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(chǎng)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(shuō) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

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

電改進(jìn)入深水區(qū)的阻力

隨著電改的推進(jìn)，以及國(guó)內(nèi)政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)展的逐漸明朗，用戶(hù)市場(chǎng)的啟蒙基本完成，利益博弈的基本格局逐漸明晰，電改進(jìn)入深水區(qū)。電力市場(chǎng)改革遇到了來(lái)自于傳統(tǒng)壟斷企業(yè)的強(qiáng)大阻力，包括技術(shù)、思想和行動(dòng)等各個(gè)方面。究其實(shí)質(zhì)，是對(duì)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(chǎng)化的方式組織能源產(chǎn)業(yè)鏈條的各個(gè)生產(chǎn)要素的生產(chǎn)、供應(yīng)和消費(fèi)，充分還原能源的商品屬性。在這個(gè)體系里，民主體現(xiàn)為在市場(chǎng)面前的平等權(quán)利，先進(jìn)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(chǎng)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(hù)服務(wù))必須被充分去除管制，而且以市場(chǎng)化的方式重構(gòu)。

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

現(xiàn)貨市場(chǎng)帶來(lái)的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)

當(dāng)下，各地電改在爭(zhēng)論和迷惘中進(jìn)入年終盤(pán)點(diǎn)。在這多數(shù)市場(chǎng)主體或保持觀(guān)望或深陷戰(zhàn)場(chǎng)、各地都面臨電改下一步何去何從的關(guān)鍵當(dāng)口，電力市場(chǎng)的系統(tǒng)化建設(shè)需求，逐漸從市場(chǎng)成員及其權(quán)責(zé)邊界、中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)的定位和發(fā)展、交易品種(交易周期、交易方式)、價(jià)格機(jī)制、發(fā)用電計(jì)劃及交易時(shí)序安排、安全校核及交易執(zhí)行、偏差電量處理、輔助服務(wù)、計(jì)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(xí)慣了電力行業(yè)已經(jīng)形成的“企業(yè)為國(guó)家辦電，國(guó)家管控企業(yè)經(jīng)營(yíng)”的狀態(tài)。習(xí)慣了依靠國(guó)家政策辦電的理念。大家的工作任務(wù)就是：跑項(xiàng)目、跑電量、跑電價(jià)。項(xiàng)目核準(zhǔn)制、價(jià)格審批制、年度計(jì)劃電量分配制是一個(gè)互相依托閉環(huán)運(yùn)行的完整機(jī)制。

但是電力市場(chǎng)發(fā)展演進(jìn)，必得是能量、信息及管理協(xié)同演進(jìn)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(zhǔn)確預(yù)測(cè)，審批的項(xiàng)目也不適應(yīng)電力需求變化，其次，項(xiàng)目核準(zhǔn)制剝奪了電力企業(yè)分散決策權(quán)和部分自主經(jīng)營(yíng)權(quán)。而現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立，將會(huì)建立一個(gè)全面反映電力實(shí)際供需變化、上下浮動(dòng)的價(jià)格信號(hào)。當(dāng)前我國(guó)各地開(kāi)展的電力交易沒(méi)有實(shí)時(shí)交易，都是依托在標(biāo)桿電價(jià)和計(jì)劃電量基礎(chǔ)上，直接跨越到了中長(zhǎng)期交易(如大用戶(hù)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(chǎng)本身沒(méi)有一個(gè)反映電力實(shí)際供需變化的價(jià)格信號(hào)。直接交易結(jié)果始終是低于或等于政府標(biāo)桿電價(jià)的單邊降價(jià)機(jī)制。至于可為建設(shè)區(qū)域電力市場(chǎng)作出探索的跨省區(qū)電力交易，同樣依托在政府的計(jì)劃電量和上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)基礎(chǔ)上。其交易本身缺乏一個(gè)反映電力供需實(shí)時(shí)變化的價(jià)格信號(hào)，如云南、貴州與廣東之間西電東送矛盾，其根本就是價(jià)格信號(hào)的缺失。

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

規(guī)則多次提到帶“曲線(xiàn)”交易的重要性，表明了從中長(zhǎng)期交易頂層設(shè)計(jì)是有序地為過(guò)渡到現(xiàn)貨市場(chǎng)做培養(yǎng)和技術(shù)準(zhǔn)備。文中累計(jì)有“典型負(fù)荷曲線(xiàn)、發(fā)電曲線(xiàn)、電力交易(調(diào)度)曲線(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線(xiàn)、買(mǎi)方申報(bào)曲線(xiàn)與賣(mài)方申報(bào)曲線(xiàn)、送受電曲線(xiàn)、交易曲線(xiàn)、系統(tǒng)負(fù)荷曲線(xiàn)”等多種表述，這么多曲線(xiàn)其實(shí)說(shuō)的就是電能作為一種商品，在不同時(shí)刻應(yīng)有不同價(jià)格。基于電力交易的物理特性，不可能采用類(lèi)似股票的全實(shí)時(shí)價(jià)格，而只能用一定的時(shí)段來(lái)近似地逼近實(shí)時(shí)價(jià)格。比如96點(diǎn)意味著以每15分鐘為一段時(shí)間進(jìn)行電量的交易和計(jì)量，用此時(shí)間段的價(jià)格近似逼近電能的實(shí)時(shí)價(jià)格。帶曲線(xiàn)交易給計(jì)量體系帶來(lái)了挑戰(zhàn)，對(duì)其上線(xiàn)率、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率會(huì)是嚴(yán)格的考驗(yàn)。

