远景：孔明的远见

若要风电平价上网，仅仅盯着风机还远远不够，更要洞悉风以及和风有关的其它气象要素，但问题是这需要远见。

孔明是谁？科幻一下，孔明把中国气象智慧上传到远景格林云之后，终于可以回到他的世界了——这样说你就知道孔明是谁了。

实际上，孔明是远景格林云上的一款软件——智慧风场孔明气象服务应用产品。产品名叫孔明，有点向智者孔明致敬的意思，寻找精神层面的智慧导师正是远景能源这家技术公司的性格使然。

10月19日这天，2016年北京国际风能大会暨展览会（CWP2016）上，远景能源利用数据链以及VR体验等科技手段告诉它的客户和潜在客户，最新发布的这款“智慧风场孔明气象服务应用产品”可能是今年CWP2016上最亮眼的创新。

远景能源智慧风场云平台产品负责人李恒在CWP2016分会场演讲时表示，政府补贴电价机制下行的趋势已不可逆转，风电正在面临从补充能源到替代能源再到主流能源的成长烦恼，无论是既有的风电场资产，还是新开发的风电场项目，基于科技、管理创新提高风电资产的盈利能力是风电成长的唯一路径。所以，远景想用这款全要素气象服务产品来解决风场全生命周期现有风险损失和降本增效上的问题。但人们更关心现在它可以做到什么程度？李恒说，“从风电平价上网的目标追求看，据远景的智慧风场数值模型推演，在当前电价下降2毛到3毛钱的区间里，气象相关要素可承载30%的价值创造空间。”

显然，这积极的信号昭示了降本增效的空间，可人们更希望这些气象要素尽快在风电场实现价值兑现。气象是什么，全世界的气象台站所观测记载的气象要素无非是气温、气压、风、云、降水、能见度和空气湿度等等，但因为所处行业的差异，人们对这些要素的体验各有不同。对风电人而言，风和冰冻以及雷电等气象要素对风电场项目收益的影响，可谓一半心痛一半困惑，也就是说，你可能预估到它们导致的损失，但却未必明确挖掘其价值点的技术方法。

来自远景能源的调研报告显示，“在山西地区，每年雷击对风电资产造成的损失约为20元/千瓦”，冰冻的负面影响更是在这个量级以上，更多的气象极端情况给风电资产带来的损失超乎人们的想象。 如此明确的事实背景下，远景智慧风场孔明气象服务应用产品的上线运行确实唤醒了风电业内的气象应用意识。在CWP2016上，华能、华电、国电龙源、中广核、国家电投、神华、中核、中节能、河北建投、国电山东等多家电力公司以及荣获超级计算机领域诺贝尔奖（GordonBell奖）的无锡超算中心共同签署了智慧风场孔明气象应用联盟协议，其指向十分明确，就是期望通过这款气象解决方案应用产品，寻找并挖掘风电场物理世界中系统化分布的系列价值点，应对风电成长的烦恼。

从纯粹软件产品的角度看，远景能源的这款孔明气象服务产品在功能设计上承载了全气象要素在风电场全生命周期的应用，而且在产品功能上与单一风功率预测软件产品有着不一样的价值诉求。用李恒的话来说，“孔明气象服务产品可以挖掘气象要素在风电领域的核心价值，尤其是可以帮助集团化客户从风场规划、设计管理、风险与安全管理、工作计划管理、设备运行管理，以及市场电力交易、计划经营和保险规划管理等方面全方位提升效益。” 这样看，孔明气象服务应用产品用气象要素打通了风电场项目从测风到设计、由建设到运营再到电力市场交易的整条价值链。然而一个很现实的商业问题是，这款产品是不是足以打动越来越理性的风电场项目投资、运营商？ 可见的价值是，除了更精准地利用风，这款产品改变了业内对其它气象要素应用于风电领域的价值想象空间，吸引和打动风电巨头的魅力就在于此。

“我看重这款气象应用产品在优化风电场设计和持续改进运营收益方面的价值。”一位来自孔明气象应用联盟成员公司的副总经理举例：“比如雷电及降雨要素的应用，可根据区域的雷击、降雨冲刷数据对风电场进行针对性的集电线路防雷设计和道路防冲刷设计，以降低极端天气可能造成的损失。”这位副总经理进一步说，“气象要素在设计过程中的充分应用，显然会带来风电场全生命周期成本的下降。”

同样来自智慧风场孔明气象应用联盟成员公司的一位工程师对气象要素在风电场运行端的价值创造抱有期待。无论哪家新能源公司，其风电场存量资产规模会越做越大，向设备可靠、人力安全以及精细化管理要效益已是风电场运营商当下最为迫切的价值诉求。“人员与设备的安全管理都与气象要素紧密相关，而且未来风电场智慧化的少人或无人值守运维模式下，由于人员离设备现场更远，因而更需要气象方面的支持。”这位工程师认可孔明气象应用产品可能实现的气象要素的即时性和场景化，已然从孔明这款气象应用产品上看到了管理和技术上的细节，“比如人和设备在赶往风电场的路上即将遭遇大雨，而这时移动端的孔明能够提前告知我们前方道路的情形；比如风机叶片即将在高空遇到冻雨工况，那么我们就此来调整风机的运行方式，既消除冰冻带来的危害，又最大限度地减少电量损失。”

在智慧风场孔明气象应用联盟战略合作协议签署仪式现场，一个值得注意的细节是，一位不愿具名的售电公司技术官对孔明气象服务应用产品表现出浓厚的兴趣。在这位技术官看来，风电必然要融入到电力市场和能源互联网中，其交易背后的供需关系都与气象有关，而这款产品可以从气象要素中洞悉交易中的变化，并实现风电交易收益的最大化。正如这款产品的产品经理杨恢所说的那样，“智慧风场孔明气象服务应用产品不仅着眼于为风电行业用户解决当前的挑战，也是远景能源互联网生态系统中的又一核心支点。”

