Ερευνητική Ομάδα SmartRue του ΕΜΠ: Η αξία των δεδομένων στη νέα αγορά ηλεκτρισμού

Η επικείμενη μετάβαση στο "Target Model" αναμένεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο οργάνωσης και λειτουργίας των συμμετεχόντων στην ελληνική χονδρεμπορική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας. Για το σκοπό αυτό, εδώ και αρκετό καιρό πολλοί συμμετέχοντες προετοιμάζονται ώστε να λειτουργήσουν ανταγωνιστικά στο νέο πλαίσιο, το οποίο παρά τις κάποιες καθυστερήσεις βαίνει προς την υλοποίησή του. Είναι σημαντικό ότι με το νέο μοντέλο είναι επιτακτική η ανάγκη να γνωρίζουν οι συμμετέχοντες όχι μόνο το τι συμβαίνει στην Ελλάδα αλλά και σε σημαντικό τμήμα της Ευρωπαϊκής αγοράς, αφού συμβάντα σε χώρες όπως η Βουλγαρία, Ουγγαρία και Γαλλία θα μπορούν να επηρεάσουν άμεσα την αγορά της χώρας μας. Μια ουσιώδης τεχνική απαίτηση για τη λειτουργία της αγοράς είναι η αποτελεσματική διάθεση από τους θεσμικά αρμοδίους (ΕΧΕ – Ελληνικό Χρηματιστήριο Ενέργειας και ΑΔΜΗΕ – Ανεξάρτητος Διαχειριστής Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας) προς όλους τους συμμετέχοντες, πολλών συνόλων δεδομένων τα οποία καθένας θα μπορεί να επεξεργάζεται με τους τρόπους που επιλέγει.

Δεδομένα αγοράς 

Τα δεδομένα αγοράς αφορούν διάφορα μεγέθη, όπως μετρήσεις και προβλέψεις φορτίου, παραγωγής, ανάγκες εξισορρόπησης, προγράμματα ένταξης μονάδων, προγραμματισμό συντηρήσεων κ.ά. Αρκετά διατίθενται ήδη από τον ΑΔΜΗΕ για πάνω από μια δεκαετία, στο πλαίσιο των υποχρεώσεών του για διασφάλιση της διαφανούς λειτουργίας της αγοράς. Πέραν από το ίδιο το περιεχόμενο κάθε τέτοιου συνόλου δεδομένων, μεγάλη σημασία έχει και ο τρόπος και ο μορφότυπος της διάθεσής του. Τα δεδομένα που διατίθενται πρέπει να είναι προσβάσιμα στον κατάλληλο χρόνο, να μπορούν να μεταφορτωθούν εύκολα και να χαρακτηρίζονται από δομική και εννοιολογική συνέπεια. Σε αυτές τις απαιτήσεις θα επανέλθουμε, αφού αναφερθούμε πρώτα και στις άλλες πηγές από τις οποίες διατίθενται σχετικά δεδομένα.  

Η σημαντικότερη εξ αυτών είναι ο ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity), ο ευρωπαϊκός φορέας που συγκεντρώνει δεδομένα από τους διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς και τα διαθέτει δομικά και εννοιολογικά ομογενοποιημένα, χωρίς να παράγει δικά του δεδομένα. Επιπρόσθετα, άλλοι φορείς διαθέτουν δεδομένα, με αμοιβή ή δωρεάν, όπως για παράδειγμα αποτελέσματα διαγωνισμών για διασυνοριακά  δικαιώματα μεταφοράς, προβλέψεις φορτίου, παραγωγής ΑΠΕ και τιμών αγοράς, μετεωρολογικές προβλέψεις και άλλα σχετικά δεδομένα, είτε συγκεντρωτικά σε επίπεδο μιας χώρας, είτε εξειδικευμένα για μία γεωγραφική περιοχή ή ένα αιολικό πάρκο. 

Τόσο ο ENTSO-E όσο και οι περισσότεροι άλλοι φορείς ή τρίτα μέρη που διαθέτουν τέτοια δεδομένα, προσφέρουν ικανοποιητική τεκμηρίωση της εννοιολογίας και της δομής τους, αλλά και σύγχρονους και αξιόπιστους μηχανισμούς μεταφόρτωσης, όπως (secure)ftp και σύγχρονες προγραμματιστικές διεπαφές (APIs) που διευκολύνουν πολύ τους χρήστες (συμμετέχοντες στην αγορά) να οργανώσουν και να αξιοποιήσουν τα δεδομένα αυτά για τις αναλύσεις τους. Είναι αντιληπτό ότι χαρακτηριστικά όπως η διαθεσιμότητα και η αξιοπιστία των δικτυακών υπηρεσιών διάθεσης δεδομένων είναι κρίσιμη για τους συμμετέχοντες, καθώς από την επεξεργασία τους καθορίζεται η στρατηγική τους στις αγορές. Είναι σαφής η αναλογία με τα δεδομένα των χρηματιστηρίων αξιών, στα οποία απαιτείται πρόσβαση σε πραγματικό χρόνο και για τα οποία είναι διαθέσιμη πληθώρα εργαλείων που τα λαμβάνει σε πρότυπες μορφές και τα επεξεργάζεται. 