有同學(xué)問(wèn)：“到底為什么要提倡帶曲線(xiàn)交易?現(xiàn)在多個(gè)省區(qū)的直供電或者擴(kuò)大直供電挺好的，再加個(gè)偏差考核，似乎也可以平穩(wěn)推進(jìn)電力市場(chǎng)發(fā)展，帶曲線(xiàn)沒(méi)有意義?”

這就是要回到上文所述電能的時(shí)間價(jià)值，即帶曲線(xiàn)(以96點(diǎn)為例)電能交易可以把全天電能以96個(gè)時(shí)間點(diǎn)來(lái)近似逼近，就其電氣意義來(lái)說(shuō)是把電能轉(zhuǎn)化為電力，而調(diào)度真正實(shí)施控制的手段是對(duì)于電力(功率)的調(diào)控，電能的轉(zhuǎn)換只是調(diào)度運(yùn)行的結(jié)果。這樣使得調(diào)度可以真正地實(shí)施安全校核、潮流斷面控制、運(yùn)方安排，并據(jù)此設(shè)置和調(diào)整開(kāi)停機(jī)計(jì)劃從而使電力系統(tǒng)的功率平衡真正可控和可觀(guān)。

非專(zhuān)業(yè)出身的同學(xué)不妨想象一下，工頻電氣量的50赫茲意味著20毫秒一個(gè)周波的電磁波，而電力系統(tǒng)靜穩(wěn)和動(dòng)穩(wěn)也就是一兩個(gè)周波就決定的事情，如果不把電能轉(zhuǎn)換為電力來(lái)調(diào)控，就像閉著眼睛走很長(zhǎng)的鋼絲，掉下來(lái)是大概率事件，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定就是一句空話(huà)。而從電能商品屬性來(lái)說(shuō)，現(xiàn)貨本質(zhì)上是中長(zhǎng)期、月、周、日前等系列交易的終極兌現(xiàn)和實(shí)質(zhì)交割，從電能的時(shí)間價(jià)值來(lái)說(shuō)，所有中長(zhǎng)期(包括日前)交易只是對(duì)電能時(shí)間價(jià)值的預(yù)估，只有到了實(shí)時(shí)出清的那一刻，電能的真正價(jià)值才真正顯現(xiàn)。打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确街虚L(zhǎng)期和實(shí)時(shí)交易好比是談戀愛(ài)和結(jié)婚，有一種老派觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為“一切不以結(jié)婚為目的的談戀愛(ài)就是耍流氓”，話(huà)雖糙了點(diǎn)，道理是通的。

對(duì)于現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)來(lái)說(shuō)，需要對(duì)交易、調(diào)度、計(jì)量、結(jié)算四大體系進(jìn)行明確的頂層設(shè)計(jì)。從技術(shù)角度而言，電力市場(chǎng)的每一筆交易需要這四個(gè)體系協(xié)同及配合才能完成，因此對(duì)這四大體系進(jìn)行相應(yīng)的頂層設(shè)計(jì)是必須和重要的。電力計(jì)量體系和結(jié)算體系往往為人所忽視，但是基于計(jì)量體系和結(jié)算體系對(duì)電力市場(chǎng)的基礎(chǔ)性支撐，基本規(guī)則也應(yīng)該對(duì)電力計(jì)量體系和結(jié)算體系的定位、權(quán)責(zé)、歸屬設(shè)置基本框架。

“電力大數(shù)據(jù)”的幾個(gè)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(xué)，你太low了。電網(wǎng)其實(shí)只是掌握了關(guān)口表(網(wǎng)間結(jié)算)和用戶(hù)表號(hào)(資產(chǎn)分界點(diǎn))處的電量和部分電力數(shù)據(jù)，離現(xiàn)貨市場(chǎng)、用戶(hù)側(cè)負(fù)荷管理的精度和準(zhǔn)度要求都差的很遠(yuǎn)。以計(jì)量表計(jì)來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的痛點(diǎn)很多，如：智能電能表和計(jì)量自動(dòng)化終端檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)、涉及智能用電設(shè)備小電流計(jì)量、載波和繼電器性能檢測(cè)、智能電能表軟件可信性檢測(cè)、計(jì)量自動(dòng)化終端功能檢測(cè)、電子式互感器帶電測(cè)試、費(fèi)控電能表功能檢測(cè)、防高頻強(qiáng)磁干擾及遙控竊電等關(guān)鍵的需求。不說(shuō)表計(jì)了，單單說(shuō)電流互感器吧，能夠滿(mǎn)足10%誤差曲線(xiàn)的電流互感器選型校核的有多少?更加別說(shuō)裝表就以為能夠獲取大量用戶(hù)數(shù)據(jù)的沖動(dòng)型選手了，接下來(lái)細(xì)說(shuō)一下。

