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青海新能源大数据创新平台运营取得成效

2018年3月28日14:18浏览次数:893来源:OFweek太阳能光伏网

  摘要:1.5兆瓦容量的风电机组,扇叶每转动一圈,是1千瓦时电;每一百平米光伏板,享受正午一小时光照,是19千瓦时电……这些被转化的能量,都是大自然的恩赐。

  硅业在线赢硅网3月28日讯 但恩赐并非唾手可得——新能源电站开发建设运营成本高、风险大,其固有的出力不稳定性、间歇性造成消纳困难和弃风弃光问题,以及场地偏远条件艰苦、人才流失严重等问题,是新能源快速发展面临的难题,也成为阻碍能源结构转型的重要因素。

  1月8日,国家电网青海新能源大数据创新平台投入运营,其“工业大数据”的作用,为清洁能源发展带来更多可能。

  让电网“河流”稳定流淌

  位于青藏高原上的青海,被自然赋予了丰富资源,蕴含着发展光伏、风电的巨大潜能。2016年8月,习近平总书记视察青海时便提出“使青海成为国家重要的新型能源产业基地”的战略要求。

  今年两会期间,全国人大代表、青海省委常委、常务副省长王予波曾表示,截至2017年年底,青海省电力装机容量中可再生能源装机占比84.3%,累计发电千瓦时中,可再生能源发电量占比75%。两项指标居全国前列乃至世界前列——青海清洁能源装机比例领跑全国,并很快跑出了“花样”。

  清洁能源最有效、最安全的利用方式莫过于转化为电能,并通过大电网实现优化配置、高效传输和便捷使用。这是能源领域的一个共识。

  但如何实现清洁能源的顺畅并网,一直以来是能源界的一个心结——大电网若是河道,那么清洁能源转化的电能就是最干净的水源,但交汇处的这段河水能否长期稳定流淌,是一个世界级技术难题。清洁能源转化为电能的波动而出入不断,对“河道”而言,这些最干净的“水源”可能是杯水车薪,也可能四溢浪费,如何减弱不稳定“水源”对电网安全造成的冲击,难测难知。全国政协委员、国家电网公司董事长、党组书记舒印彪在今年全国两会期间表示:“一方面化石能源消费占比依然很高,带来巨大生态环保压力,一方面大量清洁能源产能放空,无法有效发挥作用。这是一种十分不合理的现象。”

  难题不破不立,总要有第一个“吃螃蟹的人”来打破僵局。2017年6月,国家电网公司在青海实现了连续七天全清洁能源供电,在探索能源清洁低碳转型的道路上迈出了实质性步伐,提振了世界清洁能源发展的信心。

  这一步的实践,让国家电网公司看到了功率预测、多能互补、柔性控制、跨省调度等先进能源科技与物联网、大数据、云计算等先进信息技术深度融合可以迸发出的巨大能量,数据与业务的联动带来的空间。今年1月8日,国家电网公司在能源科技和信息通信技术的融合驱动下,历时1年多打造而成的青海新能源大数据创新平台正式投入运营。

  阳光耀眼的午时,在国家电网青海新能源大数据创新园区集控中心监控大厅,记者从平台监控大屏的“今日功率预测对比”板块看到了其对清洁能源的功率预测——蓝色的中心侧预测曲线、绿色的场站侧预测曲线在走势图上起起伏伏已延伸至24点的位置,紫色的实发功率曲线,则刚攀爬至11时一刻的实时位置。可以清晰地看到,紫色实际走势与中心侧、场站侧预测的路径虽偶有出入,但基本吻合重复。

  “通过源网荷三方的数据共享、资源共享,我们更容易判断明天的风可以转换成多少电量、一周后的光照可以满足多少人的用电。这样一来,就能及时在电网运行当中进行相应的调整,因此,也可对下一个用电高峰有更精确的预期和更充足的准备。”国网青海省电力公司董事长、党委书记全生明对记者介绍道。

  国家电网青海新能源大数据科技公司筹备组组长王国强告诉记者,在风电、光伏的预测中,光伏的“咬合”率已颇高,而风电随着数据积累,也会后来居上。目前,平台上有超过20个发电场站使用着至少5个不同团队的功率预测服务。同时,接入了首个省外风电场,接入6家发电企业29座新能源场站,以及负荷侧大用户,初步形成了贯通“源网荷”新能源全产业链的新生态,构建了区域能源互联的雏形。“这些预测,就像商品一样,大家可以随意选择,而这也将倒逼预测服务做得更好。”