那么，人们真正关心的问题是，孔明气象服务应用产品的精准度如何，其中的某项预报功能与行业水平究竟是一个怎样的比对？以风功率预测精度为例，从去年开始，孔明气象服务应用风功率预报系统就在战略合作伙伴的风电监控系统中进行了试运行。一年的数据分析结果表明，其预测精度超出行业水平5个百分点。欣喜之余，人们更想了解这5个百分点背后的精度逻辑。

“预测精度的提升是由这款产品的高强性能决定的。”杨恢透露，“11月中旬发布的新版本在预测精度上又提升2个百分点，为此做出贡献的正是远景的全球校验体系。” 全球校验体系是精准预测的技术支撑，实际上它是一个海量数据库的概念，远景智慧风场团队用了3年时间才完成这一基础价值创造。回到风功率预测的原点，其目的在于同时精确预测风速和电量，所以对风的预测要精准，但仅此还不够，更重要的是通过一种规律来总结不同风速下的风电场发电情况，而这个规律的运行是在远景智慧能源管理平台WindOS™机器学习支持下实现的。

“尽管3年前WindOS™上也有风功率应用模块，之所以没有推广这个应用，是因为团队认为若要精准地预测风电场发电功率，必须要有更精准的风场流场数值模型与之相匹配，并作为精确预测电量的输入，于是后来远景就搭建了格林威治™云平台，这让风功率精准预测成为可能。”杨恢这样提到孔明风功率预报系统的前世。 现在，孔明风功率预报系统从风到电的数据是这样流动的：公共和私有气象资源通过远景一级气象模式引擎集合到格林威治™云平台，然后呢？格林威治™再通过其二级流场模式引擎将风电场的流场数值模型匹配到风电场Wind OS™平台，再由Wind OS™给出每台风机及整座风电场的发电功率预测值，这是一个从风到电再由电到风持续迭代的过程，正是格林威治™和Wind OS™无缝对接成就了孔明风功率系统的精准预报。

到此，不难发现远景智慧风场孔明气象服务应用是基于格林威治™和Wind OS™而诞生的一款大数据应用产品，这决定了它是一款针对集团级的企业应用，通过全方位挖掘气象全要素在风电资产管理中的价值，支撑理性投资、精益管理的风电企业用户进行管理创新，进而带动传统能源资本、社会资本和保险资金良性投入到风电开发领域，推进新能源结构创新。

在远景智慧风场气象服务团队看来，传统的风功率预报主要是为响应电网的需求，而面向全生命期的风电业务服务才是气象应用的真正价值所在。“在规划这款产品之初，我们扩展了风功率预测的服务内容，使其可以同时提供超过20年的长期历史气象数据，当日内超短期预报、15日短期预报、月度中期预报，以及季度和年度气象预报，让企业用户可以根据历史数据理性规划新增风场，基于相应的预报数据管理存量风场的预测收入、制定运行计划和经营计划。此外，又将全气象要素的应用涵盖到风电设计、设备安全与人员安全管理、预防性与预测性运维以及负荷预测和电能交易等模块中，全方位挖掘全气象要素在风电领域的应用价值。

如何将这些应用转换成一款受欢迎的高精度气象服务产品，远景必须解决两个问题：一个问题是怎样来集合全球气象资源？气象是一个开放的市场，这让远景站在巨人的肩膀上，借助战略合作关系，使国家气象局、ECMWF和NASA的气象预报成果成为智慧风场气象预报的基础。仅此还不够，远景美国科罗拉多空气动力学与气象研究中心的领先气象模式研发成果和全球气象应用经验也集合到格林威治™云平台；另一个问题是，如何把高性能计算资源融入到远景的气象服务预报系统？远景与全球顶尖的太湖之光和天河二号国家超级计算中心进行战略合作，通过自主研发的软件解决了算什么、怎么算的高性能计算资源的使用问题，通过远景气象引擎实现“1公里尺度”的气象模式，再由格林威治™的流场引擎实现了“100米尺度”的预测精度，这都是高性能计算能力的体现。

“持续提升预测精度是远景智慧风场气象服务应用产品的追求，”但李恒也坦言，“即便提升1个百分点的精度也要付出大量资源，因为预报值和实际值之间的误差类似一个黑匣子，打开它其实就是一个大数据挖掘的人工智能过程，好在远景全球校验体系可以给予到位的数据和技术支持。” 实际上，李恒所说的“全球校验体系”源自远景智慧能源管理平台，平台上运行超过5000万千瓦的新能源资产，巨大的实时运行数据库，将帮助孔明气象服务产品在人工智能技术的支持下有效地闭环气象预报误差，进一步提升风电气象预报精度。

提及孔明气象服务应用产品的用户推广问题，李恒希望用标准的公共云服务模式来和用户分享，尤其使其融入到集团用户的现有信息化系统，而不是在用户的各个风电场和区域监控中心的服务器上装载几十万元甚至上百万元的软件系统。“当然也可以通过WindOS™用私有云方式部署给用户。”李恒补充说。公开数据显示，截至2016年11月30日，孔明气象服务应用上已有超过500万千瓦的风电资产。李恒乐观估计，“明年会呈指数级增长。”近十余家电力集团已与远景签约，成为“指数级增长”的注解。这些巨头们倾向于相信这款产品能在电价下行的趋势中释放出降本增效的能量——不过这信心，还是来自于远景格林云在风电领域的积累。正如李恒所说，“基于这样的积累让我们有能力理性驾驭风力发电能源。自然界波动的风中，有可以管理的电、可预期和可稳定的投资回报率。”