誤區(qū)2：用戶(hù)需求缺乏彈性。

分析：并非如此。從國(guó)內(nèi)幾個(gè)DSM的試點(diǎn)來(lái)看，只要金錢(qián)的刺激給到位，趨利的本性會(huì)促進(jìn)需求彈性的建立，市場(chǎng)會(huì)幫助建立和完善這個(gè)彈性機(jī)制。

誤區(qū)3：裝表=增值服務(wù)的開(kāi)始?

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

沒(méi)有數(shù)據(jù)?增值服務(wù)免談。

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

分析：有海外來(lái)客高談互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和菊花型新貴企業(yè)對(duì)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(guò)，甚至菊花有意向談電力日薪兼職顧問(wèn)的Offer。筆者淺見(jiàn)，不見(jiàn)兔子不撒鷹，何況老江湖和新貴?沒(méi)有積累，沒(méi)有收獲。能源領(lǐng)域，不是一個(gè)適合迅速產(chǎn)生新貴的土壤。

“電網(wǎng)人”核心價(jià)值時(shí)代的開(kāi)啟

在電改的上半場(chǎng)(到目前為止)，基本是“發(fā)電人”的時(shí)代，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)所有的電力市場(chǎng)無(wú)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(lái)自于政府和電廠(chǎng)的一個(gè)很小的圈子。現(xiàn)貨市場(chǎng)的推進(jìn)可以視為電改的下半場(chǎng)，發(fā)電的市場(chǎng)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)必將隨著改革的深入推進(jìn)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(yùn)行和電力交易本質(zhì)的“電網(wǎng)人“的主場(chǎng)。

“電網(wǎng)人”的核心競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)尾談?wù)勗陔娋W(wǎng)人所該具有的核心競(jìng)爭(zhēng)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(shè)備(制造)技術(shù)和系統(tǒng)(運(yùn)行)技術(shù)，前者在廠(chǎng)家手里，后者在電網(wǎng)公司人手里。其實(shí)，所謂電網(wǎng)公司“系統(tǒng)運(yùn)行”技術(shù)不一定僅限于穩(wěn)定、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)、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€(gè)環(huán)節(jié)。要檢驗(yàn)?zāi)闶欠駬碛须娋W(wǎng)運(yùn)行的核心競(jìng)爭(zhēng)力，一個(gè)標(biāo)志就是你和廠(chǎng)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(jìn)，能共同推進(jìn)。電網(wǎng)公司人的核心競(jìng)爭(zhēng)力不是編程序、設(shè)計(jì)電路。而是能提應(yīng)用需求，能用科學(xué)和技術(shù)的方式定量描述這個(gè)需求，能讓研發(fā)人員聽(tīng)懂這一需求，能與研發(fā)人員一起確定技術(shù)路線(xiàn)，能判別不同設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)劣，能將新的產(chǎn)品融入進(jìn)而優(yōu)化現(xiàn)有工作機(jī)制，并在合適的時(shí)機(jī)，建立新的機(jī)制體系。

當(dāng)前，電力系統(tǒng)正醞釀著巨大的變革，會(huì)衍生出許多與電力系統(tǒng)相關(guān)的行業(yè)、產(chǎn)業(yè)、部門(mén)。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(xué)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(wú)源之水、無(wú)本之木，這就是是我們的機(jī)會(huì)和用武之地。這些新行業(yè)對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)設(shè)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(yùn)營(yíng)體系，正是基于對(duì)這些新電網(wǎng)形態(tài)系統(tǒng)屬性的認(rèn)識(shí)把握。我想以下這句話(huà)是真理：新的行業(yè)對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)如果還按現(xiàn)有電網(wǎng)公司的運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)機(jī)制體系。

那么，在這場(chǎng)變革中電網(wǎng)公司人的角色是什么?只是一個(gè)技術(shù)打工者?還是通過(guò)新技術(shù)體系的建立推進(jìn)這些新行業(yè)的成熟發(fā)展而成為這些行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，或者至少在金融和互聯(lián)網(wǎng)大佬揮舞金元來(lái)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(chǎng)家研發(fā)人員面前，我們代表電網(wǎng)用戶(hù)(提需求、定標(biāo)準(zhǔn));在電網(wǎng)用戶(hù)面前，我們代表廠(chǎng)家(懂研發(fā)技術(shù)路線(xiàn)，懂設(shè)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(biāo);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(yùn)營(yíng)效率，如何構(gòu)建新的運(yùn)營(yíng)體系。最后這一點(diǎn)也是可以建模的，其本質(zhì)就是通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+”的信息流促進(jìn)電力能量流和金融資金流的優(yōu)化。