概述
这很重要,因为电力供需必须时刻保持平衡,价格可能在一天之内从负值波动到极端值,更好的预测会带来更低的成本、更可靠的电网运行和更有利可图的储能。
深入探讨
批发电力市场通常分阶段运行。在日前市场中,参与者提交第二天每小时或每刻钟的买价和卖价,运营商将其整理为时间表和价格。然后,日内交易和实时或平衡市场会纠正预测错误。在许多由 PJM、CAISO 和 ERCOT 等独立系统运营商运营的美国市场中,价格被设定为地点边际价格。由于传输拥塞和丢失,这些值因节点而异。预测是人工智能的核心任务。价格取决于需求,而需求则取决于天气和日历。它们还取决于风能和太阳能输出、燃料价格以及工厂停运和电网拥堵。模型范围从统计时间序列方法到梯度增强树和基于多年市场数据训练的神经网络。现在,拥有大量太阳能的电网价格会在中午下降,有时低于零,并在晚上上升。电池使自动交易变得尤为重要。电池通过在电力便宜时充电、在电力昂贵时放电以及出售频率调节等辅助服务来赚钱。它所储存的能量有限,因此现在放电意味着放弃以后可能更高的价格。 Tesla 的 Autobidder 和 Fluence 的 Mosaic 等软件平台通过将预测与优化相结合来自动化这些出价。市场运营商也使用人工智能:预测负荷和可再生能源输出、预测拥堵并支持市场监督。监管机构密切关注操纵行为,其中包括美国的 FERC 和 ACER,后者与国家监管机构一起监督欧盟的 REMIT 规则。有两种常见的误解。首先,没有模型能够可靠地预测罕见的稀缺峰值,这是由意外停电和极端天气造成的。好的系统可以管理这种风险,而不是假装预见到它。其次,如果错过了最重要的几个小时,平均而言准确的预测仍然可能会亏损。
战略影响
背景与规则
行业背景决定了人工智能创意能否与现实接触。
质量控制
领域约束会影响可接受的错误率和监督模型。
构建选择
成功的部署使技术能力与一线工作流程保持一致。
人工智能在能源交易和电力市场中的未来
随着更多的风能、太阳能和储能并网,价格波动可能会加剧,预测将变得更有价值。较短的结算间隔有利于自动化决策。随着越来越多的电池使用类似的算法,它们可能会缩小它们竞争的价差,这可能会将回报转向辅助服务和容量支付。监管机构和经济学家正在研究许多相互反应的定价算法是否会在没有任何明确协调的情况下产生类似于串通的结果。这是一个悬而未决的问题,而不是一个确定的结论。可解释性很重要,因为交易者和合规团队必须证明他们的出价合理。
现实世界的实施
德克萨斯州 ERCOT 市场的一家电池所有者使用自动竞价平台来预测实时价格。在每个时间间隔内,它都会决定是否充电、放电或保持能量以应对可能出现的晚间价格飙升。
风电场运营商使用概率风力预测来决定日前出售多少电力。这减少了当实际产量与销售量不同时所付出的不平衡成本。
电网运营商运行机器学习负荷预测,结合天气预报、日历效应和近期需求来决定第二天安排多少储备容量。
市场监控团队使用异常检测模型对提交的投标进行筛选,以发现可能表明操纵或扣留产能的模式,供调查人员审查。
风险与防护栏
监管要求可能会使原本强大的原型失效。
历史数据可能会编码损害特定社区的偏见。
遗留系统可能会造成集成瓶颈和隐性成本。
实施路线图
让领域专家参与从问题框架到评估的整个过程。
在启动前设计审计跟踪和文档。
尽早验证合规性和安全义务。
分阶段推出,并具有明确的停止和回滚标准。
不断探索
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常见问题
什么是能源交易和电力市场中的人工智能?
能源交易和电力市场中的人工智能意味着使用机器学习来预测价格、需求和可再生能源产量,并决定发电机、电池和贸易商如何进入电力市场。这很重要,因为电力供需必须时刻保持平衡,价格可能在一天之内从负值波动到极端值,更好的预测会带来更低的成本、更可靠的电网运行和更有利可图的储能。
为什么一个网格节点的位置边际价格不同?
位置边际价格反映了每个节点满足需求的成本,包括传输拥塞和损耗的影响。
日内和实时或平衡市场的主要目的是什么?
前一天做出的预测永远不会完美。随后,随着情况变得更加明朗,市场将重新平衡供需。
为什么决定电池何时放电是一个棘手的交易问题?
有限的储存能量会产生机会成本。现在出售的每一兆瓦时都无法在以后可能更有价值的时间段内出售。
分位数回归为价格预测提供了什么?
分位数回归产生可能价格的分布而不是点估计,因此优化器可以规划风险。
平均绝对误差较低的模型为何会比准确度较低的模型赚更少的钱?
收入在很大程度上取决于几个高价值的时间。模型可能平均准确,但仍然会错过这些时间,因此应该根据收入来判断模型。
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