大数据将给风电行业带来又一次革命——所不同的是,其速度将较前几次风电变革更为猛烈和迅速。
大数据的重要价值?
大数据被称为“碎片中的智慧”,被视为驱动新一轮技术革命的关键力量,正在显现出巨大的经济价值。有消息称,大数据给谷歌公司带来的日均收入高达2300万美元,一年就有80多亿美元:“脸书”并没有多少实物资产,但上市后拥有1000多亿美元的市值,最重要的无形资产就是它的数据。根据麦肯锡咨询公司测算,大数据每年可为美国医疗服务业节省3000亿美元,使零售业净利润增长60%,帮助制造业在产品研发、组装等环节降低50%的成本。其核心就在于大数据可以帮助企业快速感知市场,推动业务从供给驱动转变为需求驱动、个性化订单驱动,进而改变商业模式,重构企业智慧。
大数据的重要价值日益凸显,也为越来越多的国家和企业所认识,并将其置于战略高度加以推动。美国将大数据定义为“未来的新石油”,将其视为另一种“国家核心资产”,并发布了“大数据研究与发展计划”;众多行业、企业开始使用并利用大数据作出变革,全球500强企业中90%以上的重要决策都取决于深入的数据挖掘和分析;不少创业者也扎根大数据开创自己的事业,有人甚至认为这是一个“万亿级别的机会”;数据技术产业包括数据采集、加工和应用,已经成为各路投资者角逐的对象。国内也有不少企业不遗余力地投入这片蓝海,比如很多金融机构利用“数据仓库”在市场上寻求商业效益,淘宝网、京东商城等电子商务网站则利用数据挖掘技术推送产品信息、发现潜在消费客户。
当风电遇上大数据
当前,大数据在风电领域已有所建树,Vestas、GE等风电整机企业已积累了多年的经验,国内企业远景能源也将借助智能控制、智能传感、云计算、大数据和能源管理等技术,积极构建全球智慧能源蓝图,推动传统能源领域的智慧变革。
首先,结合了大数据分析和天气建模技术的能源电力系统能够提高风电的可靠性。以往对风资源的预测不够精准,在风能无法贡献预期功力时,火电就要作为后备电力。这样,电网对风电的依赖程度越高,需要建设后备电站的成本就越高。另外,启用火电站的就等于向环境中释放碳排。然而,在大数据分析的帮助下,温度、气压、湿度、降雨量、风向和风力等变量都得到充分考虑,对风电的预测更加精准。电网调度人员可以提前做好调度安排,也有助于电网消纳更多风电。
除了做到更精准的预测,检测和采集风机的运转数据、风场的运营数据还有利于风机制造商更好地改善风机的性能,风电场业主在追求风场效益最大化时也离不开大数据。
大数据在风电领域的应用前景看起来很美,但当前存在的问题是,将风机、风场的数据汇集起来并非易事。这些数据分散在风机制造商、风场业主、系统运营商和运维服务商等多个环节手中,他们能从这些数据中得到利益却无法做到合理分配,所以,有些利益相关方宁愿不分享这些数据。
知识产权问题也是大数据影响风电进程的一个拦路虎。试想,如果多家风机制造商都公开风机的设计数据,那将是整个行业的幸事,通过交流和分享,风机的设计会有所改善性,性能会提高。但出于商业竞争考虑,风机制造商往往将这些数据视为商业机密、竞争利器,不愿公开。同理,风场业主收集和保存的风电运行数据不但有助于他们做出更好的业务决策,也有利于第三方运维企业提供更好的服务,但在实际情况下,运维商却很难得到这些数据。
风电行业的意义在于向终端消费者提供更稳定、更清洁、更廉价的电力,这是行业存在合理性的根据,也是业界努力的方向。共建并分享运营数据,进而激发这些数据的全部潜力才是风电行业迎接大数据时代的应有姿态。
大数据助力风电运维
在丹麦的维斯塔斯风力技术集团,通过在世界上最大的超级计算机上部署大数据解决方案,得以通过分析包括PB量级气象报告、潮汐相位、地理空间、卫星图像等结构化及非结构化的海量数据,从而优化风力涡轮机布局,提高风电发电效率。这些以前需要数周时间完成的分析工作现在只需不到1小时即可完成。
基于大数据进行预测性维修使得风场运维流程发生了根本性变化,系统的提前预测可以让风电企业优化运维计划,在提升设备可靠性的同时降低运营成本。同时,随着风电运维管理的标准化和专业化,风电运维服务市场将快速增长并整合,基于大数据的风电运维服务平台将成为风电运维服务商的核心竞争力“。对所有安装的风机进行集中的运维监控,可以随时获取每台风机的实时运行和历史信息,然后结合资产、人员、专家知识以及气象等外部环境信息进行分析和预测,优化风电场运维。
风电运维产业不断朝着预防性、预测性的方向发展,利用大数据可以为智慧风能的梦想插上腾飞的翅膀。风电大数据,就像人的行为一样,人的习惯和偏好都可以被大数据纪录下来,根据分析可以对人的行为有个基本的预测,风电整个产业也可将其应用起来,包括规划、设计、实施及维护的一站式服务。基于对海量数据的分析和洞察,未来的风机如同智能机器人一样,也会朝着认知计算的方向逐步前行。
诸多企业也格外看好智慧能源服务的广阔市场前景,像风电的整机制造商远景能源依托所在的行业优势推出了自己的风场软件管理系统。在风电运维达到一定规模之后,需要有企业级大数据平台进行支撑。
从全球范围内来看,电力行业正在发生颠覆性的改变,2012年,世界排名第一的风力发电设备生产商——丹麦维斯塔斯风力技术集团就使用大数据分析软件和系统优化风力涡轮机配置方案,实现风电最高效的能量输出。同时维斯塔斯在丹麦的风场选址与预测部门也充分运用大数据分析系统,为客户设计新一代风力技术。