淺談需求側管理

陳燕

1. 需求側管理概論

1.1我國能源資源狀況

我國既是人口大國也是能源消費大國,而我國能源資源并不富裕，已探明煤炭儲量占世界儲量的11%，石油占2.4%，天然氣占1.2%。人均能源資源占有量不到世界平均水平的一半，石油資源人均值僅為世界人均只得17%，天然氣為13.2%。 因此，我國能源資源不足，以煤為主油氣貧乏的狀況在今后二十年內不會有大的變化。為實現2020年非化石能源占比15％目標，“十二五”是關鍵階段，必須大力發展水電、核 電和非水可再生能源發電，提高清潔能源裝機比重，降低煤電比重。清潔能源裝機比重從2009年的24.0%上升到2015年的30.9%、2020年的4.9%；清潔能源發電量比重從 2009 年的 18.8%上升到 2015 年的23.7%、2020年的27.6%。我國風能資源豐富，風電開發潛力巨大，未來我國風電裝機仍將快速增長。

未來我國將規劃建設七個千萬千瓦級風電基地（哈密、酒泉、蒙西、蒙東、吉林、河北、江蘇沿海）。根據風能資源條件和電網消納能力，風電并網規模 2015 年將超過 9000萬千瓦、2020年約1.5億千瓦，年均新增風電裝機超過千萬千瓦。水能。我國水力資源技術可開發裝機容量 5.42 億千瓦，現已開發 1.83 億千瓦（不含抽水蓄能）， 開發程度僅34%，遠低于發達國家60%以上的開發程度。

1.1.1 我國能耗居高不下

?誗 我國單位產值能耗是世界平均水平的3倍多,比美國、歐盟、日本、印度分別高2.5倍、4.9倍、8.7倍和43%。

?誗 我國8個行業石化、電力、鋼鐵、有色、建材、化工、紡織主要產品單位能耗平均比國際先進水平高40%;燃煤工業鍋爐平均運行效率比國際先進水平低15%; 我國建筑采暖、空調能耗均高于發達國家,其中單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發達國家的2-3倍。

1.1.2 當前能源發展存在的問題：

①煤電油運全面緊張，能源瓶頸凸現——煤荒、電荒、油荒、運輸緊張。

②煤炭安全生產問題突出—煤礦安全事故頻發。

③能源環境不堪重負—環境破壞和污染嚴重。

④能源安全形勢日益嚴峻—石油對外依存度不斷提高。

1.2 需求側管理產生的背景

通過日負荷曲線，發現：

①日負荷曲線不是一條直線

②日負荷曲線有明顯的峰、谷之分

③峰谷差能反映需求方的電力使用情況

負荷率下降導致：

?誗 發電設備利用小時降低

?誗 發電煤耗增加

?誗 高峰時段調峰困難，導致拉閘限電

?誗 供電可靠性下降

?誗 服務水平下降

1.3 需求側管理定義

1.3.1 綜合資源規劃（Integrated Resource PlaningIRP)的概念

電力需求側管理來自綜合資源規劃的基本思路，是電力資源規劃的主要內容。

綜合資源規劃是將供應方和需求方各種形式的資源作為一個整體進行的資源規劃。

1.3.2 電力需求側管理定義

電力需求側管理（Demand Side Management），簡稱DSM，它是綜合資源規劃方法，在電力資源規劃上的運用。即除電力供應方資源外，還把需求方提高用電效率減少的電量消耗，和改變用電方式降低的電力需求，視為一種資源同時參與電力規劃。

1.4 需求側管理目標

DSM的目標主要集中在電力和電量的改變上，一方面采取措施降低電網的峰荷時段的電力需求，或增加電網的低谷時段的電力需求，以較少的新增裝機容量，達到系統的電力供需平衡；另一方面，采取措施節省或增加電力系統的發電量，在滿足同樣的能源服務的同時，節約了社會總資源的耗費。

