IBM：大數(shù)據(jù)分析助力風(fēng)電運(yùn)維

2013 年一部收視狂飆的美劇《紙牌屋》將人們的眼球吸引到大數(shù)據(jù)分析上，該劇運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析對(duì)角色定位、劇情發(fā)展等進(jìn)行設(shè)計(jì)，獲得的巨大成功甚至使得大數(shù)據(jù)分析被稱為巫術(shù)一般的精準(zhǔn)營銷，其力量可見一斑。其實(shí)，早在20 0 9 年，“大數(shù)據(jù)”一詞就開始逐步受到信息技術(shù)行業(yè)的重視。在經(jīng)歷了幾年的批判、質(zhì)疑、討論、炒作之后，大數(shù)據(jù)終于迎來了屬于它的時(shí)代。

越來越多的政府、企業(yè)正逐步意識(shí)到這隱藏在數(shù)據(jù)山脈中的金礦，數(shù)據(jù)分析能力正成為各種組織的核心競爭力。面對(duì)這些機(jī)遇和挑戰(zhàn)，“ 藍(lán)色巨人”IBM 做出了轉(zhuǎn)型的重大調(diào)整，將資源投入到大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算和移動(dòng)社交的互動(dòng)參與系統(tǒng)。21 世紀(jì)，電力和能源公司在構(gòu)建、運(yùn)營和維護(hù)全球電力系統(tǒng)的同時(shí)，還要面臨著資源局限性、環(huán)境保護(hù)以及潛在的顛覆性技術(shù)的挑戰(zhàn)。在能源電力方向，IBM 從信息角度將傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等信息化手段相結(jié)合，參與并且推動(dòng)電力行業(yè)的智能化發(fā)展。現(xiàn)在，I B M大數(shù)據(jù)也走向了風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)。

“應(yīng)用大數(shù)據(jù)可以幫助解決風(fēng)電等間歇性可再生能源安全穩(wěn)定接入電網(wǎng)的世界級(jí)挑戰(zhàn)。”IBM 中國能源與電力行業(yè)總經(jīng)理余紅光說。

大數(shù)據(jù)走進(jìn)風(fēng)電行業(yè)

在丹麥的維斯塔斯風(fēng)力技術(shù)集團(tuán)，通過在世界上最大的超級(jí)計(jì)算機(jī)上部署I B M 大數(shù)據(jù)解決方案，得以通過分析包括PB 量級(jí)氣象報(bào)告、潮汐相位、地理空間、衛(wèi)星圖像等結(jié)構(gòu)化及非結(jié)構(gòu)化的海量數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化風(fēng)力渦輪機(jī)布局，提高風(fēng)電發(fā)電效率。這些以前需要數(shù)周時(shí)間完成的分析工作現(xiàn)在只需不到1 小時(shí)即可完成。

“ 我們已經(jīng)開發(fā)并實(shí)施了高精度風(fēng)光一體化發(fā)電功率預(yù)測解決方案( H y R E FH y b r i d R e n e w a b l e E n e r g yF or e c a sti n g) ”。 余紅光對(duì)《能源》雜志記者說道。這個(gè)方案可以幫助企業(yè)解決電網(wǎng)對(duì)于可再生能源發(fā)電進(jìn)行調(diào)度的難題，提高系統(tǒng)的可用性和優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行方式。

作為大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，I BM 正在利用領(lǐng)先方法論和全面大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助企業(yè)重新思考已有的I T 模式。隨著中國風(fēng)電服務(wù)市場的起步，I BM 正在將更多的精力投入到風(fēng)電場的運(yùn)維管理領(lǐng)域，不僅體現(xiàn)在風(fēng)電功率預(yù)測方面，還包括風(fēng)電場微觀選址、預(yù)防性維護(hù)和績效評(píng)估等方面，對(duì)風(fēng)電場進(jìn)行全生命周期的管理和優(yōu)化。

在風(fēng)電領(lǐng)域，中國用了短短5年時(shí)間就完成了歐美國家15 年才走完的發(fā)展之路，然而風(fēng)電場收益，取決于風(fēng)機(jī)在20 ～ 25 年全壽命周期內(nèi)給投資者所創(chuàng)造的價(jià)值，因此風(fēng)電運(yùn)維顯得至關(guān)重要。

余紅光認(rèn)為，利用先進(jìn)技術(shù)和管理手段，優(yōu)化資產(chǎn)管理，提升資產(chǎn)績效是風(fēng)電運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力。在澳大利亞的一個(gè)風(fēng)場，安裝了IBM 的風(fēng)場管理系統(tǒng)后，與周邊同期同等裝機(jī)規(guī)模的風(fēng)場相比，發(fā)電量提升了3 0%。但在中國，要想達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)并不容易，與歐美同業(yè)相比，中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)尚處于粗放式經(jīng)營階段，這也是前期大規(guī)模的“跑馬圈地”帶來的結(jié)果。在余紅光看來，“跟風(fēng)電開發(fā)比起來，風(fēng)電運(yùn)維是苦活，也是一個(gè)精細(xì)化的工作。風(fēng)電行業(yè)的運(yùn)營管理將來必然是精細(xì)化的，總會(huì)有一些優(yōu)秀的有能力的企業(yè)脫穎而出。”

