我國可再生能源項目如光伏、風電等正在大規模建設之時，全球各國對於可再生能源應用的規劃也日趨明朗，對新能源應用的進一步開發，對於可再生能源的合理利用正逐漸成爲能源高效優化的又一課題。
IBM做爲全球最大的信息技術和業務解決方案公司正爲支援中國可再生能源行業的發展，實現「十三五規劃」的節能減排目標，減少對傳統能源的依賴尋找良方。
IBM中國研究院於2014年7月推出一項「綠色地平線」計劃 (Green Horizon)，以支援中國實現環境治理和能源轉型。此計劃旨在針對社會可持續發展的三大難題——可再生能源高效利用、企業節能減排和大氣汙染防治，推出全球領先的實踐範例。
IBM公司一直在這三大領域有深厚的研究積累，並正在大舉投入。該計劃由IBM中國研究院領頭，集合IBM全球12家研究院最優的技術資源，與合作伙伴協同推進，共建創新生態系統。該計劃中提供了一項先進的新能源功率和天氣模型預測解決方案——高精度可再生能源預測」（HyRef）的解決方案，主要是利用高精度天氣預測及建模能力結合大數據分析技術，這個以數據同化(Data-Assimilation)爲基礎的解決方案，能夠爲風電廠提供未來一個月區域內的精準天氣預測或未來十五分鐘的風力增量。
該解決方案結合天氣預測和分析，能夠準確預測風電和太陽能的可用性，幫助能源電力公司提高新能源發電併網的可靠性，使能源電力公司，將更多的可再生能源併入電網、減少碳排放量、提供消費者與企業更多的乾淨能源。
目前這項技術已經運用在世界上最大的集風光儲輸一體的可再生能源項目——國網冀北電力的張北縣風光儲輸示範項目（670兆瓦）的一期工程（160兆瓦）得到應用。透過使用IBM新能源功率預報技術，張北風光儲輸示範項目一期工程旨在現有基礎上增加大約10%的新能源併網量。而這些額外併網的新能源足以支撐 14000個家庭的用電。在幫助電網接納更多地新能源併網電量的同時，電網調度部門可以根據具體的發電預報來調整電網運行方式，保證電網穩定性和新能源的消納。該系統下一階段將會在更多的新能源企業進行實施及推廣，最大限度地提高新能源的利用率。冀北電力風能預測的準確率達到90%，這是全球最準確的能源預測系統之一。此項目是當前世界上最大的可再生能源的倡議，將涉及風能和太陽能發電的集合，以及能源存儲和傳輸等範疇。該項目有助於實現中國 「減少對化石燃料依賴」的5年計劃目標。
在應對天氣對可再生能源精確利用上，HyRef技術可以透過整合這些當地的天氣預報情況，預測每個單獨的風力渦輪機的效能，進而估算可產生的發電量。這種洞察力，將使能源電力公司更好地管理風能和太陽能的多變特性， 更準確地預測發電量， 使其可以被複位導向到電網或儲存。它同時也允許能源組織更好地並用可再生能源與其他傳統能源， 例如煤炭和天然氣。
HyRef 技術代表了在天氣建模技術的進步，它用於提高在一個城市到整個國家區域的天氣預報解析度，它可以精準計算到每平方公里的範圍。當我們關聯起業務數據取得洞察後，將可以幫助企業和政府機構量身定製其服務，如改變路線和部署設備， 透過降低成本，改善服務，甚至挽救生命方式，將重大氣象引發的意外事件幾率降到最小。
基於另一個IBM與丹麥的全球風電渦輪機製造商-維斯塔斯風力系統合作開發的智慧分析創新方案。維斯塔斯藉助IBM的大數據分析和超級計算技術，使之能夠整合來自於天氣預報、潮汐、傳感器、衛星影像、林砍伐地圖所得到的海量級數據，進而系統性地的設置風力渦輪機組。這種洞察力不僅改善了能源的產出，同時可以降低整個項目生命週期所需的維護和運營成本。
此項目推出後已經頗見成效，美國可再生能源理事會（ACORE）總裁兼首席執行長丹尼斯·麥金也表示說世界各地的能源電力行業正在採用一整套的戰略，來整合各種新的可再生能源到他們的供電運營系統中，以實現在2025年之前，全球25％的電力供應，來自於可再生能源組合的基本目標。由HyRef所產生的天氣建模和預測數據，將顯著改善這一過程，反過來說，它使我們朝最大限度地挖掘可再生資源潛能的目標更邁進了一步。
IBM的 「綠色地平線」計劃在應對企業節能減排問題上也卓有功效。
爲支援國家節能減排目標，IBM研究院將聯合相關企業與機構，共同研發基於物聯網、大數據分析及雲端計算技術的數字能源管理平臺，並在全國範圍內推廣，爲管理部門及用能企業提供全面的節能管理及分析決策支援。平臺可面向資產密集型行業，基於支援雲模式的大數據分析平臺構建。IBM將持續利用其在信息技術領域的研究成果和技術優勢，促進工業企業的綠色低碳轉型，推動國家邁向資源節約型、環境友好型社會。不僅於此，環境和能源是標本兼治的關係，「綠色地平線」計劃在應對大氣汙染防治上同樣可以發揮優異的作用。
過去的幾十年間，我國城市化一直是經濟成長的引擎。但是，隨之產生的空氣品質問題也日趨嚴重。2013年，國務院制定了「大氣汙染防治計劃」，以保護生活在城市大約7億人口的健康。
北京政府制定了嚴格的城市空氣汙染防治目標。至2017年，規劃用於治理PM2.5的投入將高達7600億元，PM2.5平均濃度比2012年下降25%以上。爲了支援北京清潔空氣行動計劃，IBM將與北京市相關單位合作並共同研發，利用IBM 認知計算、大數據分析以及物聯網技術的優勢，分析空氣監測站和氣象衛星傳送的實時數據流，憑藉自學習能力和超級計算處理能力，提供未來72小時的高精度空氣質量預報，提前十天城市級空氣質量趨勢預測，實現對北京地區的汙染物來源和分佈狀況的預測性分析。
「綠色地平線」 計劃是我們致力於應用認知計算、大數據及物聯網等領域的最新研究成果，助力國家達成環境治理目標的積極嘗試。認知計算代表著一個全新的計算時代，它爲基於大數據的分析與決策開創了新的方向。IBM願意與政府及社會各界攜手合作，運用最先進的信息技術，助力關係國計民生的重大課題。
作者：IBM中國研究院副院長董進博士