1.5 需求側管理對象

DSM的對象主要指電力用戶的終端用電設備，以及與用電環境條件有關的設施。

◆ 用戶終端用電設備：照明、空調、電動機、冷藏、熱水器等。

◆ 與電能相互替代的設備：燃油、燃氣、燃煤、太陽能、沼氣等。

◆ 余熱回收：熱泵、熱管、余熱余壓發電。

◆ 儲能設備：蒸汽蓄熱器、電動汽車等

◆ 企業自備電廠

◆ 與用電有關的環境設施：建筑保溫、自然采暖等

需求側管理特點：

◆ DSM適合市場經濟運作機制：守法、鼓勵競爭、講究成本效益。

◆ 節能節電具量大面廣和極度分散的特點

◆ DSM立足于長效和長遠社會可持續發展的目標。

◆ 用戶是節能節電的主要貢獻者。要采取約束機制和激勵政策相結合、以鼓勵為主的節電政策。節電不等于限電，能源服務不等于能源管制。

1.6 需求側管理內容

◆ 提高能效：鼓勵用戶使用高效用電設備、改變用電習慣

◆ 負荷管理：通過技術、經濟措施以及必要行政引導，降低電力峰段負荷需求或增加谷段電力需求。

◆ 能源替代、余能回收及新能源發電

1.7 電力需求側管理的意義

◆ 對社會和環境：節約一次能源，減少火電廠的廢水、廢氣排放，改善環境質量

◆ 對電力企業：減少電力建設投資，降低電網運營開支，提高電網運行的安全性

◆ 對電力客戶 ：提高電能利用率，降低產品成本，減少電費支出

1.8 國內發展情況：

我國電力需求側管理經歷了引入傳播、初步應用和起步實施三個發展階段。

1.8.1 存在問題：

◆ 終端用電效率明顯低于國際先進水平

隨著經濟的快速增長，國內低效率、高電耗的生產能力和民用設施仍在增加，終端用電效率與國際先進水平的差距有進一步擴大的趨勢。

◆ 目前對DSM理解上存在的誤區：

(1)只重視負荷管理

(2)實施DSM會降低用戶的用電滿意度

(3)實施DSM是電力企業單方面的行為

(4)降低能耗會減少電力市場份額

(5)電力緊缺時DSM有效，電力富裕時DSM不起作用

1.8.2 發展潛力：

從現狀和發展的角度，我國在調整工業體系結構，提高終端用電效率方面，存在巨大的電量和電力節約潛力。

加強對我國各地區、各產業的負荷特性的研究，以及氣候、氣溫、電價、產業調整等因素對負荷影響的研究，摸出規律，充分利用各地區的峰谷差、時間差，發揮電力系統聯網特性，削峰填谷，充分顯現電力需求側管理工作的效益。

1.9 DSM的四股力量

電力需求側管理的開展，必須發揮政府、電力公司、電力客戶和中介服務部門各方的作用。

1.9.1 政府

開展電力需求方管理需要法制和政府的支撐，它是一個社會行為，只有在宏觀調控指導下充分發揮市場調節的基礎作用，才能爭得最佳經濟效益。

政府要將實施需求方管理納入法制軌道并建立相應的體制保障。對各方在節電效益的分配上進行協調和在實施中進行監督指導。

1.9.2 電力公司

電力需求方管理的主體，要與電源開發和供電一樣，把節電納入日常運營活動。

◆ 體制上要明確地把節電列入電力公司的職能范圍。

◆ 法制規定應鼓勵電力公司主動承擔實施需求方管理計劃。

◆ 政策上要允許電力公司以財政激勵手段推動需求方管理歸劃的實施。

1.9.3 供電公司目前進行的重點工作

（1）安裝、運行需求側采集系統，在電網負荷采集點及電力客戶現場安裝采集終端，利用系統功能執行有序用電方案，掌握電網、客戶負荷變化情況，為供電公司市場營銷、需求側管理工作提供數據和技術支持。

（2）在高耗能產業中加強DSM。由于高耗能產業用電量大、附加值低，要爭取各級政府的支持并出臺政策限制電解鋁、黃磷、鐵合金等高耗能、高污染、低產值企業的用電，促進產業結構升級。

（3）利用價格杠桿調節供求矛盾。在銷售環節推行峰谷分時電價，對具備條件的企業試行避峰電價，鼓勵用戶低谷用電，優化電力資源配置；實施價格聯動，在上網環節按照銷售環節時段和比例推行峰谷分時電價。

