大云網(wǎng) 新技術(shù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng) 正文

【數(shù)據(jù)分析】能源互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)貨市場及電力大數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀與誤區(qū)

2017-10-10 11:25:42 電力人說　點擊量：評論 (0)

關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的宏觀分析作為世界制造和能源利用大國，我國能源的利用方式和效率決定了國家經(jīng)濟的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。與過去二十多年間經(jīng)濟快速增長相伴的是，我國的一次能源消耗總量由2002年的15 9億噸標

電改進入深水區(qū)的阻力

隨著電改的推進，以及國內(nèi)政治經(jīng)濟形勢發(fā)展的逐漸明朗，用戶市場的啟蒙基本完成，利益博弈的基本格局逐漸明晰，電改進入深水區(qū)。電力市場改革遇到了來自于傳統(tǒng)壟斷企業(yè)的強大阻力，包括技術(shù)、思想和行動等各個方面。究其實質(zhì)，是對能源管理民主化的抗拒。

什么是能源管理民主化?就是以市場化的方式組織能源產(chǎn)業(yè)鏈條的各個生產(chǎn)要素的生產(chǎn)、供應和消費，充分還原能源的商品屬性。在這個體系里，民主體現(xiàn)為在市場面前的平等權(quán)利，先進高效的技術(shù)和管理得以勝出。電力系統(tǒng)物理上的約束(如熱穩(wěn)定、阻塞)僅作為邊界條件，而且可以市場化手段解決(如最優(yōu)潮流、FTR);電力系統(tǒng)管理上的約束(如調(diào)度、交易、客戶服務)必須被充分去除管制，而且以市場化的方式重構(gòu)。

為什么傳統(tǒng)寡頭壟斷企業(yè)可能會抵制電力市場改革?(此處忽略萬字……,謝絕跨省)

現(xiàn)貨市場帶來的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)

當下，各地電改在爭論和迷惘中進入年終盤點。在這多數(shù)市場主體或保持觀望或深陷戰(zhàn)場、各地都面臨電改下一步何去何從的關(guān)鍵當口，電力市場的系統(tǒng)化建設需求，逐漸從市場成員及其權(quán)責邊界、中長期市場和現(xiàn)貨市場的定位和發(fā)展、交易品種(交易周期、交易方式)、價格機制、發(fā)用電計劃及交易時序安排、安全校核及交易執(zhí)行、偏差電量處理、輔助服務、計量和結(jié)算、信息披露等角度不斷地呈現(xiàn)出新舊世界的沖突，舊世界已經(jīng)打破或者部分打破，新世界尚未建立。

我們習慣了電力行業(yè)已經(jīng)形成的“企業(yè)為國家辦電，國家管控企業(yè)經(jīng)營”的狀態(tài)。習慣了依靠國家政策辦電的理念。大家的工作任務就是：跑項目、跑電量、跑電價。項目核準制、價格審批制、年度計劃電量分配制是一個互相依托閉環(huán)運行的完整機制。

但是電力市場發(fā)展演進，必得是能量、信息及管理協(xié)同演進的系統(tǒng)和全景視圖。這種舊世界的管控模式明顯的弊端是，電力需求難以準確預測，審批的項目也不適應電力需求變化，其次，項目核準制剝奪了電力企業(yè)分散決策權(quán)和部分自主經(jīng)營權(quán)。而現(xiàn)貨市場的建立，將會建立一個全面反映電力實際供需變化、上下浮動的價格信號。當前我國各地開展的電力交易沒有實時交易，都是依托在標桿電價和計劃電量基礎上，直接跨越到了中長期交易(如大用戶直接交易都是年度合同)，甚至部分跨越到了期貨交易(如發(fā)電權(quán)交易)。

