《電子技術(shù)應(yīng)用》
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看國(guó)外如何玩轉(zhuǎn)光伏+互聯(lián)網(wǎng)

2015-11-06

  在一個(gè)研究員腦子里有嚴(yán)格的“引用”邏輯不足為奇。不過從“摘要”到“參考文獻(xiàn)”一應(yīng)俱全的“學(xué)霸”思維令人稱奇之余,恐怕更容易讓人感到的是學(xué)術(shù)過于“高冷”的乏味。但如果一個(gè)研究員把NASA和EUMETSAT昂貴的衛(wèi)星數(shù)據(jù)糅進(jìn)了太陽(yáng)能資源預(yù)測(cè),它理論上還覆蓋了全球99%的人口,看不見摸不著的“學(xué)霸思維”真的轉(zhuǎn)化為真金白銀,這就有點(diǎn)意思了。

  太陽(yáng)能資源評(píng)估和光伏模擬交互工具SolarGIS的創(chuàng)始人Marcel Suri,就是這樣一個(gè)精力充沛的“研究員”——在科研水到渠成的時(shí)候果斷地將成果商業(yè)化,在歐洲太陽(yáng)能領(lǐng)域走起了“研而深則商”的路子。

  研而深則商

  在著手SolarGIS之前,Marcel Suri已在太陽(yáng)能資源評(píng)估以及光伏電站模擬這一領(lǐng)域摸爬滾打數(shù)年,科研經(jīng)驗(yàn)等身。他曾負(fù)責(zé)國(guó)際可再生能源(IRENA)太陽(yáng)能資源圖譜以及數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)、國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)的太陽(yáng)能預(yù)報(bào)項(xiàng)目,擔(dān)任過歐盟COST法案中專責(zé)太陽(yáng)能和風(fēng)能預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化的可再生能源研發(fā)專家,也是歐盟MESoR(Management and Exploitation of Solar Resource Knowledge)項(xiàng)目的專家成員。

  其中,從2001年一直到2008年,Marcel Suri都在歐洲委員會(huì)聯(lián)合中心做高級(jí)研究員,領(lǐng)導(dǎo)名為PVGis的太陽(yáng)能在線評(píng)估項(xiàng)目,用于光伏在歐洲的推廣?!笆嗄昵埃?yáng)能在歐洲基本上是一個(gè)無人觸及的領(lǐng)域,人們對(duì)太陽(yáng)能的認(rèn)知并不十分清晰”,彼時(shí)作為一個(gè)完全的科研工作者,Marcel Suri對(duì)太陽(yáng)能行業(yè)的脈絡(luò)看得十分清楚。他認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電效益存在的隨機(jī)性和不確定性,與數(shù)據(jù)在解決問題上的價(jià)值未被發(fā)掘有很大關(guān)系。

  發(fā)現(xiàn)問題同時(shí)也是解決問題的過程,歷時(shí)近十年的PVGis項(xiàng)目對(duì)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。而PVGis,則成為后來Marcel Suri將之商業(yè)化的太陽(yáng)能評(píng)估工具SolarGIS的前身。

  2010年,Marcel Suri帶著技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)與幾位同時(shí)在PVGis項(xiàng)目的技術(shù)人員,一起在斯洛伐克成立了GeoModel Solar公司,皇馬迄今身價(jià)最高的新貴貝爾正是來自這個(gè)歐洲腹地的國(guó)家。

  覆蓋了全球99%的人口

  和此前的PVGis項(xiàng)目不同,Marcel Suri收攏了它在地理、科學(xué)計(jì)算等方面研究性的分散布局,把SolarGIS完善成為一個(gè)完全的太陽(yáng)能評(píng)估和交互式工具,“有了這個(gè)公司之后,只做太陽(yáng)能”,“研究員”Marcel Suri 的商業(yè)化思路很明顯——專而精。

