有效信息披露對緩解棄風限電的作用

[作者單位：卓爾德環(huán)境研究（北京）中心（DERC）]

本期專欄，讓我們以美國作家、工程師、企業(yè)家和性能改進顧問H. James Harrington的一段名言開始：

“Measurement is the first step that leads to control and eventually to improvement. If you can’t measure something, you can’t understand it.If you can’t understand it, you can’t control it. If you can’t control it, you can’t improve it.”

如果你不能度量，那么你就無法理解。在我國，足夠分辨率的調度運行數據往往是不公開的。理由雖然令人很難理解，但是在市場日益多樣化、需求與供應日益復雜的系統(tǒng)現狀與未來情況下，這已經影響到了對電力系統(tǒng)與行業(yè)幾乎所有問題的精確認識。我們接下來將討論充分透明的信息與數據披露在解決棄風限電問題中的角色與作用。

事實

? 棄風情況的透徹理解是需要細節(jié)的。美國德州電力市場從2003年到2009年出現一定程度棄風的天數要占到總天數的45% ，但是其全年累計棄風率卻只有2%～3%，風電年利用小時數為3000小時；而我國的棄風嚴重地區(qū)，比如東北的遼寧，據稱85%的棄風發(fā)生在供暖季（見前幾期專欄的討論），而前幾年的棄風率在15%以上，2017年有所下降，但是仍然在8%以上，年利用小時數只有不到2200小時。棄風的頻率與總量如此不同。要充分的理解其原因，需要的不僅僅是年度發(fā)電量數據，而是每一個季度、每一個月、每一個小時的系統(tǒng)出力與負荷數據。

? 在歐盟，電力數據透明化已經成為必須執(zhí)行的法律（EU Transparency Regulation N °543/2013），并有力地促進了就業(yè)與創(chuàng)新。各種第三方的數據展示與分析應用極大地豐富了人們對電力系統(tǒng)運行各種問題的理解，比如德國的網絡阻塞帶給鄰國的Loop flow問題、電網的再調度（Re-dispatch）成本、風電經濟棄風（當市場價格為負，甚至負到超過可再生能源補貼的程度）的時刻以及持續(xù)時間、需求嚴重不足（比如圣誕節(jié)）時期的供電動態(tài)（圖1）。此外，數字化能源系統(tǒng)的轉型中，需求側的商業(yè)模式、消費者與集成商的參與是重中之重。這方面更有賴于對于消費數據的詳盡披露與分析。僅在德國，這方面的就業(yè)人口可能就在萬人以上的量級。

? 在美國，信息公開法令、電力監(jiān)管條例等規(guī)定了電力數據披露的內容、頻率、格式、滯后時間等要素，對數據透明化進行了詳盡的規(guī)范與規(guī)定。有了足夠分辨率的數據披露，我們才知道了加州的“鴨子”曲線，以及上述提及的一年中棄風的天數比例。更為重要的是，與此相關的可視化究以及對未來的分析正在日新月異地展開，幫助理解很多的復雜問題（比如市場操縱行為、預測準確的價值、儲能的價值、系統(tǒng)阻塞與金融輸電權等）。

圖1 德國圣誕節(jié)期間的電價與化石能源出力

? 披露了信息，其他的什么都不做，情況都可能得到改善。這一結果被諸多的實證研究所證實。比如，在我國減排SO2攻堅的“十一五”期間，確定了2010年SO2相比2005年減排10%的目標。而實證研究顯示：這一目標只有到了安裝在線監(jiān)測裝置的2008年，才從語言修辭變成實際行動。原國家電監(jiān)會的報告指出，2009年年底，湖北缺電，江西組織的臨時送湖北交易，實際上是三峽送江西電量直接改送湖北，江西則在省內掛牌向火電企業(yè)采購電量。實際潮流是：該部分電量并未出省，而是由江西自行消納，交易量與三峽送入電量進行了對沖。這一信息的披露直接使得“三峽分電”的僵硬體系與物理執(zhí)行細節(jié)暴露在世人的面前，為充分理解問題的原因與性質，更有效率的運行提供了前提。

