分析 | 消费者要为风电功率预测不准买单？英国案例

数据与原文来自Bloomberg

据彭博社 (Bloomberg) 2月1日报道，英国数个能源公司旗下的风电站有嫌疑故意虚报风功率预测，造成了每年巨额的额外费用，而这部分成本转嫁给了英国的电力用户。

这部分费用的产生原因也比较复杂，我们先看看大背景：

英国电网并不像中国电网一样健壮，是一个相对陈旧的电网体系，95%的地下网络仍然在使用充油电缆，而没有建设新的高压和特高压来去做替代。而英国早在2019年修订了《气候变化法案》，正式确定了2050年实现温室气体净零排放的目标。为了实现这个目标，那么最重要的手段之一就是扩大清洁能源发电规模。

一方面要扩大清洁能源规模，需要大规模并网，一方面电网陈旧，不足以支撑这样规模的清洁能源并网，就带来了并网挤压的问题，这个问题造成了大约220个新能源项目可能需要10多年才有机会并网。这个挤压问题就造成了电网需要让风电站停机以避免阻塞网络，并支付费用 (curtailment payment) 以弥补弃风的电站损失。

这个政策出发点也容易理解，就好像交通太拥堵了，打工人被主管部门限制在家不出门，以缓解交通拥堵，主管部门根据打工人的申报日薪给予补偿。本来当初这个政策制定的时候，是为了鼓励新能源电站的建设，缓解发电站建设后无法并网的担忧，现在看起来，这个担忧虽然没了，但是发电站建设速度已经远快于电网建设速度了。

超额收益

为什么说虚高的风功率预测可以带来超额的停机收益？我们来看一个法国电力运营的Fallago Rig风电站的具体案例

2023年4月11日，该风电站提交的预测曲线如上，预测两个时段将出现大风，可能造成电网阻塞

英国电网根据预测结果，在两个大发时段进行限电，以避免电网阻塞；并根据限电量进行费用补偿

而实际发电小于预测发电，实际值比预测值小了22%，那么大概率在限电阶段，实际值也会小于预测值，但电网的限电补偿是按预测值计算的

在16个小时中，13个小时都是虚高的，也就是说电网极大可能对限电时段进行了超额补偿，风电站可能通过人为调高预测值，来获取补偿。

这种高估并非只发生在2023年4月11日这一天，据彭博社估计，在2018到2023年期间，该风电站几乎每个月都会有不同程度的高估，过去5年有3350万英镑来自“限电收入”，而估计其中有970万英镑属于虚报带来的超额收益。

同样反观距离该风电站仅7英里的，由苏格兰电力公司运营的Dun Law风电站，人家的预测就相对更准确。这不得不引发更多的怀疑说Fallgo Rig不是风太难以预测，而是有人为因素。

现状和影响

彭博社分析了从2018年到2023年的每日预测发电和实际发电数据，总共3000万条。在121个风电站中，其中40个风电站的预测比实际虚高10%，27个风电站预测比实际虚高20%。

法国电力位于苏格兰的风电场Fallago Rig声称他们本可以比实际发出的电增加27%，而隔壁几英里外的Olsen公司声称他们本可以提供比实际增加28.7%的电力。两家公司都声称他们严格遵守规则，并与一家叫Natural Power的第三方紧密合作，提供“业界最佳实践”的预测方法。

尽管虚报的行为有所降低，但仍然很显著。2018-2021年，40个风电站虚报了超过20%的实发，这40个风电站在2021到2023年的虚报降低到了13%（从20%降低）。

虚报还会为电网带来除了限电的其它成本，比如电网仍然需要启动如天然气发电等化石能源，并需要支付启动费用。而这部分费用必然也就反映在电价上，由所有电力用户承担。

2021年11月单个月，这些额外费用就高达2亿英镑，而2022年全年，这些费用加起来超过了8亿英镑！

各方观点

英国法律明确禁止发电站的这种行为，并规定发电站应提交“最佳预测”，而在中国，类似情况有各区域的“两个细则”，对发电站预测偏差进行强考核，这种超额收益空间几乎没有。