從風(fēng)電運(yùn)維的角度，IBM 把它化為四個(gè)層次，第一個(gè)層次是最簡單的，就是壞了就修;第二個(gè)層次是定期的檢修維修;第三個(gè)層次是狀態(tài)檢修;第四個(gè)層次是通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測性的維修。

基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測性維修使得風(fēng)場運(yùn)維流程發(fā)生了根本性變化，系統(tǒng)的提前預(yù)測可以讓風(fēng)電企業(yè)優(yōu)化運(yùn)維計(jì)劃，在提升設(shè)備可靠性的同時(shí)降低運(yùn)營成本。

“ 經(jīng)過多年的發(fā)展，中國風(fēng)電企業(yè)已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)營數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，使用大數(shù)據(jù)優(yōu)化風(fēng)電運(yùn)營開始具備技術(shù)基礎(chǔ)。”I B M 中國能源與電力行業(yè)解決方案總監(jiān)李國志表示，“同時(shí)，隨著風(fēng)電運(yùn)維管理的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化，風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)市場將快速增長并整合，基于大數(shù)據(jù)的風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)將成為風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)商的核心競爭力”。

對(duì)所有安裝的風(fēng)機(jī)進(jìn)行集中的運(yùn)維監(jiān)控，可以隨時(shí)獲取每臺(tái)風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行和歷史信息，然后結(jié)合資產(chǎn)、人員、專家知識(shí)以及氣象等外部環(huán)境信息進(jìn)行分析和預(yù)測，優(yōu)化風(fēng)電場運(yùn)維。

產(chǎn)業(yè)的大變革

風(fēng)電運(yùn)維產(chǎn)業(yè)不斷朝著預(yù)防性、預(yù)測性的方向發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)可以為智慧風(fēng)能的夢想插上騰飛的翅膀。李國志舉例，就像人的行為一樣，人的習(xí)慣和偏好都可以被大數(shù)據(jù)紀(jì)錄下來，根據(jù)分析可以對(duì)人的行為有個(gè)基本的預(yù)測，風(fēng)電整個(gè)產(chǎn)業(yè)也可將其應(yīng)用起來，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施及維護(hù)的一站式服務(wù)。基于對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析和洞察，未來的風(fēng)機(jī)如同智能機(jī)器人一樣，也會(huì)朝著認(rèn)知計(jì)算的方向逐步前行。

諸多企業(yè)也格外看好智慧能源服務(wù)的廣闊市場前景，像風(fēng)電的整機(jī)制造商遠(yuǎn)景能源依托所在的行業(yè)優(yōu)勢推出了自己的風(fēng)場軟件管理系統(tǒng)。在余紅光看來，在風(fēng)電運(yùn)維達(dá)到一定規(guī)模之后，需要有企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行支撐，與傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)相比，IBM 在此領(lǐng)域具備獨(dú)特的優(yōu)勢。

IBM 無疑是這方面的專家，IBM 不但有全球領(lǐng)先的分析優(yōu)化技術(shù)和產(chǎn)品，而且有強(qiáng)大的研發(fā)和實(shí)施資源進(jìn)行建模和分析。李國志說：“雖然不同的設(shè)備具備不同的物理特性和故障機(jī)理，但從建模分析的技術(shù)層面上來講，具有很多通用的模式和相關(guān)性。”IBM 就這樣可以運(yùn)用其在企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)，云計(jì)算平臺(tái)里的優(yōu)勢與風(fēng)電企業(yè)乃至能源各企業(yè)通力合作，各取所需。

從全球范圍內(nèi)來看，電力行業(yè)正在發(fā)生顛覆性的改變，2012 年，世界排名第一的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)商—— 丹麥維斯塔斯風(fēng)力技術(shù)集團(tuán)就使用IBM 大數(shù)據(jù)分析軟件和IBM系統(tǒng)優(yōu)化風(fēng)力渦輪機(jī)配置方案，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電最高效的能量輸出。同時(shí)維斯塔斯在丹麥的分場選址與預(yù)測部門也充分運(yùn)用IBM 在分析上的專長，為客戶設(shè)計(jì)新一代風(fēng)力技術(shù)。

在國內(nèi)，I B M 智慧風(fēng)能解決方案也有很多成功的實(shí)踐，中國國家電網(wǎng)所屬的國家冀北電力有限公司，正在使用Hy R EF 來整合可再生能源并入所屬電網(wǎng)中，通過使用I B M風(fēng)力預(yù)測技術(shù)，張北項(xiàng)目的第一階段目標(biāo)，旨在增加10 % 的可再生能源的整合發(fā)電量。通過分析提供所需的信息，將使能源電力公司得以減少風(fēng)能并網(wǎng)的限制，進(jìn)而更有效的使用已產(chǎn)出的能源，來強(qiáng)化電網(wǎng)的運(yùn)行。

余紅光表示，IBM 希望ICT 技術(shù)包括大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等能更好地走進(jìn)中國風(fēng)電市場，推動(dòng)風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)和商業(yè)模式的創(chuàng)新，增加企業(yè)的核心競爭力。中國在不斷完善其電力市場機(jī)制，IBM 也一直走在科技發(fā)展的前端，IBM 努力讓其先進(jìn)的技術(shù)和尖端的理念真正在中國電力市場落地開花。