中國儲能網(wǎng)訊:如同DeepSeek創(chuàng)始人梁文峰將AI(人工智能)引入金融市場做量化交易,一些創(chuàng)新者正在將AI運用于電力市場交易。
成立于2021年的北京清鵬智能科技有限公司(下稱“清鵬智能”),孵化自清華大學(xué)電子系的一個AI實驗室。2022年,清鵬智能聚焦到能源賽道,專注做電力交易AI智能體(Agent)。
清鵬智能創(chuàng)始人李中陽對《財經(jīng)》說,前兩年公司潛心做算法構(gòu)架,打下技術(shù)基礎(chǔ)。2024年開始將產(chǎn)品實際運用到電力市場。今年以來,清鵬智能開始商業(yè)化運營。
除了清鵬智能這樣的科技公司,還有諸多能源企業(yè),包括發(fā)電商、售電商、用電企業(yè)等都在嘗試自研電力交易AI產(chǎn)品。這些公司在電力市場盈虧的關(guān)鍵都是預(yù)測新能源的發(fā)電量和用電量情況,有的公司,一天的盈虧波動可能就超千萬元。電力交易員需綜合分析多維度的海量數(shù)據(jù)以做出交易決策,顯然,AI處理數(shù)據(jù)的能力遠高于人腦。
國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司近期都舉行了AI預(yù)測用電量、AI做電力交易等相關(guān)比賽;數(shù)百家發(fā)電商、售電商、相關(guān)科技企業(yè)紛紛拿出自己的AI大模型參賽。比賽之外,各類AI產(chǎn)品今年以來已在電力市場付諸實踐。
《財經(jīng)》采訪發(fā)現(xiàn),電力市場AI產(chǎn)品的底層技術(shù)既有機器學(xué)習(xí)也有深度學(xué)習(xí),業(yè)內(nèi)對該類產(chǎn)品的描述尚無共識,但該類產(chǎn)品大都包含時序大模型。時序大模型是指以具有時間維度的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),構(gòu)建可分析、預(yù)測時序數(shù)據(jù)的AI大模型。光伏、風(fēng)電的發(fā)電量即是時序數(shù)據(jù)。
政策層面在積極推動電力行業(yè)的AI應(yīng)用。國家發(fā)展改革委和國家能源局9月8日發(fā)布《關(guān)于推進“人工智能+”能源高質(zhì)量發(fā)展的實施意見》,要求積極推動人工智能在電網(wǎng)、新能源等領(lǐng)域的深度應(yīng)用。
與能源領(lǐng)域其他環(huán)節(jié)相比,電力交易是AI最能發(fā)揮作用的場景。但是,電力市場的交易決策依賴AI,既可能放大盈利,也可能放大虧損。電力交易相關(guān)AI模型尚未成熟,企業(yè)使用時必須具備自主操控能力。
AI涌入電力市場
“有時候下一場雨,一個省的負荷瞬間就能掉一半?!币晃浑娏κ袌鋈耸扛嬖V《財經(jīng)》。他舉例說,今年7月中旬山西下了場大雨,山西電力現(xiàn)貨市場的電價一下子就從幾毛錢飆漲到一元多,全省的發(fā)電量比電網(wǎng)預(yù)測量在十個小時里高出50%。
上述現(xiàn)象源于電源側(cè)風(fēng)光新能源比重的提升。截至2025年6月底,中國風(fēng)光裝機容量約占總裝機量的45.8%,超過了火電裝機占比。同時,隨著《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價市場化改革促進新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》(業(yè)內(nèi)稱“136號文”)等多個文件的發(fā)布,新能源發(fā)電進入電力市場交易的規(guī)模越來越大。這意味著電力供應(yīng)側(cè)的波動性加大,電價也會隨之波動。
