新形勢下電力系統供需互動問題研究及分析

摘要：供需互動是電力市場化改革、智能電網建設以及再生能源規模并網等電力系統在新形勢下的發展方向，同時也是對國內電力市場進行完善的必要過程和發展方向，對系統安全、可靠的運作有著非常重要的意義。文章根據需求和市場深度來劃分國內實際情況，對供需互動的形式以及需求響應等內容進行了總結。

關鍵詞：新形勢；電力系統；供需互動；電力市場化；智能電網建設；再生能源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM711 文章編號：1009-2374（2016）34-0166-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.081

在很長的時期中，需求側對于平衡電力供需和改善系統運作的主動作用沒有得到重視，在市場中始終是價格被動接受者的位置，而真正引起關注的則是因為電力市場危機而導致電力市場發展問題暴露，對需求側的作用才開始關注。

1 電力系統發展階段

1.1 市場化改革推進

全球中的很多國家對電力市場做深入改革，將傳統的電力市場運行方式進行全面改革，使電力市場以開放式模式進行運作，因此帶來了需求側和供給側相結合的理念來達到供需關系的平衡。市場化程度的加深在很大程度上充實了電力交易方式，并且使市場交易機制更加靈活多變，這對于需求側來說提供了很多的可能性。在國內很多大城市中推行的峰谷電價，就是客戶可以依據自身用電情況來進行選擇，而對一些在高峰期自愿中斷負荷的企業可以給予一些獎勵。

1.2 智能電網的建設

需求側的成本、效益和自動化程度決定了在電力系統中所起到的作用，智能電網是當前電力系統中非常重要的科技創新發展，所以要大力地對其技術進行發展。智能電網的發展提供了將高級計量基礎設施和能量管理系統結合的雙向通信設施和雙向電力傳輸技術，最大的優勢就是將信息不對稱而產生的成本進行了有效的降低，不但有效地改善了市場透明程度，還穩定了電力行業的良性競爭方向。

1.3 可再生能源的發展

化石能源儲備量越來越少，這樣風電可再生能源的開發力度會大大提升，但隨之而來的就是發電側的不確定會提升。若僅僅利用發電側來對系統的安全進行負責，則在經濟性能上表現效果相對較差，因此主動追蹤電力供給對于大規模再生能源網來說是非常可靠的安全運作基礎。在使用可再生能源的同時，不可避免地要增加分布式電源數量，所以普通的用戶可以通過屋頂光伏發電等方式來獲得電能，改變原來電能購買使用者的身份，在達到自身使用電能標準的同時還能將剩余電量儲存下來。與此同時也可以和電網簽訂合同，這樣在得到低廉的購電費用等優惠的同時還能對價格波動進行一定的控制，對于跨時空交易來說十分有利。

供需互動由此而產生，主要指的是電力系統中各個方向利用市場或是服從系統調度來明確和調整用電和發電的方式，這其中還有電能、信息和交易的互動。供需互動可以對雙方之間的資源做調整和協商，以此使用最低的成本來維護系統的安全性，確保其經濟運作的正?；@樣不僅能將資源進行合理使用，還維持了競爭的公平性，保證了電力市場中的合理性。

2 供需互動的實現形式

2.1 互動形式的種類

供需單側各方之間的互動形式，包含了供給側方的發電權交易和需求側方的用電權交易，但是確保發電和用電權交易的正?；M行，就需要保證電力的供給是不間斷的，即便是電能出現短缺的情況下這種交易也可以順利開展，在供需內部中通過交易來控制供需關系，目的就是達到最合理的資源配置。

供需兩側各方之間的互動形式，依據各種形式之下需求側參與和影響市場的程度之間的差別，分別是需求響應、需求側競價等內容。需求響應是市場利用價格信號和激勵方式，通過需求彈性來控制用戶的電力消費模式，以便可以有效地減少供需互動形式所產生的成本。而在需求側競價中電力需求側既是價格接受者，更是市場中的參與者，可以和供給側來共同參與競爭中，控制和影響價格形成。負荷調度可以表現出部分負荷靈活可調性，主動地參與到系統的運作過程中，這樣可以達到經濟效益和整體資源的合理配置。在具有分布式電源的調度情況下，電力用戶要掌握屋頂光伏、小型風機等發電設施，變為產銷合一者，對用電和發電做合理的調配。除此之外，聚合不同容量的分布式電源，在市場競爭中還具有非常大的優勢。

2.2 發電權交易

發電權交易是指發電商通過在市場中進行競爭從而得到發電許可份額，并且以市場規則為基礎而從事交易。水火互濟的生產方式會是電力系統長時間優化調度的基礎，但是可再生能源的發展日漸壯大，使得風火置換交易對火電運行成本進行了有效的降低，這樣也減少了碳排放量。在國內，煤電發電量在整體裝機容量中還具有很高的比重，而因為國內電源結構的不完善導致可再生能源和負荷中心分布不合理，所以要利用發電權交易來解決這種情況，但是國內發電權交易市場程度較低，靈活調整機制所具有的優勢沒有充分地表現出來。

