資產(chǎn)管理經(jīng)驗，針對每個風(fēng)機的歷史數(shù)據(jù)擬合實際功率曲線，集成風(fēng)機狀態(tài)及風(fēng)機性能指標，能夠降低預(yù)測誤差3%。

　　機器學(xué)習(xí)和人工智能是目前風(fēng)功率預(yù)測領(lǐng)域新的技術(shù)前沿，而基于不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與算法的預(yù)測模型也呈現(xiàn)百花齊放的景象，為風(fēng)電功率預(yù)測吹來了一股浩蕩的AI之風(fēng)。問題在于，如何打開不同AI算法的“黑匣子”，將AI技術(shù)真正與風(fēng)場數(shù)據(jù)相結(jié)合。遠景孔明系統(tǒng)通過測試全球各種機器學(xué)習(xí)算法模型，從中找出了最適合風(fēng)場的定制化算法。

　　而孔明背后，是依托于太湖之光和天河二號國家超級計算中心所獨有的大數(shù)據(jù)運算能力，這讓它可以為整個行業(yè)提供計算平臺。

　　如果說目前，風(fēng)功率預(yù)測領(lǐng)域最大的用戶痛點還是如何不觸碰80%的紅線，從而規(guī)避罰款，將損失降至最低，很多同類公司的眼光止步于此。遠景能源則看得更遠，不僅看到了眼前的用戶痛點，更看到了精準的風(fēng)功率預(yù)測在催生未來的新能源交易市場，乃至改變新能源在電力網(wǎng)絡(luò)中從屬地位的長遠價值。

　　在歐美地區(qū)，風(fēng)電企業(yè)頭頂并未懸著一柄隨時落下的“罰款”利劍，然而風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)卻是行業(yè)的標配，預(yù)測精度也都高達90%以上。在沒有硬性約束的條件下，風(fēng)功率預(yù)測依然如此受到重視。就是因為這直接影響到新能源交易市場的定價和競價。預(yù)測的偏差把握得越好，現(xiàn)貨市場交易的價格越好把握。這種市場的自動約束力，不亞于自上而下的那條政策警戒線。

　　隨著2014年《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》的頒布，電力交易已在全國范圍內(nèi)穩(wěn)步推行。今年7月，國內(nèi)第一批分布式發(fā)電市場化交易試點正式啟動。未來新能源市場化交易要想更快到來，精準的風(fēng)功率、光伏功率預(yù)測是前提條件。

　　而一旦未來新能源可以實現(xiàn)自由的市場化交易，政策的硬約束將會“內(nèi)化”為每一家企業(yè)的利益硬約束。他們也不會再滿足于不觸碰80%這條紅線，而是對預(yù)測準確度的精益求精有著越來越高的要求。從產(chǎn)品上線一開始，這就是孔明為之努力奮斗的目標。

　　“一旦每天的預(yù)測準確度穩(wěn)定在90％以上，那時就會發(fā)生質(zhì)變，風(fēng)電成為可計劃的能源。”楊恢興奮地告訴記者。這意味著，風(fēng)電將徹底甩掉間歇性、波動性、不穩(wěn)定性等戴了幾十年的帽子，成為與火電、水電平起平坐的能源形態(tài)，也不再成為電網(wǎng)在做發(fā)電用電調(diào)節(jié)時首當其沖的限電對象。

　　“電網(wǎng)做的是主動脈和靜脈，我們是在毛細血管中持續(xù)優(yōu)化，滿足電網(wǎng)低成本電力調(diào)控的剛需。在不限電的前提下，將整個電網(wǎng)的調(diào)峰成本降低。”在楊恢看來，孔明要做的，不僅是在為風(fēng)電企業(yè)規(guī)避風(fēng)險，也是在為電網(wǎng)分憂解難，不斷爭取新能源在電網(wǎng)中地位的提升。

　　孔明在甘肅的一個客戶有個2009年投產(chǎn)的風(fēng)電場，由于投建時間久遠，且缺少地面觀測站氣象數(shù)據(jù)積累，整個區(qū)域功率預(yù)測平均準確率平均僅有74%，遠低于電網(wǎng)要求的80%。不僅給客戶帶來了損失，也加大了風(fēng)電的波動性對電網(wǎng)穩(wěn)定的危害。

　　為解決此難題，遠景能源應(yīng)邀在該區(qū)域進行試點，由于風(fēng)場建設(shè)于約10年前，存在著數(shù)據(jù)質(zhì)量差、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、硬件老化等問題。孔明團隊迎難而上，運用大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)理論，在權(quán)威氣象數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上提供了大尺度集合預(yù)報算法，僅用三個月的時間就將該風(fēng)場準確率提升到84%。

　　實際上，孔明只是遠景能源物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)EnOS™上的一個應(yīng)用的示范，EnOS™將像微信小程序一樣，為新能源領(lǐng)域有領(lǐng)域知識的開發(fā)者提供算法與清潔數(shù)據(jù)服務(wù)，降低開發(fā)程序的門檻，促進平臺使用者開發(fā)出更多像孔明這樣高效的應(yīng)用。