美德電力需求側管理看點何在

陳政 王麗華 曾鳴 宋藝航

美德電力需求側管理看點何在

陳政 王麗華 曾鳴 宋藝航

基于多種類分布式能源內部優化整合互聯的電力需求側管理理念，結合國外電力需求側管理的先進經驗與我國的實際國情，我們要看到，在我國售電側改革初期，售電公司的購銷差價市場空間仍較大，且售電公司需求側管理經驗不足，經濟基礎、政策保障措施不夠完善，需求側資源整合技術有待進一步提高。

美國電力需求側管理實施情況

美國是最早進行電力需求側管理的國家，隨著智能電網技術的發展、需求側可控資源的增多，近年來美國售電公司對電力需求側管理進行了多種技術上、模式上的創新。一方面，技術上基于云計算開展電力需求側管理。美國售電公司加強與互聯網企業、信息通信技術企業的合作，通過創建能源數據云平臺（energydataplatform，EDP）實現對智能電能表采集的大數據進行分析、預測、監控，并實時通過網絡與電力用戶共享數據信息，提高用戶削減負荷和對價格信號做出需求響應的精準度。另一方面，在模式上基于智能能源中心（smartenergyhub，S.E.Hub）開展電力需求側管理。傳統的峰谷分時電價在用電高峰時期設定高額電價，強迫用戶削減負荷或者支付高額電費，是一種典型的主從式需求響應策略，用戶處于被動地位。智能能源中心基于智能電網，包含多種類能源供應系統、能源存儲系統以及能源轉換系統。在智能能源中心模式下，用戶可靈活轉換能源供應系統。例如，在用電高峰期，由于電價較高則可選擇使用天然氣或儲能設備來供熱供電，既降低了用戶的總用電成本又不改變用戶的生產生活習慣，豐富了用戶的能源使用選擇權，有利于提高用戶滿意度。

德國電力需求側管理實施情況

現階段，德國售電公司電力需求側管理的開展很大程度上依靠推出的售電側衍生服務——能源互聯網。德國的能源互聯網示范項目E-energy包含六大示范項目，每個項目均通過不同的方式開展電力需求側管理。

一是庫克斯港eTelligence項目，基于冷熱電聯產方式，通過互聯網平臺實時發布電力供應與需求情況并進行匹配。例如，當風電富余時，售電公司會向電力工業大用戶發出低電價提醒，大工業用戶即選擇此時開啟蓄冷蓄熱設備，既平衡了電力供需又降低了用電成本。

二是萊茵魯爾地區E-DeMa項目，通過家庭儲能設備、智能電能表等“智能能源路由器”來實現電力需求側管理。

三是卡爾斯魯厄和斯圖加特地區Meregio項目，主要基于智能電能表收集用電數據，發布峰谷分時電價激勵用戶減少峰時用電。

四是萊茵-內卡城市圈“曼海姆（Mannheim）示范城市”項目，通過整合供應側能源（水、熱、氣、電）構成分布式能源中心分散在用戶周圍，來實現多能源供應互補，降低總能源使用成本，以及能源的傳輸損耗。

五是哈茨地區RegMod項目，通過整合用戶側資源（儲能設備、電動汽車、智能家居、分布式發電設施），根據價格信號控制儲能設備進行充放電，以及智能家居的開啟與關閉。

六是亞琛SmartWatts項目，通過構建完善的售電市場競爭交易機制，提升電能交易效率，降低電能使用成本。

我國售電公司如何實施電力需求側管理

由于改革開放以來我國經濟發展重速率輕效率，采用粗放式的發展方式，缺少合理規劃，萬元GDP能源消耗率一直處于較高水平，并導致霧霾等環境污染問題日益突出。為了有效解決對不可再生能源的依存問題，以及開展節能減排降碳構建資源節約型、環境友好型社會，我國可再生能源的開發利用取得了快速發展。可再生能源發電出力的間歇性和隨機性的特點，嚴重影響了系統的瞬態以及動態穩定性。若利用傳統火電為可再生能源發電提供系統調峰等輔助服務，則又加重了對傳統火電的依賴程度，違背了發展可再生能源減少化石能源使用的初衷。然而，我國的需求側資源巨大，通過充分挖掘利用用戶端的需求側資源平衡電力供需，將有效促進可再生能源消納。因此，我國亟待實施電力需求側管理，實現節電節能和降低污染物的排放。然而，售電公司作為電網、發電企業的消費端，用戶的供應端，具有天然的用戶粘性，由售電公司作為需求響應的實施主體最為有利。