2.3 用電權交易

用電權交易則是指電力用戶依據自身的標準，根據規則來對用電權做交易，實現電能使用在用戶之間的自行調整，通常而言具有單位耗能從高到底，以及由少至多的方向性。用電權交易下開展電力用戶互惠是最為合適的方式，帶動了用電的有序性，利用市場來對資源做合理配置就可以有效地對需求側市場進行完善。用電權交易也是需求響應、負荷調度的一種市場化方式，通過對峰荷的調節來維持電力平和，確保了電力系統的正常運作。最近幾年對能源開發力度的加強，對于當前電力供需緊張形勢而言不得不說起到了很好的緩解作用，但不可否認的是其中還存在著時效性、時段性等缺電情況，綜合來看國內電力市場化程度并不高，這樣導致了用電權交易單純的存在于需求側內部中，沒有完全地發揮出其應用性。

2.4 需求響應

需求響應存在于市場中，是參與其中的用戶因為價格信號產生的反應或是其中的一些激勵制度而做出反應，對電力消費模式的一種改變。需求響應將需求側的安全穩定性充分的表現出來，需求響應一方面是關于價格的需求響應；另一方面是關于激勵的需求響應。前者的需求響應指的是用戶在根據電價的浮動來做調整，最終實現降低電費的目的，而后者則指的是用戶通過削減負荷或是截斷用電等方式來獲得一定的獎勵，無論是那種需求響應都可以進行協調發展。需求響應同時也是虛擬資源，在進行交易的同時對各方面項目的開展能夠進行有效的調節，以此來獲得實際的利益。

但是國內對于需求響應項目的開展并不完善，一些大型城市雖然已經開始了分時電價等模式，但是這種情況并不多見，而從發達國家來看，需求響應對于系統短期容量缺失情況可以起到有效的調節作用，并且對于高峰電價、電價波動風險等風險也能有效的避免，因此同樣也可以在國內進行推廣。

2.5 需求側競價

需求側競價是一種主動競爭，用戶能夠根據自身需求來做自我調節，通過競價來融入市場運作中，同時可以收獲到相應的經濟效益，而實行的機制主要分為兩種：一種是雙邊合同交易；另一種是參與市場競標。

雙邊合同交易指的是需求側必須參與到市場議價中，使得市場格局中出現多方代表參與其中的形勢，以便可以對電力供需和電價體系做科學化調節和控制，對電力交易方式做好風險管理，形成全面互動職能電網獨有的特征。考慮到實際的成本，一般情況下是用電量可以達到一定程度，需求量非常大的客戶才能和發電商做電能交易。輸配電定價模式所包含的種類主要有三類，它們分別是單一電量定價、單一容量定價和兩部制電價，并且根據輸配電固定成本、網絡損耗等內容來做分配。需求側可以把整個需求參與到市場競爭中，可以提供需求側競價曲線，同時也可以參與內容豐富的需求變量市場競爭中。

3 供需互動的市場特性

3.1 供求機制

因為電力資源沒有辦法大規模經濟儲存，之前的電力市場就沒有辦法像其他商品那樣利用倉庫來進行儲存，以便可以及時地投入到市場中來解決供求平衡的問題。因為市場是以銷定產，所以只能不斷進行擴建、升級輸電設施，加大投資力度來能保證逐漸增長的電力需求。但是其中也存在著一些問題，例如大范圍缺電、系統可靠性降低等問題。而在供需互動的電力市場中，達到供需平衡的方式有很多種，不會局限在一條渠道上。需求側要簽訂合同就要對電力需求做時空調整等多種方式來對市場供需做調節，配合供給側供需問題來對資源做合理的配置。

3.2 價格機制

價格機制是市場機制的中心，可以充分地體現出市場中需求側和供給側之間的影響，而國內的電價主要包含了上網電價、輸配電價和銷售電價。在沒有供需互動的電力市場中，電價機制的波動較大并且存在著不合理性。發電商為了利益而采用持留發電容量等方式來提高市場電價，尤其是在需求側本身沒有一個良好的價格彈性的形勢下。除此之外，因為以銷定產的市場特性使得風水季節棄水情況時有發生，并且因為負荷水平頻繁變化而帶來了經濟損失，電價持續的下降，甚至出現負電價，將市場中的風險提升。

3.3 促進市場改革

電力系統的供需互動對于價格來說，是一種反饋方式，能將價格的形成和變化具體的表現出來，這同時也可以看出市場配置所具有的優勢，具有高效的用電負荷，不僅將供需關系管理協調，還能預測未來走勢，充分地體現出了供需互動對系統安全穩定運作和市場公平合理發展的重要意義。和很多已經具有供需互動項目的發達國家相比，國內的發展時間較短，但是不可否認的是其潛力十分巨大。在新形勢環境中要在電價形成機制中逐步健全用戶端購電的開放，不斷挖掘大用戶購電能力，還要擴大分布式再生能源網范圍，真正地發揮出價格信號在調節供需關系中的效果。還可以進行有序的需求響應項目，健全再生能源電價和獎勵機制，這樣利用技術手段來提升能源使用效率。

4 結語

新形勢下電力系統中供需互動方面是電力市場化的改革，對電力系統也是一個完善和創新的過程，提升了系統的安全性和穩定性。而國內電力市場化的不斷發展對供需互動形式也是一種雙向的選擇，希望可以降低電力市場中的風險，為電力系統的科學發展提供基礎。

參考文獻

[1] 王錫凡，肖云鵬，王秀麗.新形勢下電力系統供需互動問題研究[J].中國電機工程學報，2014，（29）.

[2] 張欽，王錫凡，王建學.電力市場下需求響應研究

[J].華東電力，2013，（41）.

作者簡介：李君宏（1973-），女，寧夏人，供職于國網寧夏電力公司檢修公司，研究方向：電網運維。

（責任編輯：小 燕）