市場本身沒有一個反映電力實際供需變化的價格信號。直接交易結(jié)果始終是低于或等于政府標桿電價的單邊降價機制。至于可為建設區(qū)域電力市場作出探索的跨省區(qū)電力交易，同樣依托在政府的計劃電量和上網(wǎng)標桿電價基礎上。其交易本身缺乏一個反映電力供需實時變化的價格信號，如云南、貴州與廣東之間西電東送矛盾，其根本就是價格信號的缺失。

在2016年的最后一個月末，《電力中長期交易基本規(guī)則》終于在萬眾矚目下出臺，雖然與其同期征求意見的另外兩份奠基性質(zhì)文件沒有發(fā)布，但是環(huán)顧字里行間，不難看出能源局已有通盤考慮。基本規(guī)則以中長期交易的名義出臺，實則為現(xiàn)貨市場建設打下伏筆，而非割裂中長期交易和現(xiàn)貨市場的有機聯(lián)系，更非如某些地區(qū)所實施的把直接交易等部分市場交易形式等同于電力市場。相反，基本規(guī)則從文章邏輯和文字表述都為現(xiàn)貨市場留下了充足的空間。文件第一條就開門見山地指出了中長期交易和現(xiàn)貨市場之間的關(guān)系和定位，第二條隨即明確了何時開展現(xiàn)貨市場建設。

規(guī)則多次提到帶“曲線”交易的重要性，表明了從中長期交易頂層設計是有序地為過渡到現(xiàn)貨市場做培養(yǎng)和技術(shù)準備。文中累計有“典型負荷曲線、發(fā)電曲線、電力交易(調(diào)度)曲線、標準負荷曲線、買方申報曲線與賣方申報曲線、送受電曲線、交易曲線、系統(tǒng)負荷曲線”等多種表述，這么多曲線其實說的就是電能作為一種商品，在不同時刻應有不同價格。基于電力交易的物理特性，不可能采用類似股票的全實時價格，而只能用一定的時段來近似地逼近實時價格。比如96點意味著以每15分鐘為一段時間進行電量的交易和計量，用此時間段的價格近似逼近電能的實時價格。帶曲線交易給計量體系帶來了挑戰(zhàn)，對其上線率、數(shù)據(jù)準確率會是嚴格的考驗。

有同學問：“到底為什么要提倡帶曲線交易?現(xiàn)在多個省區(qū)的直供電或者擴大直供電挺好的，再加個偏差考核，似乎也可以平穩(wěn)推進電力市場發(fā)展，帶曲線沒有意義?”

這就是要回到上文所述電能的時間價值，即帶曲線(以96點為例)電能交易可以把全天電能以96個時間點來近似逼近，就其電氣意義來說是把電能轉(zhuǎn)化為電力，而調(diào)度真正實施控制的手段是對于電力(功率)的調(diào)控，電能的轉(zhuǎn)換只是調(diào)度運行的結(jié)果。這樣使得調(diào)度可以真正地實施安全校核、潮流斷面控制、運方安排，并據(jù)此設置和調(diào)整開停機計劃從而使電力系統(tǒng)的功率平衡真正可控和可觀。

非專業(yè)出身的同學不妨想象一下，工頻電氣量的50赫茲意味著20毫秒一個周波的電磁波，而電力系統(tǒng)靜穩(wěn)和動穩(wěn)也就是一兩個周波就決定的事情，如果不把電能轉(zhuǎn)換為電力來調(diào)控，就像閉著眼睛走很長的鋼絲，掉下來是大概率事件，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定就是一句空話。而從電能商品屬性來說，現(xiàn)貨本質(zhì)上是中長期、月、周、日前等系列交易的終極兌現(xiàn)和實質(zhì)交割，從電能的時間價值來說，所有中長期(包括日前)交易只是對電能時間價值的預估，只有到了實時出清的那一刻，電能的真正價值才真正顯現(xiàn)。打個不恰當?shù)谋确街虚L期和實時交易好比是談戀愛和結(jié)婚，有一種老派觀點認為“一切不以結(jié)婚為目的的談戀愛就是耍流氓”，話雖糙了點，道理是通的。

