李 遠
(1.華北電力大學 電氣與電子工程學院,北京 102206;2.山西省電力公司調度控制中心,山西 太原 030000)
電力需求側管理主要開始于20世紀30年底的歐洲大陸,針對用電企業和客戶,最早的電力需求側管理是使用電力負荷調荷方式表現不出,到20世紀中期以后,歐洲發達國家使用音頻電力負荷控制方式,推行階梯化電價,使得負荷的使用效率大大提高,到20世紀60年代后,發達國家大力推廣各種節能電器,注重環境保護,減少能源損耗,降低對電力方面的投資。
美國引入歐洲的電力需求側管理是源于20世紀70年底的世界能源危機,歐洲的電力負荷控制技術進入美國,對可間斷負荷有效監控和管制,并推行了階梯型定價模式,推動節能電子產品和節能技術的研發,到20世紀80年代,美國研究機構正式提出了電力需求側管理概念,這一概念的提出顛覆了過去認為電力需求的增長應從電力供給方面入手的思維,認為對電力需求方的管理也是能源合理利用和資源發展規劃的重要方面,認為科學使用能源和節約能源也是解決替代能源問題的有效方式,這一概念的提出在國際上獲得了較高的認可。
在我國改革開放后,特別是在經濟黃金期的21世紀初,我國電力供給不能滿足大量企業用電需求,電力需求側管理作為一種解決電力緊張的好方式,被引入到我國。我國十八大召開以來,明確提出生態文明建設,電力需求側管理是有效實現美好家園,和諧社會的根本。但我國目前實施電力需求側管理還存在著一些困難,僅在2012年試點了北京、蘇州、唐山、佛山等城市。因此在回顧國際上的技術經驗,具體結合我國的國情,是有重要的意義。
近些年來,電網公司采取了一些有效方式來實施電力需求側管理活動,獲得了較好的經濟和社會效益,目前電力需求側管理實施的主要方式有:
(1)移峰填谷。對工業企業采用分時分段定價電量,在高峰用電時段執行正常電價,在低估用電階段實行低價電費,鼓勵企業多用豐水期低谷廉價電能,降低生產成本,優化電力設備的利用效率,減輕高峰時期的供電矛盾。
(2)無功補償。無功功率就是不消耗電能的用電設備所消耗的功率,在電力系統中,無功功率用來建立磁場,作為交換能量使用,他們由電能轉化為磁場,再由磁場轉化換為電能,對外部電路不做工。但是無功功率并不是無用之功。沒有這部分功率,就不能建立感應磁場,電動機變壓器等用電設備就不能正常工作,對無功補償的補償原則是既不能少補,也不能補償過量。很多電氣設備的無功功率比較大,所以要對它進行無功補償,把這樣的無功功率補償進去以后,能提高功率因素,改善用電質量。
(3)負荷管理。主要通過電力系統聯網,聯網的規模大,那么可以進行動態調控,形成錯峰效應,同時通過音頻信號疊加對已達到規定好負荷的企業進行動態監控,甚至進行切除,保證在電力緊張的時候,能夠有效控制夏季中的用電量和最大使用功率,最終合理控制客戶的用電負荷。
(4)動態管理。在用電緊張的情況下,對供電企業進行拉閘限電,使用自動裝置參與調節和控制的作用下,結合負荷變動狀態,實施相對應的方案。
目前我國為了打破電力行業的壟斷,對發電企業和電網進行了分離,按照正常主體來看,在體制上看,電力企業作為管理主體,比較容易實施需求側管理項目,直接面對客戶。實施需求側管理是天然延伸,但電力企業作為市場主體又希望盈利,自然希望電力供給銷售額越高越好,特別在壟斷被打斷后,競爭比較激烈,從長久效益來看,與需求側管理產生沖突,因此如何平衡電力企業的利益是其地位確立的重要關鍵點,目前尚未完全從法律上把電力企業作為實施主體地位進行確定。
如果另立實施主體,無論從專業領域進入門檻還是實施的成本來說,電力企業替代政府需求側管理方面的實施者其成本顯然最低。
實施需求側管理,必然要求電力企業投入大量的資金并在實施過程中產生管理費用,如果沒有長期穩定的資金投入,就不能使得需求側管理形成長效機制。目前對于如何實施需求側管理運營,有專家認為可以建立公益基金,參照其它國家的系統效益收費的方法,這樣征收的資金能夠比較穩定,但是標準難以把握,征收過多又對實體企業的經營產生影響,第二種是參照美國的做法,不采用這種方式。目前銷售電價采取成本加成定價方式,因此可以借鑒美國在需求側管理的經驗,由于政府管理機構根據各種需求側管理項目的收益成本收益的相關數據,電力企業根據實際情況來設計相關實施項目,管理機構在電價銷售對比成本與收益比較,對需求側管理運作中的成本和可能遭受的損失進行彌補,這樣較好的對電力公司進行資金支持鼓勵其進行,但不足的是電力企業在實施該項目中得到的節電效益未能彌補銷售收入。
