EDP可再生能源为风力发电场开发收益预测和风险分析工具
挑战
解决方案
结果
- 核心流程自动化
- 独立程序与企业IT基础设施无缝集成
- 风险管理得到改善，节省了数百万美元
“我们用MATLAB开发的工具比我们基于电子表格的方法更可靠、可扩展和可维护。我们知道这些工具会起作用，我们可以添加新的功能，我们可以在没有IT部门参与的情况下更新生产系统。”
Manuel Arancibia, EDP可再生能源公司
EDP可再生能源的麦田风力发电场。
运营煤炭、天然气和石油发电厂的公用事业公司可以控制生产并预测未来的收入。然而，对于风力发电场来说，商业规划是一个挑战。风力发电场的产量是根据当地风速变化的，这使得预测的可靠性大大降低。
为了产生准确的收入预测和风险收入预测，EDP北美可再生能源公司(前身为地平线风能能源公司)将其投资组合中所有风力发电场的产量估计与期货市场上的电价预测相结合。使用MATLAB®在美国，EDPR分析师开发了一个自动风险预测系统，该系统将历史数据、当前价格和专家分析师的前瞻性估计考虑在内。
“因为我们的团队已经掌握了MATLAB，所以我们不需要程序员。相反，我们的结构和市场运营分析师(他们已经具备必要的数学和经济学经验)直接开发了该系统，这是一个效率高得多的过程，”EDPR的市场运营经理曼纽尔•阿兰西比亚(Manuel Arancibia)表示。“MATLAB使这些分析师能够从零开始构建可靠的、可扩展的预测和分析解决方案。”
挑战
EDPR最初的电力价格预测系统并不可行。EDPR的市场运营分析师迈克尔•威克斯(Michael Weeks)回忆道:“我们有一个由15张电子表格组成的网络，有些表格的行数多达50万行。”“这个系统不可靠。它崩溃了，无法扩展，每一次新的运行都需要数小时的手动步骤。”
该团队必须将价格预测与风力发电的容量预测联系起来，同时在多个地理分散的地点将价格和风力水平相互关联——这是一项复杂的任务，用电子表格是很有挑战性的。
EDPR需要自动预测和风险管理可靠和可扩展的解决方案，并且可以在现有的IT基础设施中轻松部署。
解决方案
EDPR分析师使用MATLAB、MATLAB Compiler™和配套工具箱开发了两个互补系统:用于价格预测的价格报告系统(PRS)和用于投资组合和风险分析的投资组合决策系统(PDS)。
对于PRS, Weeks使用Database Toolbox™从多个SQL数据库读取数据，包括内部长期价格预测、第三方预测、历史价格和每日远期合约。他在MATLAB中开发了算法，分析了这些数据，得出了未来几年所有EDPR风力发电场的每月价格预测。
Weeks使用MATLAB编译器部署了一个PRS版本，该版本每天早上自动运行，并将预测结果存储在数据库中。
在开发PDS的过程中，EDPR的高级结构分析师Cedric Kouam使用数据库工具箱访问了PRS价格预测。
利用计量经济学工具箱™，他基于历史期权交易信息确定了定价信息的短期和中期波动率。
根据EDPR的风力评估小组的输入，Kouam使用统计和机器学习工具箱™和曲线拟合工具箱™来找到适合每个站点的历史风力水平数据的统计分布。
Kouam用统计和机器学习工具箱生成随机数，用于蒙特卡罗模拟研究风的分布和能源价格。这些模拟量化了风险价值、风险收入和单个风力发电场和EDPR的整个风力发电场组合的总体预期收入，使用了2000多个场景。
通过电子表格链接™，Kouam将结果保存到微软®Excel®电子表格。该链接使分析师能够使用Excel作为Kouam基于MATLAB的风险算法的接口，节省了数小时的手工工作。
作为最后一步，Kouam使用MATLAB编译器创建了一个独立版本的PDS，在每天早上PRS完成其处理后30分钟运行。
EDPR正在使用PRS和PDS产生的结果来指导战略，评估潜在的风力发电场地点，并做出短期和长期的商业决策。
结果
核心流程自动化．威克斯说:“使用电子表格时，我花了两个小时从更新的输入中生成新的结果。“PRS在几分钟内完成分析，并在每天早上自动运行。”
独立程序与企业IT基础设施无缝集成．“通过使用MATLAB编译器创建独立的操作程序并自动运行它们，我们可以每天为EDPR分析师提供最新的预测和预测，”Arancibia说。“我们的IT部门把我们安置在企业服务器上，我们只是简单地更新程序，而不需要从他们那里得到任何进一步的帮助，”Kouam补充道。
风险管理得到改善，节省了数百万美元．Arancibia说:“我们基于MATLAB的工具得出的结果提高了我们对风力发电投资组合中风险级别的认识。”“这种意识促使公司很早就采取了风险管理流程，对冲了我们的风险敞口，这使得EDPR的价格和能源拥堵管理更好。”
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