Με την ευκαιρία της αναδιοργάνωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μας και των υποδομών/συστημάτων του διαχειριστή της αγοράς και του διαχειριστή του συστήματος, οι συμμετέχοντες αναμένουν αντίστοιχη βελτίωση και του τρόπου διάθεσης των δεδομένων σε αυτή την αγορά. Ηδη, η διαδικασία έχει ξεκινήσει από το ΕΧΕ και πρόσφατα από τον ΑΔΜΗΕ. Μολονότι ακόμη δεν έχει διατεθεί η τελική μορφή των δεδομένων που θα διατίθενται από το δικτυακό τόπο του ΑΔΜΗΕ, όσο και των αναμενόμενων υπηρεσιών μεταφόρτωσης (APIs), η εικόνα εμφανίζεται βελτιωμένη σε σχέση με το παρελθόν. Στο θέμα θα επανέλθουμε σε κατάλληλο χρόνο.

Οι προκλήσεις της παροχής οργανωμένων  δεδομένων

Η «υποχρέωση διάθεσης δεδομένων» που θεσπίστηκε πριν πολλά χρόνια για τον ΑΔΜΗΕ δεν καθόριζε συγκεκριμένες τεχνικές απαιτήσεις για τα δεδομένα αυτά και τον τρόπο διάθεσής τους (πρότυπα, πρωτόκολλα, κλπ). Έτσι, ενώ γίνονταν διαθέσιμα με κάποιο μορφότυπο και εννοιολογία (semantics) τα δεδομένα που ορίζουν οι σχετικοί κανονισμοί, υπήρχαν χρόνια προβλήματα όπως:

• Πολλαπλές αναφορές στην ίδια οντότητα (πχ μονάδα παραγωγής) με διαφορετική αναγραφή του ίδιου ονόματος της.
• Διαφορετικοί τρόποι παράστασης του χρόνου, ιδιαίτερα αναφορικά με την αντιμετώπιση της αλλαγής μεταξύ χειμερινής και θερινής ώρας.
• Διάθεση αρχείων καταλόγων, παραμέτρων, δεδομένων κ.ά. σε pdf.
• Μεταβολές σε δομή, τίτλους αρχείων κ.ά. χωρίς προειδοποίηση.

Είναι σαφές ότι ο μηχανισμός διάθεσης δεδομένων του ΑΔΜΗΕ δεν σχεδιάστηκε αρχικά με σκοπό τα δεδομένα που παρέχει για να λειτουργεί η αγορά να είναι μηχανικά επεξεργάσιμα με αποτελεσματικό και σύγχρονο τρόπο, ώστε να μπορούν δηλαδή να εισαχθούν στη Βάση Δεδομένων των συμμετεχόντων με μια απλή διαδικασία με τις σημερινές τεχνολογίες επεξεργασίας δεδομένων.

Επιπλέον, αν και η λογική ή και οι όροι υποχρεωτικής διάθεσης των δεδομένων αυτών άλλαξαν από την αρχική κατάστασή τους, ο ΑΔΜΗΕ δεν χρειάστηκε να εκσυγχρονίσει τα συστήματά του ούτε να επιβάλει ένα κοινό μορφότυπο και δομικό πρότυπο στους διάφορους προμηθευτές του. Μια αντιπαραβολή π.χ. των δεδομένων λειτουργίας της αγοράς με αυτά των SCADA αρκεί για να διαπιστώσει κανείς τα ίχνη πολλών διαφορετικών τρόπων παραγωγής (προμηθευτές, συστήματα, εσωτερικά έργα) των διατιθέμενων αρχείων. Η απουσία ενός επιπέδου (layer) εννοιολογικής, δομικής και ακόμη και λεξικογραφικής εξομάλυνσης – ομογενοποίησης, είναι φανερή και σίγουρα δεν διευκολύνει τους συμμετέχοντες στην αγορά. Έτσι, οι συμμετέχοντες που θα ήθελαν να διατηρήσουν μια δική τους Βάση Δεδομένων, θα έπρεπε να αναλάβουν ένα σημαντικό κόστος για τη δημιουργία και συντήρηση της Βάσης αυτής προκειμένου να οργανώσουν σωστά τα διαθέσιμα δεδομένα. 

