AI 驱动的能源预测：准确的预测如何拯救您的电力公司
快速阅读: 《POWER 杂志》消息，精准的净需求预测对电力市场竞争者至关重要，特别是在德克萨斯州等复杂市场。AI驱动的预测工具帮助交易员和发电企业优化策略，规避财务风险。即使在极端天气下，良好预测也能显著减少损失并提升稳定性。
净需求预测对于竞争市场的参与者至关重要，例如德克萨斯电力可靠性委员会（ERCOT）及类似市场。例如，精准预测有助于识别供需失衡何时会导致价格暴涨或暴跌，从而让交易员和发电企业优化其投标策略。这同样对资产优化至关重要。发电企业需知晓何时将资源投入市场以及以何种价格水平投入。不良的预测可能会导致利润机会的错失或运营资产的亏损，尤其当价格无法覆盖成本时。尤其是ERCOT区域拥有大量风能和太阳能容量。净需求预测（总需求减去可再生能源发电）有助于预测何时需要传统发电来弥补来自可变可再生能源的缺口。市场参与者还将预测用作风险管理工具。精准预测允许参与者通过双边合同或金融工具对冲其头寸，以抵御市场波动的影响。同时，预测还能为运营规划提供洞察。拥有长达15天的市场预测可帮助管理者做出机组承诺决策、维护调度和发电资产组合中的资源配置。
在德克萨斯州，竞争性的仅能源市场设计使得预测更为重要，因为这里没有容量支付——发电企业只有在生产能源时才能获得收入。该州孤立的电网、极端天气事件以及高比例的可再生能源渗透，使得准确预测比许多其他市场更具挑战性且具有更大的财务后果。幸运的是，人工智能（AI）现在能够从日益增长的电表和天气数据中生成高度精准的预测。这些机器学习算法执行的复杂而强大的计算远远超出人类分析师的能力，使得先进的预测系统成为公用事业公司的必备品。此外，它们对独立发电商（IPP）及其他在批发市场中做决策的能源交易者也愈发有价值。
阿莫农公司联合创始人兼首席执行官肖恩·凯利表示，在他2005年以电力交易员身份开始创业时，使用Excel电子表格作为预测工具是可以接受的，但如今这类系统已不再足够。“现在，我们在阿莫农后台运行着四到六个模型，每个模型都有五个不同的天气供应商在每次运行时进行集成。” 凯利在《电力播客》节目中作为嘉宾说道，“因此，随着情况变得更加复杂，我们必须紧跟形势，这就是机器学习真正发挥作用的地方。”
批发价格可能摧毁零售电力供应商准备不足的后果可能是严重的。早期和精准的预测可以决定一家企业是生存还是失败。冬季风暴乌里带来的影响就是一个例子。通常，ERCOT的批发价格在每兆瓦时20美元到50美元之间波动。然而，在冬季风暴乌里（2021年2月13日至17日）期间，由于极端需求和风暴引发的大范围发电故障，ERCOT将批发电价设定在其每兆瓦时9000美元的上限。这一价格持续了大约4.5天（108小时）。这次180倍的价格上涨对德克萨斯州电力市场造成了毁灭性的财务后果。财务后果十分严重。多家零售电力供应商宣告破产，其中最著名的便是格里迪能源公司，该公司直接将批发价格转嫁给客户，导致一些客户的几天电费账单超过了1万美元。德克萨斯州最大且历史最悠久的电力合作社布拉佐斯电力合作公司在面对ERCOT开出的18亿美元账单后申请了第11章破产保护。雷恩伯县电力合作社在风暴期间面临超过10亿美元的能源成本。CPS能源——圣安东尼奥市属公用事业公司——因过度价格起诉ERCOT，并面临10亿美元的风暴相关成本。“我们的客户非常感激我们在阿莫农所做的工作，”凯利回忆道，“当时我们有十几个客户，我们在2月2日告诉他们这就要来了。”有了这个早期警告，凯利说阿莫农的客户能够提前应对价格波动并在更低的价位购买电力。“我们的预测可以看15天，而ERCOT的预测只看7天，”凯利解释道，“所以我们告诉所有人，‘警报！警报！这就要来了！’我们的气象学家马克·希普汉博士大声疾呼。因此，我们有很多客户以每兆瓦60美元的价格购买电力。所以，想想买60美元的电力，然后你的机会就是9000美元。所以，很多交易员赚到了钱。”
“所有负荷服务实体（LSE）仍然受到了极大的打击，但受到的打击要小得多，”凯利继续说道，“我记得有一个客户说：‘我以60美元的价格买了电力，然后又以90美元、130美元、250美元的价格买了，因为你一直在告诉我负载会上升，情况会变得更糟。’他们就像，‘这是我买过的最贵的电力。我能够保持我的公司作为零售能源供应商。’所以，这些预测就是这样帮助很大。”
变化已经发生，但精准的预测仍然至关重要。在冬季风暴乌里之后，德克萨斯州立法机构通过法案允许公用事业公司通过用户支持的债券来证券化其乌里债务，将成本分散到几十年。这可能挽救了一些公司免于破产，但并没有消除财务负担。一些市政拥有的公用事业公司获得了其市政府的财政支持。许多合作社和其他公用事业公司最终通过多年来的费率上涨将成本转嫁给客户。这场危机暴露了ERCOT市场设计中的重大漏洞，尤其是在极端天气事件中如何分配财务风险，并导致了关于防寒要求和市场规则的监管改革。
尽管如此，精准的预测对电力行业来说仍然是至关重要的。随着越来越多的可再生能源被添加到电网中，凯利表示他看到市场正在二元化。“要么是零，要么是一。我的意思是，要么是每兆瓦时10美元的电力，要么是每兆瓦时1000美元的电力，”他解释道。“这份工作每天都在变得越来越难——不仅对软件公司来说，实际上对那些负荷服务实体也是如此，”凯利说，“所以我们必须采用新技术，并不断提升自己，更好地了解即将来临的新事物，并共同努力让电网变得更加稳定。”
要收听与凯利的完整访谈，了解更多关于电力市场运作方式；市场动态的变化；澳大利亚、加利福尼亚州和其他地方的例子；精准预测面临的挑战；AI如何改善这一过程等内容，请收听《电力播客》。点击下面的SoundCloud播放器即可在浏览器中收听，或者使用以下链接前往您喜欢的播客平台的节目页面：
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《电力播客》
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185. 人工智能驱动的能源预测：精准预测如何拯救您的电力公司
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阿伦·拉尔森是《电力》杂志的执行编辑（@AaronL_Power，@POWERmagazine）。
(以上内容均由Ai生成)