借鑒國外電力需求側管理先進經驗

通過對美國和德國需求側管理實施情況分析，得出以下結論：

第一，普遍使用的需求側資源包含電源類和負荷類2種，電源類需求側資源包括分布式發電、儲能設備，負荷類需求側資源包括用戶的可中斷負荷和可轉移負荷。

第二，價格激勵是所有需求側管理策略的核心，雖然對于不同電源類和負荷類需求側資源存在不同的需求側管理模式，但是這些管理模式均基于良好的價格激勵設置來實現這2類資源的充分調動。

第三，需求側管理需基于多種類分布式能源協調互補、用戶主動參與的管理理念。美國和德國的實踐經驗表明，用戶需求側管理的發展方向是通過互聯網技術實現多種分布式能源整合互補，提高綜合能源使用效率，此外更注重強調用戶參與需求側管理的主動性。

我國售電公司實施電力需求側管理的幾個建議

基于多種類分布式能源內部優化整合互聯的電力需求側管理理念，結合國外電力需求側管理的先進經驗與我國的實際國情，分階段歸納總結出我國售電公司實施電力需求側管理的合理化建議。

在我國售電側改革初期，售電公司的購銷差價市場空間仍較大，且售電公司需求側管理經驗不足，經濟基礎、政策保障措施不夠完善，需求側資源整合技術有待進一步提高。因此，建議售電公司在初期階段：第一，重點采用分時電價、季節電價等基本策略引導用戶用電； 第二，要加強需求側管理基礎設施建設，尤其需加強智能電能表的普及，建立用戶用電數據收集體系，為制定下一步需求側管理方案做好充分準備；第三，要加強與其他企業的戰略合作關系。由于需求側管理涉及分布范圍廣闊，集成技術復雜龐大，需要電力市場各主體協調配合，因而售電公司仍需注重與電網公司、公用事業企業、電力交易中心、能源服務公司等建立良好的合作關系。

在未來售電側改革的成熟期，售電公司的購銷差價市場空間將逐漸縮小，其核心競爭力將主要來自于電力資源和用戶資源，且用戶資源更為關鍵。屆時與用戶聯系緊密，對用戶用電特性把握精準，能夠提供恰當需求側管理方案，并得到廣大用戶主動積極參與需求響應的售電公司將實現新的利潤增長點，需求側管理和能源托管成為新的盈利模式。

因此，建議售電公司在售電側改革成熟階段：第一，加強用戶用電特性分析，對用戶特性進行充分實地調研分析，注重分析用戶負荷的可中斷、可轉移負荷大小，有功功率與無功功率的差距，節能潛力大小，周圍能源分布情況等；第二，加強需求側管理信息系統建設，通過同互聯網公司、信息技術通信公司的合作，構建能源數據平臺和需求側管理平臺，通過云計算技術實現用電大數據的匯總、分析、預測、共享；第三，加強同節能公司以及其他能源服務公司合作。例如，借鑒美國的智能能源中心模式，售電公司與供水、供熱、供氣公用服務企業合作，為用戶提供可靈活轉化能源供應方式的綜合能源解決方案，同時可根據用戶特性布置儲能設備、分布式發電設備的建設分布。能源存儲系統不僅能為用戶高峰放電低谷充電，還能將分布式發電的間歇性電力轉化成相對穩定、統一的電力輸出，提高用電可靠性，分布式發電采用“自發自用，余量上網”的方式，不僅為用戶節約用電成本，還增加了額外售電收入，激發其參與需求響應的積極性。