英国Glasgow大学的能源预测专家Jethro Browell教授提到，预测平均误差应该非常接近于0，预测偏高和偏低的频率应该基本一致。如果系统性的预测偏高，很难不让人怀疑这是不是人为的。

电站运营方法国电力（EDF）认为他们的私有数据有不同的结论，但拒绝提供更多信息，旗下Fallago Rig的其它投资方也拒绝评论。

向Fallago Rig电站提供功率预测的公司Natural Power表示他们没有任何经济动力提供虚假数据，其向电站提供的服务都是固定服务费，该公司也从来没有收到过监管机构关于预测数据的问询。

英国前能源部长Jacob Rees-Mogg听闻潜在虚报行为后深表震惊，能源监管机构Ofgem也表示将严查此事，并对查实后的公司进行巨额罚款。

“It looks like some operators are gaming the system.”

英国国会议员Augus MacNeil认为这是非常令人顾虑和担忧的事情，看起来有人在非法利用电力系统，监管机构应该将超额收益回收。

非盈利智库Carbon Tracker认为，这种高估所带来的电网损失和额外碳排放，大约造成了8亿英镑的额外费用和相当于100万吨的超额碳排放，并且如果电网基础设施再不加速建设，这个额外费用在2030年之前会增加到35亿英镑。

一个匿名交易员认为虚报也没啥，因为大家都在这么做，如果某一个发电站不这么做，就会在交易上处于不利地位。另一位交易员也表示这种故意夸大预测以实现最大化收入行为非常不诚实与不道德，在欧洲能源危机下，很多家庭都面临着史上最高的电费，而发电企业竟然还要消费者承担额外的限电费用。

英国国情

电，作为从生产到消费发生在毫秒间的特殊商品，需要随时维持供需平衡。随着全球碳中和步伐的推进，风电和光伏的大规模并网是不可逆转的趋势，而这也为电价带来了由天气造成的波动性，比如在一个乌云密布的无风天，电价就会大幅上升。而英国面临更进一步的问题是，因为电网基础设施问题，导致了大量供应无法实际被使用。

英国的海上风电发展迅猛，而这些电需要从北边的苏格兰高地送往南边的负荷中心，但是当风大的时候，系统没有办法输送这么多的风电，就导致了限电问题。其实这个问题在2008年左右并不是什么问题，因为那时风电也就占了全国发电的2%。但是到了2023年，这个比例已经迅猛的增长到了40%，风电建站如火如荼，而电网建设却落后了。

比如说以在苏格兰东北海岸的Beatrice风电站为力，在2021年之前，几乎没有限电补偿，而在2021年下旬，隔壁仅13英里的Moray风电站并网，装机高达950MW。英国国家电网的网络无力支撑这种规模的装机新增，只能不停的限电。在2023年以后，Moray电站大约有25%的运营时间都处于限电状态，而原本正常发电的Beatrice也在17%的时间受到限电。从2021年开始，电网共计向两个电站支付了1580万英镑的限电费用，这部分费用最终由消费者承担。

基础设施很重要，准确预测也很重要

很明显，强大的电网基础设施是清洁能源大规模并网的必要物理条件，而准确的，诚实的预测亦是维持电力市场良性运转的必要条件。中国的电力基础设施建设一如既往的处于全球领军地位。

中国在特高压输电网络建设方面已经取得了显著的成就。目前，中国已经建成并投入运营的特高压输电线路已有28条，另有9条正在建设中。这些特高压输电线路覆盖了中国的七大区域电网。特高压输电技术是指交流1000千伏和直流800千伏以上电压等级的输电技术，其最大的特点是能够实现长途高效输电。而中国的特高压技术已经成为事实上的国际标准。

而大地量子亦提供高精度的功率预测和负荷预测，通过AI气象大模型的创新，风电的预测误差相比传统模型，最高可降低80%的MAE（平均绝对误差），在中国的电力现货市场提供高精度的预测产品。

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