對于現(xiàn)貨市場建設來說，需要對交易、調(diào)度、計量、結(jié)算四大體系進行明確的頂層設計。從技術(shù)角度而言，電力市場的每一筆交易需要這四個體系協(xié)同及配合才能完成，因此對這四大體系進行相應的頂層設計是必須和重要的。電力計量體系和結(jié)算體系往往為人所忽視，但是基于計量體系和結(jié)算體系對電力市場的基礎性支撐，基本規(guī)則也應該對電力計量體系和結(jié)算體系的定位、權(quán)責、歸屬設置基本框架。

“電力大數(shù)據(jù)”的幾個誤區(qū)

誤區(qū)1：數(shù)據(jù)全部掌握在電網(wǎng)手里。

分析：No!同學，你太low了。電網(wǎng)其實只是掌握了關(guān)口表(網(wǎng)間結(jié)算)和用戶表號(資產(chǎn)分界點)處的電量和部分電力數(shù)據(jù)，離現(xiàn)貨市場、用戶側(cè)負荷管理的精度和準度要求都差的很遠。以計量表計來說，當前的痛點很多，如：智能電能表和計量自動化終端檢測關(guān)鍵技術(shù)、涉及智能用電設備小電流計量、載波和繼電器性能檢測、智能電能表軟件可信性檢測、計量自動化終端功能檢測、電子式互感器帶電測試、費控電能表功能檢測、防高頻強磁干擾及遙控竊電等關(guān)鍵的需求。不說表計了，單單說電流互感器吧，能夠滿足10%誤差曲線的電流互感器選型校核的有多少?更加別說裝表就以為能夠獲取大量用戶數(shù)據(jù)的沖動型選手了，接下來細說一下。

誤區(qū)2：用戶需求缺乏彈性。

分析：并非如此。從國內(nèi)幾個DSM的試點來看，只要金錢的刺激給到位，趨利的本性會促進需求彈性的建立，市場會幫助建立和完善這個彈性機制。

誤區(qū)3：裝表=增值服務的開始?

分析：問題太多，為免得打擊一大片積極性，就不具體分析了。提幾個問題代替分析。裝的表精度夠嗎?準確度夠嗎?帶電還是不帶電安裝?帶電安裝的話對絕緣有損傷嗎?怎么解決?裝PT嗎?不裝怎么解決電壓測量問題裝CT嗎?在哪兒裝?二次回路鉗一個?誤差相乘放大后，你花了大把銀子測得引以為傲的數(shù)據(jù)就是個笑話!通信和數(shù)據(jù)集中另外一堆問題略。

沒有數(shù)據(jù)?增值服務免談。

誤區(qū)4：門外的BAT及菊花(HUAWEI)等壕們的戰(zhàn)爭。

分析：有海外來客高談互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和菊花型新貴企業(yè)對于能源數(shù)據(jù)的需求，以及圍繞此的布局和戰(zhàn)略規(guī)劃。筆者也曾與其中部分企業(yè)接觸及深談過，甚至菊花有意向談電力日薪兼職顧問的Offer。筆者淺見，不見兔子不撒鷹，何況老江湖和新貴?沒有積累，沒有收獲。能源領(lǐng)域，不是一個適合迅速產(chǎn)生新貴的土壤。

“電網(wǎng)人”核心價值時代的開啟

在電改的上半場(到目前為止)，基本是“發(fā)電人”的時代，因為目前國內(nèi)所有的電力市場無非是電力直接交易的變種，其區(qū)別最多是斗地主與炒地皮而已。而直接交易的規(guī)則和技術(shù)(假如有)都是來自于政府和電廠的一個很小的圈子。現(xiàn)貨市場的推進可以視為電改的下半場，發(fā)電的市場和技術(shù)優(yōu)勢必將隨著改革的深入推進而黯淡，電力的商品屬性還原之后，電改的世界必將是諳熟系統(tǒng)運行和電力交易本質(zhì)的“電網(wǎng)人“的主場。

