IBM開發(fā)出一款計算機系統(tǒng),該系統(tǒng)可通過分析數(shù)千數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)來了解天氣,并可提前幾天甚至幾周預測太陽能和風力發(fā)電廠可產(chǎn)生多少電能用于美國電網(wǎng)。
根據(jù)美國國家可再生能源實驗室表示,這個新系統(tǒng)的精確度比現(xiàn)在美國國家氣象服務等機構使用的最先進的天氣預測系統(tǒng)高30%。
IBMT.J.Watson研究中心研究經(jīng)歷HendrikHamann表示:“它可為太陽能、風能和其他環(huán)境參數(shù)提供預測,并且,它會分析太陽能發(fā)電廠和氣象站的數(shù)據(jù),不斷調(diào)整和改善其預測。”
由于該系統(tǒng)可以更好地預測可再生能源的可用性,國家電網(wǎng)將能夠更好地整合電力與傳統(tǒng)能源形勢。
IBM的這個新計算機算法被稱為自我學習天氣模型和可再生預測技術(簡稱為SMT),該技術利用大數(shù)據(jù)分析和機器學習來提高太陽能預測。該系統(tǒng)會對1600多個氣象監(jiān)測站、美國太陽能及風力發(fā)電場以及氣象衛(wèi)星的1TB多數(shù)據(jù)進行收集和分析。
Hamann稱:“收集的數(shù)據(jù)越多,它就越智能化。”
該SMT系統(tǒng)會持續(xù)分析數(shù)據(jù)來學習和提高可再生能源的預測。其數(shù)據(jù)來自美國大陸成千上萬氣候模型、氣象衛(wèi)星影像以及安裝在風力和太陽能發(fā)電廠的攝像機拍攝的天空圖片。
相比之下,目前大多數(shù)預測技術僅依靠單個氣象站,這讓它們無法有效分析可再生能源的可用性。
IBM公司物理分析研究員SiyuanLu表示:“通過利用數(shù)千氣象站的歷史記錄以及實時測量數(shù)據(jù),該系統(tǒng)會不斷訓練自己,并且該系統(tǒng)結(jié)合了很多天氣模型的預測與地理信息和其他數(shù)據(jù),以產(chǎn)生最精確的預測—從幾分鐘到未來幾周。”
現(xiàn)在,只有5%的美國電力來自風能和太陽能資源,但可再生能源的能源量正在迅速增長。
例如,據(jù)預測,在15年內(nèi),太陽能發(fā)電預計將占美國能源的高達14%,到2050年這個數(shù)據(jù)將達到27%。根據(jù)美國能源情報署(EIA)表示,目前,大約65%的美國電力是由化石燃料產(chǎn)生的能源,例如煤炭。
在過去兩年里,太陽能是美國第二大新發(fā)電能源(+本站微信networkworldweixin),排在它前面的只有天然氣。
隨著太陽能和風能能源量持續(xù)增加,區(qū)域電網(wǎng)需要提前知道他們將會有多少可再生能源電力,以更好地規(guī)劃其能源需求。
在美國,電力傳輸由區(qū)域獨立系統(tǒng)運營商(ISO)來控制,ISO會接收來自其成員公共設施的電力。例如,ISO新英格蘭公司管理者該地區(qū)的大容量電力系統(tǒng)和傳輸線。
從傳統(tǒng)渠道(例如化石燃料發(fā)電廠和水電大壩)的能源相對穩(wěn)定,很容易預測。然而,可再生能源取決于天氣;云、濕度和風速都會影響太陽能和風力渦輪機產(chǎn)生的可再生能源。
IBM的SMT系統(tǒng)每隔15分鐘會獲取新數(shù)據(jù),使其能夠預測并通知ISO太陽能和風力發(fā)電廠可能產(chǎn)生多少能源。
“通過提高預報的準確度,公共設施可以更有效率和更有盈利地運營,”SMT項目合作者美國國家可再生能源實驗室(NRET)傳輸和電網(wǎng)集成部門負責任Bri-MathiasHodge表示。“這可以提高可再生能源的使用,讓其成為更加公認的能源發(fā)電選擇。”
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