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大数据分析实现“智慧风能”
对于可再生能源行业而言,风力涡轮机的选址和配置是一项重大挑战.丹麦能源公司维斯塔斯希望应对该项挑战,将公司业务拓展到全新市场,并积极促进风能在全球的普及.因此,维斯塔斯将利用IBM大数据分析软件和系统优化风力涡轮机配置方案,从而实现最高效的能量输出.
通过在IBM“烈焰风暴”超级计算机上运行IBM BigInsights软件,维斯塔斯公司得以分析诸多类型的拍字节结构化和非结构化数据：如气象报告、潮汐相位、地理空间与传感器数据、卫星图像、森林砍伐地图,以及用于精确安装定位的气象建模研究等——这些以前需要数周时间完成的分析工作现在只需不到一小时即可完成.锁定风能市场制定智慧决策
维斯塔斯技术研发厂房选址和预测部副总裁Lars Christian Christensen表示：“维斯塔斯提供的涡轮机通常都要服役数十年,因此客户要求在安装之前了解涡轮机的能源输出量和投资回报率.通过使用IBM的软件和系统,现在可以迅速回答这些问题,从而有利锁定新的风能市场,帮助客户实现雄心勃勃的可再生能源目标.”在选址过程中,涡轮机一旦投入运转,维斯塔斯工程师就会使用全新的软件和超级计算机预测其性能,包括分析各个叶片对气候变化的反应,并确定最佳维护时间.在未来四年内,该公司将有望对更多类型、规模更大的气象数据集进行分析,其分析量届时可达20拍字节以上.如果能源公司安装风力涡轮机时定位不正确,涡轮机产出的电力便不足以为风能投资带来合理的回报,也无法保持较低的电力成本.涡轮机正确定位的主要因素包括空气湍流和风向,以及空间、生态和美学方面的考量.据悉,维斯塔斯在丹麦的厂房选址与预测部门将充分运用IBM在分析上的专长,为客户设计新一代风力技术.届时,IBM将安排一支大数据分析项目专家团队为该部门提供全天候24小时技术支持.此外,维斯塔斯能够以虚拟访问方式访问IBM位于硅谷的大数据开发实验室,此举将进一步帮助其探索发掘分析技术在风能领域的全新应用途径.
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IBM信息管理软件总经理ArvindKrishna表示：“维斯塔斯与IBM的合作展现了大型组织如何利用大数据分析和超级计算机制定智慧商务决策,在有力推动增长的同时解决大数据这个全球最紧迫的问题.现在,维斯塔斯正在帮助客户在不受数据传播速度和数据来源的限制下从各种类型数据中获得信息.我们相信这种至关重要的能力将为整个行业带来变革.”据美国风能协会报告显示,如果美国的风力发电容量到2030年能增加到20％,全国便可以减少至少7600吨二氧化碳排放,并节省4万亿加仑的电力行业用水,以及12％的天然气消费需求.在欧洲,对于加速风力发电场交付和选址的技术需求也日渐增长.德国能源与公共事业协会最新报告显示,2011年上半年,德国的电力产量中20.8％来自风力等可再生能源,该数字创下历史新高.新西兰也在2011年采取了一项十分积极的能源战略,要求国内90％的电力均采用风力等可再生能源发电.
解读数据模式与趋势
IBM Info Sphere Biglnsights软件采用开源技术ApacheHadoop,可提供大规模并行处理框架、太字节到拍字节级别数据的可扩展存储,并可通过其BigSheets组件支持情景假设.BigInsights是IBM大数据软件平台的重要组成部分,该平台还包含InfoSphereStreams软件,可实时分析流入组织的数据,并通过检测其变化了解数据中是否出现了新的模式或趋势.
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维斯塔斯公司在1222台相互连接的SystemxiDataPlex服务器上运行BigInsights软件,这些服务器经过工作负荷优化,共同组成了“烈焰风暴”超级计算机,每秒钟能进行150万亿次运算——相当于每名丹麦公民每秒进行3000万次计算.在全球超级计算机500强名单中,Firestorm名列第53位,同时,它还是这份名单上的第三大商用系统,并以其更卓越的能效取代了维斯塔斯最初使用的惠普系统.风机关键部件仿真提升核心竞争力
在风电行业,无论是历史悠久的风电巨头,还是奋起直追的后起之秀,关键部件的研发与设计都是企业、投入的重点.