因為電的交易模式已從政府定量定價為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐允袌鼋灰诪橹鳎噪娫床▌硬粌H對電網(wǎng)是個大麻煩,也讓發(fā)電廠和用電企業(yè)的收支產(chǎn)生巨大波動。
據(jù)國家能源局統(tǒng)計,2025年上半年,全國累計完成市場交易電量2.95萬億千瓦時,同比增長4.8%,占全社會用電量比重60.9%,同比提高0.52個百分點。另一方面,越來越多的電力交易將在更加動態(tài)的現(xiàn)貨市場進行,現(xiàn)貨市場已經(jīng)覆蓋了全國80%以上的地區(qū)。
電力市場主要包括中長期交易和現(xiàn)貨交易組成的電能量市場,以及調(diào)頻、備用、爬坡等品種組成的輔助服務(wù)市場。其中,中長期交易包括多年、年、月、周、多日等不同交易周期;現(xiàn)貨市場包括日前、日內(nèi)、實時這三個交易節(jié)點。鑒于電難以存儲的物理特性、電網(wǎng)對穩(wěn)定性的高度要求,以及經(jīng)濟上的多元考量,電力市場的規(guī)則異常復(fù)雜。
電力市場里,供需雙方的成本收益曲線可能異常陡峭:同樣發(fā)一度電,有的發(fā)電廠會賺錢,有的發(fā)電廠會虧錢;對于電力用戶,有的買電成本很高,有的很低,有的還能賺錢。
不管是賣電的發(fā)電廠,還是買電的售電公司和電力用戶,交易之前都是先預(yù)測當(dāng)?shù)卣w發(fā)電量和用電需求。然后根據(jù)自己的發(fā)電或用電情況,申報自己的發(fā)電\用電量。在此基礎(chǔ)上,有的電力市場直接發(fā)布結(jié)算價格,有的電力市場要求企業(yè)先申報售電\用電價格,再發(fā)布結(jié)算價格。
準(zhǔn)確預(yù)測才能讓企業(yè)獲得更大利益。譬如,如果某發(fā)電商認為日內(nèi)用電量數(shù)據(jù)會高于發(fā)電計劃,那么其在日前交易時可報出較低的發(fā)電量計劃;若日內(nèi)交易果真因為電量短缺價格上漲,該發(fā)電商就再增加發(fā)電量,增加的發(fā)電量,電價就更高。反之亦然。
不過,為了保障電網(wǎng)穩(wěn)定性,各電力交易所都會制定偏差考核懲罰機制。發(fā)電商日內(nèi)增加或減少的發(fā)電量不能比日前報的量高或者低太多,比如限制在20%以內(nèi)。超過該限值,該發(fā)電商必須繳納罰款。
據(jù)《財經(jīng)》調(diào)研,目前參與電力市場的企業(yè)都已不同程度地采用了AI工具。盡管業(yè)界對適用電力市場的AI技術(shù)尚有爭論,但共識是電力交易中AI的使用率將逐漸提升。
有的能源企業(yè)依托已有的物聯(lián)網(wǎng)平臺與數(shù)據(jù)資源,自研了AI大模型。遠景智能副總裁鄭穎對《財經(jīng)》表示,公司早在2016年便推出了智能物聯(lián)操作系統(tǒng)EnOS?;谶@一數(shù)據(jù)底座,結(jié)合氣象觀測站以及其他多維基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù),遠景正致力于研發(fā)新一代AI大模型。該模型將應(yīng)用于氣象預(yù)測、電力供需分析、電力市場交易等多場景。
鄭穎介紹,遠景三四年前已啟動面向電力市場的AI大模型訓(xùn)練,今年以來,隨著政策積極推動新能源、儲能參與電力市場,明顯感到行業(yè)對AI技術(shù)的需求變得迫切。
李中陽對《財經(jīng)》說,基于對新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)增長和電力市場深化改革的預(yù)期,清鵬智能2022年押注電力交易AI智能體。今年以來,政府部門、電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)、售電公司都對AI愈發(fā)重視,公司產(chǎn)品也打開了市場。
何種AI適用于電力交易?