1.9.3 供電企業需求側管理工作的機構設置：

一部四中心：營銷部，下設計量中心、電費結算中心、客戶服務調度中心、需求側中心。

?誗 需求側中心職責：

(1)根據地區電網運行情況和用電特性，制訂本地區有序用電方案和電力供需平衡應急預案。

(2)開展需求側有序用電管理工作，宣傳、推廣節能新技術，以及安全用電常識。

(3)負責需求側采集系統的運行、維護、數據分析工作。

(4)開展電力市場分析和預測管理工作。

1.9.4 電力客戶的作用

用戶是終端節能節電的主體，只有電力客戶的積極參與才能提高終端用電效率節約能源，移峰填谷減少發電裝機容量。

2. 需求側管理實施

為了完成綜合資源規劃，實施需求側管理，必須采取多種手段。這些手段以先進的技術設備為基礎，以經濟效益為中心，以法制為保障，以政策為先導，采用市場經濟運作方式，講究貢獻和效益。

2.1 技術手段

針對具體的管理對象，以及生產工藝和生活習慣的用電特點，采用當前技術成熟的先進節電技術和管理技術及其相適應的設備來提高終端用電效率或改變用電方式。

改變用戶用電方式和提高終端用電效率所采取的技術手段各不相同。

2.1.1 改變用戶的用電方式

改變用戶用的方式是通過負荷管理技術來實現的，負荷管理技術就是負荷整形技術。它是根據電力系統的負荷特性，以某種方式將用戶的電力需求從電網負荷高峰期削減、轉移或增加在電網負荷低谷期的用電，以達到改變電力需求在時序上的分布，減少日或季節性的電網峰荷，以期提高系統運行的可靠性和經濟性。

負荷整形主要有削峰、填谷、移峰填谷三種。

(1)削峰

削峰是在電網高峰負荷期減少用戶的電力需求，避免增設邊際成本高于平均成本的裝機容量，并且由于平穩了系統負荷，提高了電力系統運行的經濟性和可靠性，降低了平均發電成本。另一方面，削峰會減少一定的峰期售電量，也降低了電力公司的部分收入。

削峰的方式：直接負荷控制，可中斷負荷控制。

?誗 直接負荷控制

在電網峰荷時段，系統調度人員通過負荷控制裝置控制用戶終端用電的一種方法。直接負荷控制多用于工業的用電控制，以停電損失最小為原則進行有序控制。

?誗 可中斷負荷控制

是根據供需雙方事先的合同約定，在電網峰荷時段系統調度人員向用戶發出請求信號，經用戶響應后中斷部分供電的一種方法。它特別適合可以放寬對供電可靠性苛刻要求的那些“塑性負荷”。

應用范圍：主要應用于工業、商業、服務業等，如有工序產品或最終產品存儲能力的用戶，可通過工序調整改變作業程序來實現躲峰 。

利用時間控制器和需求限制器等自控裝置實現負荷的間歇和循環控制，是對電網錯峰比較理想的控制方式。

（2）填谷

填谷是在電網低谷時段增加用戶的電力電量需求，有利于啟動系統空閑的發電容量，并使電網負荷趨于平穩，提高了系統運行的經濟性。

比較常用的填谷技術措施有：

1）增加季節性用戶負荷。在電網年負荷低谷時期，增加季節性用戶負荷；在豐水期鼓勵用戶多用水電，以電力替代其他能源。

2）增加低谷和季節性用電設備

增添低谷用電設備。在夏季尖峰的電網可適當增加冬季用電設備，在冬季尖峰的電網可適當增加夏季用電設備。在日負荷低谷時段，投入電氣鍋爐或蓄熱裝置采用電氣保溫，在冬季后夜可投入電暖氣或電氣采暖空調等進行填谷。

3）增加蓄能用電裝置

在電網日負荷低谷時段投入電氣蓄能裝置進行填谷，如電氣蓄熱器、電動汽車蓄電瓶和各種可隨機安排的充電裝置等。

參考文獻

[1]《電力需求側管理工作指南》（中國電力出版社）

[2]《電力需求側管理》（刊號CN32-1233/TM，雙月刊）