基于數(shù)字驅(qū)動的新型電力零售交易平臺構(gòu)建

許益鋒

（國能浙江能源銷售有限公司 浙江杭州 310016）

0 引言

能源環(huán)境的變革推動了電力交易改革，電力零售市場受到了巨大沖擊［1］，逐漸向自由化發(fā)展，電力市場內(nèi)部的競爭也越來越激烈。為了打破現(xiàn)有的電力壟斷機制［2］，降低電力用戶費用，需要積極實施電力零售改革。研究表明，目前我國已經(jīng)開始通過降低上網(wǎng)電價、設(shè)置電價體系來整頓電力市場［3］，還原電力市場的供求關(guān)系，已經(jīng)取得了初步成效。近年來，電力科技逐漸走入人們的視野［4］，應(yīng)用電力可以進行智能化自動調(diào)度，快速診斷電力交易故障，降低電力損耗，因此，在該背景下需要構(gòu)建1 個新型電力零售交易平臺［5］。

原有的電能計量平臺主要由賣方進行抄表、維護，極容易受電力市場內(nèi)部變化影響產(chǎn)生買賣爭執(zhí)，從而導(dǎo)致電能計量誤差［6］，不利于電力市場的發(fā)展，因此需要針對現(xiàn)有的零售市場進行需求管理，推動配電自動化發(fā)展。相關(guān)研究人員針對目前的電力市場設(shè)計了簡單的電力零售平臺［7］，包括區(qū)塊鏈電力服務(wù)平臺、微網(wǎng)架構(gòu)電力零售平臺等，但上述平臺受數(shù)字信息流總量的影響，實際應(yīng)用效果較差。數(shù)字驅(qū)動是1 種先進的數(shù)字信息流決策運營技術(shù)［8］，不僅可以優(yōu)化現(xiàn)有的電力交易模式，還能實現(xiàn)經(jīng)濟共享，豐富配電零售市場的零售交易模式。因此，本文基于數(shù)字驅(qū)動設(shè)計了1 種全新的電力零售交易平臺。

1 電力市場交易現(xiàn)狀

浙江電力市場發(fā)展起步較晚，2017 年初期才開始逐步進行電力市場建設(shè)，直至2019 年首次電力現(xiàn)貨市場周結(jié)算試運行［9］。到了2021 年，浙江電力市場飛速發(fā)展，設(shè)置了多個綠電交易點，電力零售也在有序開展，截至2021 年底，浙江電力用戶已經(jīng)突破了5.7 萬，電力市場活躍度實現(xiàn)了飛躍。研究表明，浙江電力注冊資金≥2 億元的售電公司已經(jīng)達到了80 所，其按注冊資金劃分示意圖如圖1 所示。

圖1 浙江售電公司占比（按注冊資金劃分）

由圖1 可知，注冊資金≥2 億元的售電公司數(shù)量最多。針對浙江電力企業(yè)進行進一步分析發(fā)現(xiàn)，其主要分為4 種不同的類型，分別為發(fā)電型、國網(wǎng)型、國資背景型、民營企業(yè)型。近幾年浙江電力市場規(guī)模變化如圖2 所示。

圖2 歷年浙江電力市場規(guī)模

由圖2 可知，近幾年，浙江市場化電量逐步放開，參與電力市場的中小企業(yè)用戶越來越多，售電公司傳統(tǒng)的客戶線下拜訪和簽約模式的瓶頸逐漸顯露。面對這種電力零售新局面，售電公司想要獲得更多、更優(yōu)質(zhì)的客戶，在提升自身服務(wù)能力的同時，急需打破傳統(tǒng)電力零售模式，探索構(gòu)建靈活高效、智慧協(xié)同的電力零售新模式。