  SolarGIS的本質(zhì)是由一系列太陽(yáng)輻射、光伏數(shù)據(jù)、氣象和地理要素構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù),以此數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),經(jīng)科學(xué)算法計(jì)算之后,提供太陽(yáng)能資源評(píng)估和光伏模擬數(shù)據(jù)服務(wù),以有交互特點(diǎn)的iMaps、climData、pvPlanner、pvShot四種應(yīng)用為主要軟件工具。

  它可以提供最長(zhǎng)14年、時(shí)間分辨率為30分鐘的GHI、DNI、DIFF和溫度的時(shí)間序列,環(huán)境參數(shù)的分辨率可以達(dá)到250米。而這些數(shù)據(jù)是綜合天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及地面觀測(cè)信息分析得來。

  太陽(yáng)能輻射預(yù)報(bào)與光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,是這個(gè)行業(yè)繞不開的門檻。為了避免在低準(zhǔn)確性、低時(shí)空分辨率數(shù)據(jù)中不必要的耕耘,出身學(xué)界的GeoModel Solar一開始就轉(zhuǎn)向衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

  “舉例來說,在歐洲,我們與European Meteorological Satellite Organization合作,它們負(fù)責(zé)運(yùn)行氣象衛(wèi)星,我們向它們購(gòu)買衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)”,Marcel Suri告訴記者。他相較任何一個(gè)科技公司或者創(chuàng)業(yè)者的長(zhǎng)處之一,可能就在于對(duì)這個(gè)行業(yè)的所有高質(zhì)量數(shù)據(jù)源了如指掌。除了EUMETSAT,美國(guó)的國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA,National Oceanic and Atmospheric Administration)、歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF,European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)等也都是Solar Gis付費(fèi)數(shù)據(jù)的來源。

  以SolarGIS的三種主要數(shù)據(jù)之一——太陽(yáng)能輻射及光伏參數(shù)為例,它所需的輻射數(shù)據(jù)是基于EUMETSAT的Meteosat系列衛(wèi)星和美國(guó)NOAA的GOES系列靜止軌道氣象衛(wèi)星的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),結(jié)合Meteosat和GOES的云指數(shù)和降雪指數(shù)、NOAA的GFS數(shù)據(jù)庫(kù)的水汽數(shù)據(jù)、ECMWF的MACC數(shù)據(jù)庫(kù)的大氣光學(xué)厚度數(shù)據(jù)、NOAA的GFS和CSFR的積雪厚度數(shù)據(jù)以及SRTM-3的數(shù)字地形數(shù)據(jù),經(jīng)過計(jì)算得出的包括GHI、DNI、DIF、GTI、OPTA、PVOUT在內(nèi)的太陽(yáng)能及光伏參數(shù)、氣象要素?cái)?shù)值。

  除了太陽(yáng)能輻射和光伏參數(shù),SolarGIS另外兩種主要數(shù)據(jù)庫(kù)分別為氣象要素、地理要素,這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的原始數(shù)據(jù)同樣來自第三方,比如后者的“地表植被”一項(xiàng)是整合了Global Land Cover 2000 (GLC2000)以及CORINE Land Cover 2000(CLC2000)的數(shù)據(jù),而人口密度則來自于Gridded Population of the World。

  由于取道衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及其他全球性的數(shù)據(jù)庫(kù),SolarGIS可監(jiān)測(cè)的范圍也就相對(duì)擴(kuò)大,“除了太平洋部分海島兩極地區(qū)(沒有覆蓋到),可以說我們的數(shù)據(jù)覆蓋到了99%的人口”,Marcel Suri說道。

  衛(wèi)星監(jiān)測(cè)以及長(zhǎng)時(shí)間跨度、高時(shí)間分辨率的數(shù)據(jù)儲(chǔ)量,帶來了日照強(qiáng)度預(yù)測(cè)結(jié)果不確定性和波動(dòng)性的降低——太陽(yáng)能領(lǐng)域投資者和貸款者們最青睞的定心丸。

  七分靠打拼

  有好的血統(tǒng),但想在太陽(yáng)能這個(gè)人人摩拳擦掌的領(lǐng)域沖出一個(gè)出路,“七分還需靠打拼”。而這“七分”之中,有相當(dāng)大一部分在于SolarGIS在數(shù)據(jù)整合和軟件支持方面下的功夫。