據(jù)《財經(jīng)》調(diào)研,一些大型發(fā)電、售電公司傾向于自研AI交易模型,或者購買部分軟硬件來組建自己的AI產(chǎn)品;中小型公司更愿意直接購買AI服務(wù)或者產(chǎn)品。
整體來說,適用于電力市場的AI產(chǎn)品仍處于探索階段,使用AI的公司有賺有虧。
電力市場AI產(chǎn)品的底層技術(shù)包括深度學(xué)習(xí)、機器學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)優(yōu)化決策等,在這些底層技術(shù)之上,業(yè)界目前使用較廣泛是時序大模型。多家公司的AI產(chǎn)品以該類別大模型為主,或者是包括該類別大模型。
清華大學(xué)軟件學(xué)院副教授龍明盛近日在2025時序數(shù)據(jù)庫技術(shù)創(chuàng)新大會上表示,時間序列數(shù)據(jù)是重要的工業(yè)資產(chǎn)。時序數(shù)據(jù)與自然語言數(shù)據(jù)有兩個差異:其一,時序數(shù)據(jù)本質(zhì)上是多變量序列而非單序列;其二,時序數(shù)據(jù)展現(xiàn)出更強的多樣性,包括形態(tài)變化、采樣頻率差異和值域分布波動等特性。時序大模型將為工業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型提供強大的技術(shù)支撐。
李中陽表示,時序大模型處理的是具有時間維度的數(shù)據(jù),DeepSeek等語言大模型主要是處理語料。兩者的共性是模型架構(gòu)差不多,但是時序大模型的參數(shù)量少得多,更聚焦在某個工業(yè)場景,比如清鵬智能的產(chǎn)品聚焦在電力交易。
李中陽認為,從用電量與電價預(yù)測、設(shè)備健康狀態(tài)評估,到可再生能源發(fā)電量預(yù)估,電力行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)高度依賴時序數(shù)據(jù)建模。這類任務(wù)不僅需要精準(zhǔn)捕捉多時間尺度的歷史關(guān)聯(lián)性,還要深度融合氣象、市場、運行工況等多源異構(gòu)信息,并在毫秒至小時級的時間分辨率上實現(xiàn)高精度預(yù)測與快速響應(yīng)決策。語言大模型因缺乏原生的長時序依賴捕捉機制與跨模態(tài)特征融合能力,在實際應(yīng)用中往往面臨預(yù)測精度不足、穩(wěn)定性欠佳的問題。因此,用于電力市場交易的AI,只能是時序大模型。
在AI大模型發(fā)展的初期,數(shù)據(jù)規(guī)模和質(zhì)量決定了模型的起點水平。鄭穎認為,除了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),推動大模型能力提升的關(guān)鍵是在實際落地場景中持續(xù)驗證與迭代優(yōu)化。既擁有海量一手數(shù)據(jù)又具備豐富應(yīng)用場景的企業(yè),模型迭代就更快,競爭力就更強,反之就難以在競爭中立足。
曦謀決策(杭州)智能科技有限責(zé)任公司(下稱“曦謀決策”)2023年成立,不久后就推出了電力交易智能體研發(fā)平臺,不僅開放時序與決策大模型的API(應(yīng)用接口),還支持無編程經(jīng)驗的電力交易員、科研人員與企業(yè)用戶快速開發(fā)電力交易智能體。
曦謀決策總經(jīng)理辛焱對《財經(jīng)》表示,訓(xùn)練大模型需要足夠豐富的數(shù)據(jù),這是推動模型不斷迭代和優(yōu)化的前提。但數(shù)據(jù)量的堆積并不能自動轉(zhuǎn)化為模型的競爭力,要讓大模型真正適用于電力市場,還必須進行系統(tǒng)性的工程設(shè)計。