目前電力市場發(fā)展主要存在8 個關(guān)鍵問題：①售電公司獲客成本高、客戶地理位置分散、對售電市場規(guī)則不了解［10］，導(dǎo)致簽約難度過高；②網(wǎng)上營業(yè)廳線上操作步驟繁瑣，導(dǎo)致注冊與簽約效率低下，增加客戶簽約壁壘；③欠缺對營銷業(yè)務(wù)人員線上線下合理有效的閉環(huán)管控，導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量參差不齊；④無單一終端進行業(yè)務(wù)辦理和維護，導(dǎo)致營銷業(yè)務(wù)人員無法一次性完成簽約任務(wù)；⑤套餐研究發(fā)布過程冗長，導(dǎo)致無法快速適應(yīng)市場變化；⑥無對應(yīng)較全面、配套新能源市場模式的用戶需求側(cè)服務(wù)，在雙碳目標下，用戶用電需求豐富，導(dǎo)致目前線下簽訂模式難以讓用戶快速、全面地了解所需要的購電方案；⑦售電公司無法有效獲取客戶分時用電信息，無法提供定制化、多樣化的購電服務(wù)；⑧沒有充分發(fā)揮集團產(chǎn)業(yè)協(xié)作優(yōu)勢來豐富營銷拓客渠道，導(dǎo)致銷售路徑和渠道沒有得到最大化的拓展甚至受限。針對上述電力市場存在的問題需要研究全新的解決思路。

隨著電力市場化交易額增加，電價的浮動越來越大。以浙江電力市場為例，在不保底售電后大量用戶涌入市場，簽訂用電合同的耗時逐日增加，導(dǎo)致電力市場的售電窗口期較短，用戶的質(zhì)量急劇下降。在此背景下，部分售電公司開始以優(yōu)質(zhì)服務(wù)為競爭主體，設(shè)計了許多優(yōu)質(zhì)套餐，如圖3 所示。

圖3 售電優(yōu)質(zhì)套餐

在圖3 套餐基礎(chǔ)上，大量用戶開始辦理售電業(yè)務(wù)，但在電力市場發(fā)展初期，并不存在系統(tǒng)化平臺，嚴重影響業(yè)務(wù)的辦理效率，基于此，需要設(shè)計1 個系統(tǒng)化的電力零售交易平臺。

數(shù)字驅(qū)動是目前杭州電力市場中發(fā)展的新方向，很多售電企業(yè)紛紛建立線上售電商城，將其與線下營業(yè)廳對接。這種零售交易方式不僅可以改變原有的電力零售模式，還能實現(xiàn)精準營銷，提高業(yè)務(wù)辦理效率，從而提高用戶的交易體驗感。以浙江某用電企業(yè)為例其構(gòu)建的電力新零售平臺如圖4 所示。

圖4 杭州某用電企業(yè)電力零售平臺

由圖4 可知，該零售平臺通過多元數(shù)字驅(qū)動融合將線上支付與線下營業(yè)廳相結(jié)合，用戶可以在線上商城選取相關(guān)的交易套餐進行支付，再通過線下營業(yè)廳的一站式服務(wù)解決售后問題，快速高效地完成零售交易管理，實現(xiàn)雙贏，因此構(gòu)建電力零售交易平臺是電力企業(yè)的必然選擇。

2 構(gòu)建電力零售數(shù)字驅(qū)動平臺

2.1 創(chuàng)建電力零售交易平臺業(yè)務(wù)角色

為了提高海量客戶的交互便捷性、操作流暢性，使其可以享受一站式線上服務(wù)，引導(dǎo)客戶快速完成線上合約，首先需要創(chuàng)建合理電力零售交易平臺內(nèi)部的業(yè)務(wù)角色。本文設(shè)計的電力零售交易平臺根據(jù)國家能源零售新模式的需求選取了4 個不同的業(yè)務(wù)角色，電力零售交易平臺業(yè)務(wù)角色組成示意圖如圖5 所示。

圖5 電力零售交易平臺業(yè)務(wù)角色組成示意圖

由圖5 可知，售電公司是電力交易的核心，通過零售市場向用戶發(fā)布相關(guān)的電力銷售業(yè)務(wù)，宣傳用電套餐等，全面滿足用戶的需求；零售市場用戶是最常見的電力市場消費者，了解售電價格后選擇符合自身使用需求用電套餐完成消費，除此之外，還可以定期發(fā)布用電需求，制定針對性較強的個性化用電方案；平臺運營方主要負責(zé)運營平臺內(nèi)部的交易數(shù)據(jù)，設(shè)置合理的的交易參數(shù)，使平臺的使用性能滿足用戶需求；平臺監(jiān)督方主要負責(zé)開展平臺的監(jiān)督工作，通過各種渠道對平臺內(nèi)部的服務(wù)進行監(jiān)督，提升設(shè)計平臺的綜合服務(wù)質(zhì)量。