  首先,數(shù)據(jù)整合與呈現(xiàn)是通行證。不同于數(shù)學(xué)家驗(yàn)證諸如費(fèi)馬大定理這樣的世界難題,存在即可招來膜拜,新能源與大數(shù)據(jù)所結(jié)合的一切創(chuàng)新,送到用戶面前、投入使用并產(chǎn)生效益,才算真正完成從科研成果到商品的轉(zhuǎn)變。SolarGIS雖然有學(xué)術(shù)基因,也自知如果因數(shù)據(jù)庫(kù)的“高精尖”而搞得奇貨可居,便難走商業(yè)化之路。因而它在數(shù)據(jù)處理上不遺余力——將天書般的衛(wèi)星數(shù)據(jù)可視化,簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)形形色色的分析報(bào)告;稍微復(fù)雜些的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)或模擬服務(wù)則會(huì)被打包在軟件中,會(huì)將使用權(quán)賣給用戶。

  舉例來說,SolarGIS提供的光伏電站性能線上模擬建模服務(wù),只要根據(jù)開發(fā)商的要求,整合裝機(jī)容量、組件類型、折減系數(shù)、安裝方式、方位角、傾角及自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)傾角一系列選項(xiàng),就可以生成對(duì)某一地點(diǎn)的光伏項(xiàng)目產(chǎn)能進(jìn)行模擬預(yù)估的分析報(bào)告,為開發(fā)商前期工作提供指導(dǎo)。

  另外,軟件即服務(wù)(SaaS)是必須全“A”的必修課。SolarGIS主要有上文提及的四種應(yīng)用。以iMaps為例,用戶進(jìn)入應(yīng)用輸入坐標(biāo)或地理位置,就可以獲取該地點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)和太陽(yáng)能參數(shù);而pvSpot借助于衛(wèi)星太陽(yáng)能建模和電力模擬,可監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電廠出現(xiàn)的性能不佳的情況。

  轉(zhuǎn)型的姿勢(shì)

  GeoModel迄今一共19個(gè)人,幾乎全部是與唯一的產(chǎn)品——SolarGIS相關(guān)的技術(shù)人員,Marcel Suri攜帶的“學(xué)霸”基因在這里得到了很好的繼承。不過,除了在人員配比上將“小巧”的GeoModel Solar人盡其才外,SolarGIS網(wǎng)頁(yè)也有明顯的“學(xué)霸”風(fēng)格——詳細(xì)說明自己的數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)來源,并將學(xué)界對(duì)其準(zhǔn)確性的評(píng)估報(bào)告和與其他數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)參數(shù)對(duì)比一起擺上網(wǎng)。就像一篇學(xué)術(shù)論文,從文獻(xiàn)綜述到參考書目,一應(yīng)俱全。

  “在太陽(yáng)能領(lǐng)域,我們有十五年的數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗(yàn)”,Marcel Suri說到自己數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)時(shí)當(dāng)仁不讓。成熟的經(jīng)驗(yàn)也讓GeoModel Solar很快在新手場(chǎng)“破局”,成立次年(2011年)已實(shí)現(xiàn)盈利。

  曾經(jīng)的“研究員”Marcel Suri現(xiàn)在作為GeoModel Solar的總經(jīng)理,他一大半的角色是管理者。說到角色的轉(zhuǎn)變,Marcel Suri樂見其成,表示這樣的職位很“刺激”:“這個(gè)很有意思。以前做研究項(xiàng)目,可能不會(huì)最終成型到需要考慮開發(fā)商、投資商這樣問題,但現(xiàn)在作為一個(gè)公司,我們自己去經(jīng)營(yíng)它,就意味著對(duì)于從研究到用戶終端的一系列事情都要全盤考慮。但是太陽(yáng)能領(lǐng)域有很多很好的創(chuàng)新,能夠使它們落地,這其中的機(jī)遇和可能性,的確令人興奮?!?/p>


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