Νέες αγορές, νέες απαιτήσεις

Με την υιοθέτηση του Target Model τα πράγματα αλλάζουν και καθιστούν υποχρεωτική τη συνεργασία του ΕΧΕ και του ΑΔΜΗΕ προκειμένου να λειτουργήσει η συζευγμένη αγορά, όπως έχει γραφτεί πολλές φορές. Οι απαιτήσεις επεξεργασίας δεδομένων, προβλέψεων, υποθέσεων προσομοίωσης, συνδυαστικής ανάλυσης, σεναρίων κ.ά. θα γίνουν περισσότερο σύνθετες σε χρόνο και ποιότητα, και υποχρεωτικές για όσους θέλουν να συμμετέχουν με αξιώσεις στις νέες αγορές. Εργαλεία ανάλυσης ρίσκου, προβλέψεων, προσομοίωσης και άλλα, πρέπει να ενοποιηθούν με κοινή ελάχιστη αναφορά τα δεδομένα λειτουργίας της αγοράς, τα οποία πρέπει να μεταφορτώνονται και ταξινομούνται σε σχεδόν πραγματικό χρόνο. Και μάλιστα, δεν είναι υπερβολή να πούμε ότι τα δεδομένα αυτά θα πρέπει να συνδέονται πλέον αυτόματα με άλλα ανοικτά δεδομένα τα οποία διατίθενται από το διαχειριστή του Φυσικού Αερίου και άλλους φορείς, και να συμπληρώνονται με δεδομένα πρόγνωσης και μετρήσεις καιρού, καθώς και με άλλα δεδομένα.

Προτού λοιπόν μιλήσουμε για εργαλεία ανάλυσης στη νέα αγορά, πρέπει να αντιληφθούμε την ανάγκη για ένα ψηφιακό «οικοσύστημα» το οποίο περιλαμβάνει δεδομένα και υπηρεσίες ενσωμάτωσης εργαλείων προσομοίωσης, πρόβλεψης, ανάλυσης ρίσκου, συμμετοχής σε αγορές κ.ά. Σε επίπεδο περιεχομένου, αυτό πρέπει να περιλαμβάνει κατ’ ελάχιστον τα δεδομένα που διατίθενται ανοικτά από τους φορείς της αγοράς, όχι μόνο της ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και του φυσικού αερίου, αλλά και άλλων δεδομένων, όπως για παράδειγμα σχετικά με τον καιρό. Σε επίπεδο συστημάτων και υπηρεσιών, πρέπει να υποστηρίζει με ενοποιημένο (integrated) τρόπο την παράλληλη λειτουργία πολλών πρόσθετων διαφορετικών αναλυτικών εργαλείων και υπηρεσιών, τα οποία ο κάθε συμμετέχων είτε έχει προμηθευτεί από τρίτους, είτε έχει αναπτύξει in-house με δική του τεχνογνωσία. Τα δεύτερα θα αποτελέσουν το ανταγωνιστικό του πλεονέκτημα, καθώς θα του παρέχουν στοιχεία μη ορατά στον ανταγωνισμό. Είναι φανερό ότι το παραδοσιακό "Excel" και οι όποιες εφαρμογές αυτό μπορεί να στεγάσει, είναι ανεπαρκές για αυτές τις υπηρεσίες.

Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνεται η γενική μορφή ενός τέτοιου οικοσυστήματος. Με την κατάλληλη κατά περίπτωση εξειδίκευση της δόμησής του, μπορούν να ενοποιηθούν σε αυτό εξωτερικά και ιδιόκτητα (proprietary) εργαλεία κάθε συμμετέχοντα, με το ελάχιστο κόστος και τη μεγαλύτερη αξιοπιστία και ασφάλεια, καθώς τα δεδομένα εισόδου όλων των διαφορετικών εργαλείων προέρχονται από την ίδια αποθήκη.

Η ίδια η βάση δεδομένων μπορεί να τηρείται στις εγκαταστάσεις ενός συμμετέχοντα, όπως είναι απαιτητό για τα αποκλειστικά δικά του δεδομένα. Μπορεί, όμως, να παρέχεται και σαν υπηρεσία μέσω cloud εφαρμογής, επιλογή που για τα δημόσια δεδομένα δεν είναι πρόβλημα και μειώνει σημαντικά το κόστος λειτουργίας και συντήρησης. 

Μια τέτοια λύση η οποία περιλαμβάνει όλα τα δημόσια δεδομένα συμπεριλαμβανομένων των δοκιμαστικών δεδομένων του ΑΔΜΗΕ μέχρι σήμερα (ISP) και του Χρηματιστηρίου, έχει αναπτυχθεί από την ερευνητική ομάδα Smart Rue του εργαστηρίου Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας του ΕΜΠ, είναι σε διαδικασία δοκιμών και θα είναι σύντομα διαθέσιμη σε ενδιαφερόμενους συμμετέχοντες.

Ερευνητική Ομάδα SmartRue, ΕΜΠ

Β.Βεσκούκης(1), Α.Δημέας(2), Ι. Παπαγρηγοράκης(3), Γ.Πεπόνης(4), Ν.Χατζηαργυρίου(5)

(1) Αν.Καθ. Τεχνολογίας Λογισμικού και Γεωπληροφορικής ΕΜΠ

(2) Ερευνητής, Εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας ΕΜΠ

 (3) Ερευνητής, Εργαστήριο Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας ΕΜΠ

(4) Εμπειρογνώμονας αγορών ηλεκτρικής ενέργειας, Enargia AG, Switzerland

(5) Καθ. Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας ΕΜΠ, Δ/ντής εργαστηρίου Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας ΕΜΠ, τ. Πρόεδρος ΔΕΔΔΗΕ