以時序預(yù)測大模型為例,它不僅依賴氣象預(yù)測,還涵蓋新能源發(fā)電量預(yù)測和電價預(yù)測等多個環(huán)節(jié)。氣象大模型能夠提供氣象預(yù)測,但需要轉(zhuǎn)化成對電力調(diào)度和交易的決策依據(jù)。比如,高精度1×1 km 的氣象預(yù)測提供了海量格點信息,接下來要做的是據(jù)此預(yù)測全省新能源發(fā)電量變化,這是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
辛焱認為,能否完成這個系統(tǒng)工程,是衡量團隊綜合實力的關(guān)鍵。同時,預(yù)測本身存在不確定性,須通過決策大模型的多場景概率推演與風(fēng)險控制,把這些不確定性轉(zhuǎn)化為決策方案。只有把數(shù)據(jù)優(yōu)勢、系統(tǒng)化建模能力與決策優(yōu)化機制結(jié)合起來,AI大模型才能真正發(fā)揮作用,成為電力市場中不可或缺的工具。
與面向C端的應(yīng)用不同,企業(yè)采購AI大模型是為了輔助自己做電力交易,因此非常關(guān)注AI帶來的實際效果?!敦斀?jīng)》采訪的多家公司都表示,自己的AI產(chǎn)品已幫助用戶獲得收益。李中陽舉例說,在山西電力市場,清鵬電力交易智能體助力風(fēng)光場站分別實現(xiàn)度電收益增加2分和0.5分。目前清鵬智能正在與頭部售電公司進行交易托管合作。
但是,并非所有運用AI的企業(yè)都會顯著提高收益。不同的AI產(chǎn)品以及不同的使用策略都會導(dǎo)致收益差異,還有可能出現(xiàn)虧損。在近期國家電網(wǎng)旗下公司組織的AI電力交易大賽中,124個參賽隊伍的平均購電成本為351.90元/MWh(兆瓦時),名次較高的隊伍和名次較低的隊伍,每度電采購成本的差距超過1毛錢。
鄭穎認為,AI在電力交易等決策場景中比人類有優(yōu)勢,但這個優(yōu)勢需在長周期內(nèi)才能顯現(xiàn)。正如基金經(jīng)理的業(yè)績不能以單日或單周表現(xiàn)評判。AI電力交易模型的成效,也需在半年至一年的時間維度中評估,才能反映其真實水平。
AI的優(yōu)勢是做超大規(guī)模的復(fù)雜運算和預(yù)測,但由于電力市場規(guī)則較多,相關(guān)的邊界還需人為設(shè)定。比如,如何設(shè)定電力交易的風(fēng)險傾向,是更激進地追求高回報,還是追求平穩(wěn)降低風(fēng)險?也就是說,人為因素對使用AI后的收益有重要影響。
清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院天工智庫中心特聘研究員陳鈺什提醒說,再先進的大模型,也難以完全消除預(yù)測誤差。電力需求預(yù)測模型的擬合精度并非越高越好,過分追求精度,可能會導(dǎo)致模型過度擬合,泛化能力下降。
泛化能力下降是指機器學(xué)習(xí)模型在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上表現(xiàn)良好,但面對新數(shù)據(jù)或未知場景時預(yù)測性能顯著降低的現(xiàn)象。其本質(zhì)是模型過度依賴訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的特定模式或噪聲,而未能真正學(xué)習(xí)到數(shù)據(jù)背后的規(guī)律,導(dǎo)致無法適應(yīng)現(xiàn)實中的不確定性。
例如,模型在訓(xùn)練中捕捉到某地區(qū)歷史電力需求中的偶然性事件(如某次臨時政策刺激)。但在預(yù)測未來時,若遇到宏觀經(jīng)濟波動(如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整)或極端天氣(如罕見寒潮),這些新數(shù)據(jù)與訓(xùn)練集不同,模型便無法準(zhǔn)確預(yù)測,出現(xiàn)誤差激增。