“電網(wǎng)人”的核心競爭力。結(jié)尾談談在電網(wǎng)人所該具有的核心競爭力。前已述及，與電力系統(tǒng)相關(guān)的有兩大關(guān)鍵技術(shù)：設備(制造)技術(shù)和系統(tǒng)(運行)技術(shù)，前者在廠家手里，后者在電網(wǎng)公司人手里。其實，所謂電網(wǎng)公司“系統(tǒng)運行”技術(shù)不一定僅限于穩(wěn)定、運行方式、繼電保護、調(diào)度控制等高大上領(lǐng)域，而存在于我們?nèi)粘９ぷ鞯拿恳粋€環(huán)節(jié)。要檢驗你是否擁有電網(wǎng)運行的核心競爭力，一個標志就是你和廠家研發(fā)人員是否能深入討論技術(shù)核心，并且相互能有促進，能共同推進。電網(wǎng)公司人的核心競爭力不是編程序、設計電路。而是能提應用需求，能用科學和技術(shù)的方式定量描述這個需求，能讓研發(fā)人員聽懂這一需求，能與研發(fā)人員一起確定技術(shù)路線，能判別不同設計結(jié)果的優(yōu)劣，能將新的產(chǎn)品融入進而優(yōu)化現(xiàn)有工作機制，并在合適的時機，建立新的機制體系。

當前，電力系統(tǒng)正醞釀著巨大的變革，會衍生出許多與電力系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)、產(chǎn)業(yè)、部門。這些新的行業(yè)發(fā)起者可能不是搞電力的，經(jīng)常是搞金融的、互聯(lián)網(wǎng)的、投資的，但這些新的行業(yè)一定需要懂電力的。從數(shù)學模型層面看，售電、配網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、能源管理等新行業(yè)有資金流、信息流等，也一定要有電力能量流，否則就成了無源之水、無本之木，這就是是我們的機會和用武之地。這些新行業(yè)對應的電網(wǎng)設備屬性變化不大，改變的恰恰是其與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同的“系統(tǒng)”屬性，如何構(gòu)建新的運營體系，正是基于對這些新電網(wǎng)形態(tài)系統(tǒng)屬性的認識把握。我想以下這句話是真理：新的行業(yè)對應的電網(wǎng)如果還按現(xiàn)有電網(wǎng)公司的運營模式肯定是活不了的。因此，必須要有創(chuàng)新。怎么創(chuàng)新，就是在電網(wǎng)的“系統(tǒng)”屬性上創(chuàng)新，建立新的運營機制體系。

那么，在這場變革中電網(wǎng)公司人的角色是什么?只是一個技術(shù)打工者?還是通過新技術(shù)體系的建立推進這些新行業(yè)的成熟發(fā)展而成為這些行業(yè)的領(lǐng)導者，或者至少在金融和互聯(lián)網(wǎng)大佬揮舞金元來襲之前確立好正確的行業(yè)技術(shù)路徑以免被帶歪?電網(wǎng)技術(shù)從業(yè)者的最高境界是：在廠家研發(fā)人員面前，我們代表電網(wǎng)用戶(提需求、定標準);在電網(wǎng)用戶面前，我們代表廠家(懂研發(fā)技術(shù)路線，懂設備屬性);在互聯(lián)網(wǎng)、金融人士面前，我們懂電網(wǎng)，告訴他們新電網(wǎng)形態(tài)的約束條件和優(yōu)化目標;在新電網(wǎng)公司面前，我們懂互聯(lián)網(wǎng)(可能也要懂金融)，告訴他們?nèi)绾卫?ldquo;互聯(lián)網(wǎng)+”提升電網(wǎng)運營效率，如何構(gòu)建新的運營體系。最后這一點也是可以建模的，其本質(zhì)就是通過“互聯(lián)網(wǎng)+”的信息流促進電力能量流和金融資金流的優(yōu)化。