211service.com
Laikapstākļu prognozēšana ieiet jaunā laikmetā
Saules enerģija bija visstraujāk augošais elektroenerģijas ražošanas veids 2014. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs. Atjaunojamās enerģijas izmantošanai turpinot paplašināties, pieaug pieprasījums pēc labāka veida, kā prognozēt, cik daudz enerģijas no šiem neregulārajiem avotiem būs pieejams tīklam.
Minūtas izmaiņas mākoņu veidojumos var samazināt saules paneļu jaudu dažu sekunžu laikā.
IBM pagājušajā nedēļā dalījās ar jaunu informāciju par savu programmu, lai izmantotu jaudīgus datorus, lai prognozētu laikapstākļus un citus faktorus, kas nosaka saules un vēja iekārtu jaudu. Izmantojot mašīnmācīšanos un uzlaboto datu analīzi, IBM aktīvi cenšas sniegt komunālajiem uzņēmumiem, rūpnīcu vadītājiem un tīkla operatoriem skaidrākus norādījumus par to, ko viņu masīvi izdos šodien, rīt, nākamnedēļ un pat pēc mēnešiem.
Pagājušās nedēļas Eiropas kontroles konferencē Lincā, Austrijā, IBM un Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) zinātnieki paziņoja, ka viņi bez maksas padarīs prognozes pieejamas lietotājiem visā ASV kontinentālajā daļā.
IBM tehnoloģiju radītās saules un vēja prognozes ir pat par 30 procentiem precīzākas nekā parastās prognozes, norāda IBM pētījumu vadītājs Hendriks Hamans. Šāda precizitāte ļautu izvairīties no simtiem megavatu jaudas pārpalikuma katru gadu un samazināt vajadzību pēc jaunām pīķa elektrostacijām, lai piegādātu jaudu laikā, kad ir vislielākais pieprasījums, potenciāli samazinot oglekļa emisijas un ietaupot komunālo pakalpojumu un tarifu maksātājus miljoniem dolāru. Jaunanglijas neatkarīgā sistēmas operatora NREL pētījums atklāja, ka, padarot saules prognozes par 25 procentiem precīzākas, visā reģionā tiktu nodrošināts potenciāls izmaksu ietaupījums 46,5 miljonu ASV dolāru apmērā gadā.
IBM supermodelis var apvienot un salīdzināt prognozes no vairākiem modeļiem, lai iegūtu ļoti precīzas prognozes.
Tas, ko mēs darām, ir vairāku modeļu apvienošana vienā “supermodelī”, saka Hamans. Šī metaprognozēšanas programma var izsvērt dažādas laika prognozes saskaņā ar vēsturiskajiem veiktspējas datiem, kas saistīti ar dažādiem atmosfēras apstākļiem, vietām un apstākļiem. Izvadi var pielāgot dažādiem lietotājiem — Midwest komunālajiem pakalpojumiem, Nevada saules enerģijas operatoriem, vēja parku vadītājiem un tā tālāk.
Saules enerģijas ražotāji ir īpaši uzņēmīgi pret pēkšņām izlaides svārstībām; Saules bloks, kas ir daļēji noēnots, dažu sekunžu laikā var zaudēt 70 procentus no ģenerēšanas jaudas. Komunālajiem pakalpojumiem, kas apkalpo lielu skaitu mājsaimniecību vai uzņēmumu ar sadalītu ražošanas jaudu, arī ir jāparedz, cik daudz enerģijas ieplūdīs tīklā no jumta saules enerģijas iekārtām.
Tā rezultātā strauji pieaug pieprasījums pēc labākām prognozēm. Vairāku pēdējo gadu laikā daudzi jaunizveidoti uzņēmumi un nodibināti uzņēmumi ir pārcēlušies, lai apmierinātu šo pieprasījumu (sk. 10 Breakthrough Technologies 2014: Smart Wind and Solar Power). Operatoriem Kalifornijā ir nepieciešami pastāvīgi atjauninājumi, lai ievadītu to slodzes prognozēšanas sistēmu, tāpēc ik pēc 15 minūtēm mēs simulējam 200 000 saules PV sistēmu, modelējot katru atrašanās vietu atsevišķi kopā ar apstarošanas prognozēm, saka Džefs Reslers, programmatūras pakalpojumu grupas vadītājs. Clean Power Research, kas nodrošina prognozēšanas rīkus komunālajiem pakalpojumiem, piemēram, Losandželosas Ūdens un elektroenerģijas departamentam, Dienvidkalifornijas Edisonā un Salt River projektam Arizonā.
Clean Power Research tehnoloģija ir balstīta uz darbu Ričards Peress , profesors Ņujorkas štata universitātes Atmosfēras pētījumu centrā Olbanijā, kurš bija celmlauzis satelītattēlu izmantošanā, lai izmērītu starojumu, t.i., Saules gaismas daudzumu, kas sasniedz Zemi. Ilgāka termiņa (dienām uz priekšu) prognozēm Clean Power Research ietver arī ievadi no skaitliskā laika prognoze (NWP), kas izmanto informāciju no globālas (lai gan nevienmērīgi sadalītas) sensoru staciju sistēmas un veic datorsimulācijas, lai no tām ekstrapolētu. ASV Nacionālais laikapstākļu dienests izmanto šo tehniku, lai izveidotu savus laikapstākļu modeļus, tostarp Globālā prognožu sistēma un Ziemeļamerikas mezoskala Prognožu sistēma. Saskaņā ar Džona Zaka, prognozēšanas direktora plkst AWS Truepower , kas nodrošina vēja un saules prognozes Ziemeļamerikā, privātā sektora prognozētāji nodrošina tehnoloģiju, kas darbojas papildus NWP modeļiem. Nākamās dienas prognozēšanas spēle ir tā, cik labi jūsu tehnoloģija izlabo sistemātiskās kļūdas NWP modeļos, saka Zaks. Pagājušajā nedēļā detalizēti aprakstītā IBM sistēma līdz šim sniedz vislielāko skaitļošanas jaudu šai problēmai.
Galīgais mērķis ir integrēt ļoti precīzu reāllaika prognozēšanu ar paaudzes resursiem, kas saistīti ar mākoņdatošanas tīkliem. Iegūtās virtuālās spēkstacijas automātiski visefektīvākajā veidā nosūtītu enerģiju no visrentablākā (un tīrākā) resursa, izvairoties no dārgas un netīras rezerves enerģijas izmantošanas.
Lai cik sarežģīta kļūst šī tehnoloģija, neviens modelis nav un nekad nebūs ideāls. Saules prognozēšana ir arhetipisks piemērs tauriņa efekts , kur nelielām izmaiņām var būt liela mēroga ietekme laikā un telpā. Jūs nevarat modelēt katru lietus lāsi un nemierīgos virpuļus, saka Zeks. Jums ir jāveic tuvinājumi.