国电联合动力技术有限公司作为才进入风机制造业的后来者,经过4年发展,已能够超越东汽、明阳,成为华锐、金风最强有力的挑战者.在发展过程中,国电联合动力曾遇到重重阻力.风力发电机叶片是风力发电的重要部件,正如众多风电企业一样,国电联合动力在研发过程中曾为叶片设计、优化及多场耦合等问题头疼不已,一款适合的软件不仅能够解决燃眉之急,也能够为未来提升自主创新能力奠定基础.
NUMECA软件作为旋转机械行业的公认标准,为国电联合动力风力发电机叶片&
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此外,NUMECA还针对国电联合动力的工程实际提供了针对性的软件培训,使得其工程师快速地掌握软件的使用.目前,国电联合动力已采用NUMECA软件对6MW风力机进行分析和优化,并将多场耦合分析纳入平台中,现性能优异的6MW风力机已推向市场.国电联合动力还表示,未来会将NUMECA软件长期作为其提高产品性能的核心软件纳入其研发平台中.
设计能力驱动风机效率提升
全球快速发展的风能产业冲击着技术极限,为保持核心竞争力,风能企业需要运用先进的信息技术应对挑战.
总部位于英国诺丁汉,服务遍布欧洲、亚洲以及美国,为客户提供设计服务、技术咨询以及风机驱动系统的开发仿真技术的RomaxWIND公司,利用其在航空航天,汽车、海事和重工业领域所获得的知识和20多年来的运营经验来应对此项挑战.尽管在此不断发展的领域有了5年多经验,且对风能项目进行过大量投资,并在再生能源工程的技术开发中保持着领先地位,RomaxWIND仍然希望发展其特色竞争力来稳固领导地位.其中成功的关键是利用强大的设计能力来生产驱动系统效率不断提高的风机.RomaxWIND高级项目工程师David Reetham解释了确保最大效率的复杂事项：“齿轮间相同的负载分配对确保其可靠性和低振动性十分重要.通过考虑结构偏离、安装条件、重力、装配和制造公差的影响,Romax WIND改进了其软件仿真,以更好地预测每个齿轮的复杂分配.”
通过使用其自身内部专用软件定义变速箱的概念、进行宏观和微观几何分析,并结合CATIA解决方案进行虚拟产品设计和利用ENOVIA SmartTeam解决方案进行协同生命周期管理,公司为风能产业领域的制造商和经营者提供最高质量的设计及对变速箱,轴承和驱动系统的分析.
“优化驱动系统的规格和特点后,就采用了CATIA解决方案对设计概念进行开发和精炼,使其能够用于制造生产.CATIA解决方案也用于优化最初的设计,这样就能使生产的3D数字模型尽可能地同步.”David Reetham说.
RomaxwIND使用ENOVIASmartTeam解决方案来确保此复杂活动设置的顺利进行.通过提供更佳的配置、释放控制以及提供部件和组件之间错综复杂的链接,该解决方案有效地提高了设计生产力,设计师记载部件和组件的装配和拆卸,而版本控制确保顺序和可追溯性能够得到维护.
在诸多项目中使用达索公司的解决方案使得RomaxWIND对实现最佳效果的方法有了更好的理解.对驱动系统、桨叶俯仰与偏航的细微改变、高度细致的选材以及与其相关制造技术的定位使得Romax WIND处于风轮机设计和开发的前沿.
加强管理度“寒冬”
光伏产业经历了多年来的发展,一些企业业务规模不断扩大、业务和管理越来越趋于复杂,面临着诸多严峻问题：如整合企业资源,加强管理来提升企业的运营效率和效益,改善企业业务流程,提高企业核心竞争力；加强客户关系管理；降低制造成本,缩短供货时间,提高产品质量和产能等.如今,光伏产业初遇“寒冬”,这些挑战却依然存在.
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