  最大限度利用和消纳新能源,减少弃光弃风,提高新能源的使用效率,是国家电网公司搭建这个平台的初衷。时至今日,在平台众多功能中,这一初衷仍是一个亮点。中国工程院院士、大数据系统软件国家工程实验室主任孙家广给予了颇高评价,他认为,随着互联网大数据创新平台建起,青海能够实现更多“绿电7日”,甚至“绿电全年”,这将成为清洁能源高效利用的典范。

  多方受益的远程运维

  窗明几净,三排工位设备崭新……2月26日,包有德推门而入,看着宽敞崭新的办公环境,左瞅瞅右看看,推开窗户,盯着车水马龙、高楼林立的景色,显得很兴奋。

  就在包有德推开这扇门的前一天,他还在青海省西部的格尔木,以大唐国际格尔木光伏电站值长的身份,驻扎在一望无垠的戈壁滩上,围着3座110兆瓦的光伏电站,做着巡视、报表、检修维护一体的工作。

  “那个地方,无论走多少圈,近处除了沙子还是沙子,远处除了山还是山。哪像这儿,这么有‘人气’。”他拉过一把椅子坐下,看着一墙的显示屏向记者说道,“以后在这里就能监控到我们光伏电站的各个细节了,虽然不能肉眼看到单体设备,但通过数据能随时掌握运行情况、参数信号,就不用我们跑到现场一个个巡视了。”

  这一天,他原本是来到国网青海电力协助编写技术标准的。刚到不久,便得知了编写标准的原因——今后,通过平台可实现远程监测,像他这样驻派的职工,将大批撤回至这间新办公室所在的新能源大数据创新园区,远离戈壁与沙尘。为实现不同企业厂站数据接入的统一,国网青海电力统一组织发电企业相关人员聚集到中心开展标准编制。

  “当我得知园区就在数据中心隔壁,便忍不住过来看看了。”包有德所说的“园区”,是今年1月31日在青海投入运营的我国首个新能源大数据创新园区。它的出现,标志着我国新能源产业发展、合作与服务迈上新台阶,初步形成能源与工业互联网深度融合、同步提升新格局。随着平台线上功能的丰富,园区将入驻更多不同类型的企业。

  “我感觉园区的存在,就是为了在线下配合平台的线上功能,实现更多可能。”大唐青海公司安全生产部信息主管马玉魁对记者说,平台监测作用的出现,为电站无人值班创造了客观条件。按照大唐青海公司的计划,今年9月份之前,将实现新能源电站值班人员撤回并入驻园区。据他测算,这样每年可节约管理、员工工资、培训等成本约500多万元。

  据测算,平台平均可降低新能源电厂人员成本20%至40%。

  “其实除了管控能力、经济效益的提高,最为关键的是,我们职工的幸福感将大大提升。”正如马玉魁所言,一边是“万径人踪灭”的戈壁、荒漠、盐碱地,沙尘肆虐,一边是热闹的城市办公室。国网青海电力出资搭建的远程监控系统,在充分发挥电力专用通道稳定优势的同时,对于发电企业驻守员工撤回这件事,既让新能源发电企业借力平台实现了数字化转型,又让像包有德这样的一线员工成为直接受益者。

  新能源大数据创新平台帮助发电企业对分散在各个高海拔无人区的新能源电站进行远程集中监控,实现“无人值班、少人值守”,是园区与平台、线上与线下相辅相成,一个颇为直观的效果。而这一功能,还催生了“集中运维”。

  所谓集中运维,即新能源电站实现无人值班的同时,仍存在故障抢修、日常清理等人工作业需求。为实现资源优化配置,共享运维中心应运而生。

  “划分几个片区,每个片区设置一个集中运维中心,帮助发电企业进行设备运维,收取服务费用。”马玉魁坦言,这也为电力行业甚至是第三方开拓了新的市场,“包括我们,后续也有参与这一块市场竞争的想法,毕竟有这个技术实力,可以承包相关业务。”

  同样,集中运维这一线下衍生业务,在实际操作中,也会再次受益于线上的大数据引导。

  在集控大楼的监控大厅,大数据中心讲解员张宇指着不断跳跃变化的各项数字提醒记者:“平台数据采集至最小颗粒度,进行数据积累、分析和挖掘。你看这个收集的信息数字,上涨得很快,平台不仅能收集时时刻刻的信息,更能通过数据清洗去糟留精,为区域集中运营提供有力的数据支持,让远程‘诊断’更加精准。”

