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风与太阳能的数字化运营,大地量子用时空数据助力清洁能源发展

让用户享受智能化运营带来的效益提升

电力资源为我们的生产生活提供重要保障,在碳达峰、碳中和工作的全面推进下,助推节能减排和绿色低碳清洁能源发展成为实现经济社会高质量发展、保护生态环境、优化能源结构的关键决策。


近年来,中国积极推动清洁低碳化进程,水电、风电、光伏、在建核电装机规模等多项指标均保持世界第一,建成了世界最大清洁发电体系,成为推动全球清洁能源发展的重要力量

数字化浪潮背景下,从光伏开发到光伏电站运维,再到风电建设选址,数字技术已经参与到整个清洁能源产业。
大地量子基于卫星遥感和人工智能技术,提供专业的数字化运营方案,通过时空数据来推进清洁能源项目落地,保障清洁能源运营安全,提升清洁能源利用效率。

屋顶资源数据服务——户用光伏开发的屋顶资源估算

光伏作为可再生能源,受到国家的高度重视和政策支持。我国建筑屋顶资源丰富、分布广泛,开发建设屋顶分布式光伏潜力巨大,但整县推进的分布式光伏的开发通常面临数据盲区。


屋顶资源决定了光伏开发的天花板,大地量子能帮助分布式光伏开发方/投资方/咨询方掌握光伏可开发资源/已开发资源。

· 大面积高精度屋顶资源识别与计算

· 屋顶光伏板识别

· 支持年度更新/半年度更新‍

2022年Q1,大地量子与某能源集团合作,提供全国尺度的屋顶资源与屋顶光伏板资源计算服务,助力客户进行全国范围内的光伏整县试点建设工作。客户传统靠人进行地面调研,在面对大尺度调研时人工无法支撑。

下图所示案例中,大地量子通过自建的云原生时空数据计算平台,在全国范围内进行屋顶计算工作,准确完成了高达3.5万亿像素点的计算,并私有化部署到客户,极大地提高了客户光伏整县试点的推进效率。

屋顶光伏异常监测——大面积的光伏板发电异常监测

实时了解光伏发电系统运行健康状况,可以大大提高设备寿命和发电量,是屋顶光伏后期收益的保障。但管理大量的光伏板并非易事,影响分布式光伏有效发电的因素有很多,例如设备老化,灰尘覆盖等诸多原因。

大地量子通过气象AI与装机容量等数据,可以计算每一块光伏板的理论发电量,与实际发电量进行对比,即可对光伏异常运行进行有效报警。

·  每小时更新的发电异常监测

·  数据精确到每一块光伏板

·  县/市/省/全国四级多尺度的数据服务


为绿色金融提供创新发展路径

2021年央行工作会议在部署工作内容时提到要“落实碳达峰碳中和重大决策部署,完善绿色金融政策框架和激励机制”,“十四五”规划也明确提出要“大力发展绿色金融”。除了助力开发屋顶光伏资源,该数据服务也为绿色金融提供创新发展路径。
绿色信贷积极流入清洁能源产业,加快发展风电、光伏发电等项目。绿色信贷的审批和发放需要严格评价和监测项目的环境与经济风险,为了保障评估工作的科学有效性,金融机构选择借助卫星遥感技术为贷款项目提供环境风险评估。
大地量子空间数据能为绿色信贷提供两个阶段的服务:

贷前,根据屋顶面积、太阳辐照、装机容量等数据,估算每个居民屋顶光伏的理论发电量和发电收入。
贷后,对光伏板进行常态化监控,监测光伏板理论发电量和实际发电量的波动,及时发现设备异常或人为因素导致的问题,赋能金融机构合规风控。‍


风电资源数据服务——风电建设选址的数据工具

风能是一种清洁无公害的可再生能源,我国风能储量大、分布面广。根据国家能源局正式公布数据,截至2020年底,我国风电累计装机突破2.8亿千瓦,是继2010年以来我国风电年新增装机连续11年世界第一。
风电场选址是一个需要多方面考虑的问题,基于高精度历史风场数据,结合已装机的风电地址,更好地筛选适宜建站地点。基于风机点位,开展小区域内的重大气象灾害监测与验证和地表沉降风险监测。


· 逐小时更新的历史25年风场数据服务

· 全域更新的风机识别与数量统计

· 地表沉降风险监测仅适用于陆上风电项目选址‍

功率预测——助力清洁能源并网的数据利器

传统数值模型的功率预测更关注全球尺度的中长期气候/气象,但风电/光伏场站运营方更加关注自身的功率预测是否达标,在运营中亦会存在因预测误差导致的考核电量。


大地量子通过对全国进行高精度的深度学习建模,结合场站自身的历史数据,帮助场站实现SOTA精度的功率预测。

· 未来24小时的短临功率预测

· 10分钟间隔的预测曲线

· 适用于集中/分布式光伏,陆上/海上风电场‍


IceSheet——功率预测背后的气象技术

IceSheet(冰盖)是大地量子自主研发的基于深度学习的气象预报系统。不同于传统NWP模型,IceSheet将全部的注意力放在辐照,风场与降水的短临预报,除了融合SOTA水平的降尺度模型,还通过大地量子的云原生时空数据计算平台,进行大量的数据训练与验证工作,支撑功率预测系统达到最佳水平。

· IceSheet是大地量子短临气象预报系统的内部代号

· IceSheet原生开发于大地量子的猛犸中心,并非软件产品‍


绿色低碳的清洁能源已成为全球重要的经济增长点,尤其是在油价巨震的环境下,这一趋势也更加明显。清洁能源数字化运营可有效提升清洁能源资源配置能力、运营管理效率、预警及抗风险能力,让用户享受智能化运营带来的效益提升。