針對上述創(chuàng)建的電力零售平臺業(yè)務(wù)角色，可以進一步設(shè)計平臺的技術(shù)架構(gòu)，如圖6 所示。

圖6 電力零售交易平臺技術(shù)架構(gòu)

由圖6 可知，該技術(shù)架構(gòu)遵循電力零售交易需求，共包括網(wǎng)上零售商城、售電管理系統(tǒng)、零售平臺管理系統(tǒng)這3 個部分。該電力零售交易技術(shù)架構(gòu)以開源架構(gòu)、自主可控為原則，采用“云平臺、數(shù)據(jù)湖、微服務(wù)”技術(shù)體系；平臺底座技術(shù)體系中的微服務(wù)集成DevOps 進行開發(fā)，并在此基礎(chǔ)上進行擴充。為了滿足各業(yè)務(wù)場景，該架構(gòu)建設(shè)了管理中心，可以通過用戶管理、權(quán)限管理實現(xiàn)用戶鑒權(quán)、訪問控制，防止暴力破解。除此之外，該平臺還應(yīng)用了日志系統(tǒng)和監(jiān)控中心實現(xiàn)用戶行為審計，保障平臺安全穩(wěn)定運行。

2.2 基于數(shù)字驅(qū)動設(shè)計電力零售交易機制

隨著電力企業(yè)的增多，電力零售交易數(shù)據(jù)的組成越來越復(fù)雜，難以通過常規(guī)的方法處理零售交易數(shù)據(jù)，創(chuàng)建符合交易需求的電力零售交易機制，因此本文設(shè)計的電力零售交易平臺應(yīng)用數(shù)字驅(qū)動技術(shù)處理電力零售交易數(shù)據(jù)，設(shè)計了全新的電力零售交易機制。

在開始交易前，需要設(shè)置1 個數(shù)據(jù)驅(qū)動鏈，輸入獲取的用戶信息進行數(shù)據(jù)分析，評估用戶的潛在價值，從而制定符合用戶需求的方案，用戶在線選購套餐完畢可以輸出選取的套餐編號，進行售后跟進，為后續(xù)電力零售交易機制的制定作參考。

阿里不明白這些，只覺得好熱鬧，他不禁高興起來。拍著巴掌又蹦又跳地大聲唱：“阿里的弟弟過來了!阿里的爸爸過來了!”

本文設(shè)計的電力零售交易平臺使用數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)設(shè)了客戶畫像，從企業(yè)風(fēng)險、企業(yè)基本情況、用能情況、忠誠度等方面對企業(yè)的需求進行分析，獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，再進行數(shù)據(jù)清洗與分類，從而準確預(yù)判客戶的需求特點。根據(jù)上述提取出的用戶特征可以將零售交易平臺與交易中心對接，獲取符合市場競爭需求的交易價格，此時該平臺設(shè)置的交易機制如圖7所示。

圖7 電力零售交易平臺交易機制

由圖7 可知，該零售交易機制引入了碳價格信號進行替代，在現(xiàn)貨市場區(qū)域，可整合用戶資源，結(jié)合用戶在不同時段用電量，優(yōu)化在批發(fā)市場中各電源種類的購電比例，以最大平衡能力為具有綠電需求的用戶采購綠電，使其既滿足原有的交易目標，又降低了實際交易成本，從而推動電力市場有效轉(zhuǎn)型。

在實際交易過程中，設(shè)計的電力零售交易平臺可以根據(jù)電能替代情況設(shè)置電交易價格，推動電能替代?？梢圆少?fù)獠繑?shù)據(jù)服務(wù)，簡化客戶操作流程，實現(xiàn)一分鐘建檔、三步完成簽約。還可以優(yōu)化完善當(dāng)前營銷管理功能，實現(xiàn)業(yè)務(wù)人員注冊、報備、跟進、客戶信息采集、購電意向評估等各個環(huán)節(jié)的營銷管控。針對套餐中電能量部分和偏差考核部分設(shè)計靈活結(jié)算引擎，支持導(dǎo)入客戶歷史用電量，快速評估套餐電費，評估完成后支持一鍵發(fā)布套餐。

2.3 構(gòu)建電力零售智能化交易合約

電力零售交易效率對電力零售交易效果有重要影響。本文構(gòu)建的電力零售交易平臺不僅將移動端打造為集業(yè)務(wù)辦理、線上電子簽章、合同模板打印、下載等為一體的一站式終端，還構(gòu)建了電力零售智能化交易合約，首先需要計算電-碳產(chǎn)品價格關(guān)系式P0，如式（1）所示。