  从集中运维与集中监控这两项业务不难看出,在这个平台内,每一个参与者,既能够享受服务,更能够提供服务。全生明形象地比喻,“就好比开垦了一片果园,每个进入这个果园的人,都在采摘,同样也在耕耘,这是一个循环,在每个人收获的同时也壮大这个果园。线上线下,是相辅相成,平台中的服务者与被服务者,两个角色并非一成不变,也是相互转换的。”

  上中下游方方面面的朋友圈

  “计划在这儿建立一个制造类工厂、引入几条生产线,并都在这边组装,还要在格尔木建设一个二级备件库,要有2至3个共享服务中心,还有专门针对高海拔的质量改进部门.……”金风公司解决方案总监刘少明看着青海的清洁能源分布图告诉记者,这将是这家风机生产厂家的大手笔。

  “大手笔,是因为我们看到了这里是检验我们产品的最佳地方。”刘少明介绍,国内的风机生产至今未能形成整套的标准规范,他希望可以通过在这里的一系列的改进,与行业伙伴们共同改变这一现状。而之所以有胆量在此布局,既与青海地域特点有关,更与大平台的作用有关——“大数据平台几乎可以采集每个环节的电流电压,对数据进行评估,倒逼制造工艺改进。依靠国家电网公司的数据,可以对标找出差异,让行业内不精准的部分透明化,提高整个行业的制造水平。”

  金风所处的制造业是发电企业的上游,对于电网而言,则是上游的上游,像金风这样的制造企业因平台而入驻的已有4家。在刘少明看来,在数据平台辐射范围内的企业,“像是在一个生态圈、朋友圈,这是和以往最大的不同感受。”

  “这就是一个工业数据平台的典型代表。”中国信息协会大数据分会副会长、工业和信息化部云计算研究中心专家刘鹏告诉记者,“商业数据平台面对的是人,而工业数据平台面对的则是制造者,为产业链中的制造者服务、助力。”

  “这得益于平台的建设突破了电网企业的思维惯性,不再单纯以电网利益为立足点,而是站在推动整个电力行业发展的角度进行创新建设。”全生明介绍,平台深度融合能源科技、大数据、云计算、物联网、移动互联及人工智能技术,将立足于为政府、企业提供覆盖新能源规划、设计、建设等全产业链服务。“它是能够让新能源能量流、数据流、价值流真正像血液一样在产业链中流通、为行业源源不断地供给能量与活力的平台。”

  据了解,目前,平台服务涵盖功率预测、设备健康管理、电站运营托管、金融服务等10余项,未来将发展至36项。这将驱动整个新能源产业发展,改变封闭的业务模式,一个开放共享的平台让优秀的供应商获得更大的展示舞台、更多的商业机会。而客户的需求,则成为驱动下一次产业变革的方向。

  “思维惯性的突破,让这个平台得以不断地成长扩大。”王国强再次以“果园”比喻道,与其接壤的上下游甚至是周边都在逐步享受这个逐步融入的“果园”带来的影响——平台不仅仅是条线,串联前前后后,更是一个面,从这个“果园”的360度吸引着各方面,如金融、保险,他们与“果园”的边界将越来越模糊,让更多清洁能源的果实更加易于采摘。

  如果方向对,一子落而满盘活。正如孙家广院士所评价的:通过数据,通过信息,通过知识,通过智慧,把上中下游方方面面能够团结在一起,融合在一起,互相交流,优势互补,优势共享。显然,平台从2016年以“并网”为主这个点开始,在搭建的过程中,秉承“互联网+”的共享理念,延展成为一个服务平台,通过大数据技术综合分析和利用,产业链上的每一次决策也将变得更具有前瞻性。它既是国家电网公司朝着建设具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业目标发展的一个缩影,更是传统基础产业向高端结构战略转型升级的一个重要突破口。

  1.5兆瓦容量的风电机组,扇叶每转动一圈,是1千瓦时电,经过平台,将不溢不亏,被充分利用;每一百平米光伏板,享受正午一小时光源,是19千瓦时电,它将因平台而更有力、更有效……采撷大自然的恩赐需要破而立,需要一个共生共享共赢的平台,更需要一群人的智慧。所幸,我们已有这样的技术样本。

  

在新能源大数据创新园区开园仪式上,技术人员进行平台讲解。

 

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