? 信息披露可以發(fā)現潛在的錯誤，幫助人們實現更優(yōu)。2014年，德國北威州（Nordrhein-Westfalen）的統(tǒng)計部門漏算了2個已經試運行的燃煤電廠的排放數據，造成CO2排放量計算的錯誤，以及與發(fā)電量數據明顯的不匹配。這一數據的披露與明顯的不一致立刻引發(fā)了研究人員的交叉校核，并迅速得以糾正 。

? 借助于衛(wèi)星圖片、機器識別、crowdsource等工具與方法，人們對電力系統(tǒng)的了解有了傳統(tǒng)意義上的信息與統(tǒng)計數據之外的途徑。典型的是在電網、電廠分布上的應用。比如“http://opengridmap.com/”就是一個例子。圖2給出了公開來源以及通過crowdsource方式繪制的印度電網結構圖的對比效果。通過模糊性去保證安全是一個壞主意，它長期會使得影響力喪失。

邏輯

圖2 Crowdsource方法推動電力透明化

? 由于缺少數據，過去對于棄風原因的理解甚至出現過很多邏輯錯誤，特別是在媒體上，用“棄風不可能是零”的論證試圖去證明棄風高達20%甚至更多的事實。2015年12月，新華網發(fā)表的《可再生能源頻遭“尷尬”局面待解》一文提及，“如果沒有足夠的跨區(qū)外送電力通道，即使甘肅、新疆火電機組全停，照樣有棄風、棄光”，貌似氣勢很足，邏輯上把處在連續(xù)區(qū)間上的棄風問題再次簡化為“有還是沒有”的二值問題。

? 現實中存在大量的連續(xù)性問題，對于未來，往往也是“多一點”還是“少一點”的問題最重要。這需要充分的信息與數據以更具準確的理解。二值化可以幫助人們形成更直觀的認識（黑天鵝發(fā)生與否），但是這往往不是世界的常態(tài)（灰犀牛是逐漸變灰的）。定量的數據更能夠說明這些連續(xù)區(qū)間上的問題。

? 棄風就是一個典型的多原因，并且每個地區(qū)可能原因的貢獻不盡相同的問題。對于這樣的問題，需要嚴格的仿真方法論與反事實分析，去界定每個因素對棄風結果的貢獻。比如東北地區(qū)，可能系統(tǒng)平衡困難（大量的不靈活的熱電機組）預計最小出力設定偏保守是主要的原因；在甘肅，可能不靈活的外送安排（基荷外送）是主因；東部地區(qū)如果出現棄風，那么僵直的外來電降低了整個系統(tǒng)的靈活性往往是主因。

? 信息公開是市場主體參與市場競爭的基本條件之一。我國已經制定了雄心勃勃的電力短期市場（習慣上稱為現貨市場，盡管連續(xù)交易并不存在現貨、期貨的明顯區(qū)分），比如2018年年底實現日前市場試點的計劃，2020年實現全國市場（全國市場這個目標明顯不現實，也存在必要性有無的存疑），并大幅縮短報價的提前量時間（所謂“關門”時間）。參與者的數量、其提交出力與價格信息的頻率都將大大增加。根據市場的公開信息調整自身的報價行為，取得更高收益是各方參與市場的需要；根據歷史報價分析是否存在市場操縱等行為是監(jiān)管方的重要工作。隨著市場建設的深化，信息與數據將變得越來越重要，并成為必需。

小結

有效的信息披露與數據的透明化是全面理解棄風，從而有效率地解決棄風問題的關鍵所在。

通過立法或者行政法規(guī)的方式，規(guī)定電力系統(tǒng)運行數據與信息強制披露的具體方式、內容與周期等信息，強化調度運行的透明化，是當前一項極其迫切的任務。

這是觀察政府電力體制改革意愿與決心的一塊最方便易得、也最有效的試金石。