就我國目前的現狀來看,采用什么資金彌補方式,仍然不夠明確,需要根據成本來進行選擇,使得電力市場主體能夠合理接受。
近幾十年我國經濟發展越來越迅猛,環境污染和能源消耗問題越來越嚴重,影響到國民經濟的正常發展,能源效率項目在需求側管理具有重要的內容,這不僅有利于建設能源消耗,而且是需求側管理中技術管理的重要要求,因此應該把行政節能機構的機制深化改革放入作為重要議題進行開展。結合行政各個部門聯合管理來實施節能技術和需求側管理的項目實施,發布需求側管理的年度統計信息,研究需求側管理的政策施行績效并對未來發展趨勢進行研究,目前對于政府需求側管理的管理機制的構建還有欠缺。
20世紀90年代電力需求側管理在我國開始進行研究,在節電實踐中也建立了包括電力負荷管理和階梯電價制度。因此,借鑒國外先進經驗的同時,應結合我國實際,建立和完善適合我國國情的電力需求側管理工作的運作機制和配套政策。
政府在電力需求側管理工作中首先要從法律規制上完善條款,沒有良好的制度支撐電力需求側管理就會難以實施。因此,應組織相關法律專家編制相應的法律、法規,制訂有關政策和制度,綜合各方面的利益訴求,規范參與各方的行為,另一方面引導電力需求側管理有效開展。
第一,多渠道籌集資金,建立電力需求側管理工作專項基金,消除資金障礙。根據世界各國的經驗,開展電力需求側管理工作要基于專業資金的支持上,資金投入應主要放在電力需求側管理項目的設立和實施以及項目模式的選擇。第二,深入研究市場價格機制,我國地域差異較大,電力供給中電負荷結構和電源結構的差異較大,應根據差異的電價,來反映供求的現實,使電力需求側管理的經濟功能得以實現,從而推進科學用電和合理用電。第三,加強基金監管,目前對于電力需求側的基金管理一般可以采用政府直接監管或是委托專業機構監管,在美國是由公用事業委員會進行直接監管,英國是電力管制辦公室委托英國節能信托公司進行監管,泰國行政機構管理泰國電力公司成立電力需求側管理辦公室,協助行政機構進行管理。因此,我國電力需求側管理基金的管理最好委托專業機構來進行監管,如資金管理、合同管理、項目策劃、效果評價和審計監督等。
在商業化經營過程中將能效和負荷管理放入運營管理的指標考核中,使得電力企業在銷售中既能提高銷售收益又能提高用電效益,最終實現生態文明下的電力經營。
因此,用電負荷的變化和調控手段是電力公司應該經常關注的,對電力銷售顧客的用電特征掌握詳盡,同時電力企業做為實施需求側管理項目的主體,要成立專門的運營機構,根據國家有關的法律、法規、政策,有效實施電力需求側管理項目的內容。具體包括:科學配置用電的方式,推進科學用電和合理用電,提高電網運行效率;指導實體企業如何節約用電,安全用電,科學用電,提高電能的使用效率;大力發展超直流電網,進行電網的更新,建設電能傳輸中的損失;通過傳統媒體和新興網絡媒體等,宣傳科學用電、節約用電知識。常年舉辦相關的知識宣傳活動和展覽,不斷展示新型節能新產品、新設備,使社會大眾逐步了解相關方面的知識,使社會形成節約能源的意識,同時配合電力需求側管理工作。在市場逐步走向成熟的基礎上,相關政策以及措施都不斷完善下,大力發展能源發展的中介機構,把電力需求側管理項目推向市場,讓市場中的社會組織來經營管理這些項目,最終構建發電、輸電、電需求客戶之間形成良性多贏的生態鏈,將電力需求側管理工作推向全社會。
鼓勵相關電力相關廠商研發和生產大量的節能產品,但節能產品的開發成本高,其必然會加入到銷售價格中來,因此電力需求側管理的基金中給予相應的補貼,降低其銷售成本,使得節能產品能為社會廣泛使用。對涉及電力需求側管理項目的研發,給予一定的項目資金支持,形成良性循環。同時對使用電力需求側管理的企業在錯峰和避峰負荷時給一定的經濟補償,在電力供應不夠的形式下,對配合減少電力需求的企業給予一定的資金補償,降低需求側的彈性,保障電力運營的合理有序發展,并提高供電能的使用效率。
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