式中：PE為電產(chǎn)品價格；PC為碳產(chǎn)品價格；此時售電公司的收益V 如式（2）所示。

為了確定電量交易閾值，需要進一步計算用戶的用電成本，如式（3）所示。

此時結(jié)合用戶發(fā)布的需求可以制定針對化用戶交易需求，計算用戶產(chǎn)品組合零售值，如式（4）所示。

式中：QE為所需電量；QC為所需碳量；Sk為輔助參數(shù)。

根據(jù)上述零售值可以確定最終售電公司競價，此時根據(jù)上述參數(shù)設(shè)計的智能化合約如圖8 所示。

圖8 智能化合約

由圖8 可知，使用上述的智能化合約可以采集用戶分時用電信息，構(gòu)建用電分析模型，基于用戶用電峰、谷電量，分析是否具備負荷側(cè)調(diào)節(jié)能力。還可以構(gòu)建實時成本計算模型，分析展示用戶電費變化，并且為用戶提供用電建議報告。除此之外，還可以為用戶提供包括綠電在內(nèi)的多種套餐方案，為客戶提供電、氣、熱、冷、壓縮空氣等用能解決方案，根據(jù)客戶特有資源選擇投資分布式光伏、分散式風(fēng)電、分布式燃機、儲能、熱泵等，實現(xiàn)多種能源的相互轉(zhuǎn)化和優(yōu)化配置，并提供能源技術(shù)支持服務(wù)，實現(xiàn)節(jié)能降耗、低碳綠色、降本增效，滿足客戶的多種能源需求。

3 實例測試

3.1 測試準備

為了驗證設(shè)計的電力零售交易平臺的實際交易效果，本文選取某區(qū)域的電力用戶進行實例測試。該區(qū)域位于某市縣城，在2020—2021 年，該區(qū)域仍使用較落后的電力零售方式進行交易；受電力市場發(fā)展的影響，于2020 年開始進行電力零售交易改革，在2021 年正式開始使用本文設(shè)計的電力零售交易平臺進行交易。

3.2 測試結(jié)果與討論

為了增加實測的準確性，本文假設(shè)初始的電力市場可再生能源占比為三成，此時該區(qū)域的基礎(chǔ)電價為0.634 元/kWh，其能源與時間占比關(guān)系如圖9 所示。

圖9 某區(qū)域電力能源與時間占比圖

由圖9 可知，隨著時間變化，可再生能源的占比也在不斷浮動，原始電力市場中，可再生能源占比為30%，應(yīng)用電力零售交易平臺的平均可再生能源占比為39.3%，所有月份的可再生能源都在37%以上。應(yīng)用電力零售交易平臺進行交易后的可再生能源占比均有所提高。

對應(yīng)用電力零售交易平臺進行交易后的清潔能源消納量進行對比，對比結(jié)果如圖10 所示。

圖10 清潔能源消納量

從圖10 可知，清潔能源消納量在應(yīng)用新的交易平臺后也有了大幅提升，年度清潔能源消納量共計提升16 200 kWh，有效促進了清潔能源替代。

對應(yīng)用電力零售交易平臺進行交易后，電力用戶原始用電量與套餐電量進行對比，對比結(jié)果如圖11 所示。

圖11 電力用戶用電量比對

通過圖11 可知，在應(yīng)用電力零售交易平臺后，用戶的用電量得到了大幅的提升，年度用電量總計增加了16 850 kWh，可以有效促進電能替代，整體交易效果較好。證明本文設(shè)計的電力零售交易平臺的交易性能良好，具有節(jié)約性，有一定的應(yīng)用價值。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，隨著電力市場發(fā)展，中小型電力企業(yè)的數(shù)量越來越多，隨之出現(xiàn)了許多問題。為了提升各個區(qū)域的電力市場發(fā)展效果，需要開展電力零售交易模式創(chuàng)新。本文結(jié)合電力零售交易的智能化需求，使用數(shù)字驅(qū)動技術(shù)設(shè)計了1個全新的電力零售交易平臺。實例測試結(jié)果表明，設(shè)計的電力零售交易平臺的交易性能良好，有一定的應(yīng)用價值，為后續(xù)電力交易可持續(xù)發(fā)展作出了一定的貢獻。