分布式電源接入區域電網的需求側管理策略

覃小華

（廣西投資集團銀海鋁業有限公司，廣西 南寧 533000）

從20世紀末開始，許多發達國家的電力企業在探索更加高效的電能管理方法，即電力需求側管理。電力需求側管理是在政府的政策支持下，通過一定的激勵和引導，采用更加科學的運作方式，實現電網公司、能源服務公司、中介機構以及電力用戶等多方面的共同協調配合，在保障正常用電的基礎上，改善用電方式，促進用電效率的提高，最大程度減少電能的不合理消耗，最終實現企業經濟效益、社會效益以及環境效益的共同提升。近年來，隨著分布式電源的迅速發展，其對區域電網需求側管理的影響逐漸被人們愈發關注，不合理的分布式電源會導致電網運行效率的降低，從而影響到電網公司的經濟效益。因此，如何實現分布式電源和電網的協調發展就成為當前電網公司必須考慮的問題。因此，對分布式電源接入區域電網的需求側管理進行研究具有十分重要的實踐意義。

1 區域電網需求側管理的主要內容分析

開展電網需求側管理工作需要多方的共同合作，其中包括政府部門、電網公司、能源服務公司以及電力用戶等，由于參與的主體較多，且各方的利益訴求也存在一定差異，使得管理工作的難度相對較高。在開展具體工作的過程中，必須對以下2點問題進行重點考慮。一是采用科學有效的措施降低電網的負荷，在充分滿足電力工序平衡的前提下，盡可能的減少新增裝機容量。二是創新發電技術和用地案件書，減少不必要的電量和燃料的消耗。總體來說，即是負荷管理和能效管理。

1.1 負荷管理

負荷管理是指結合電力系統負荷的具體分布情況，采取一定的措施將用戶的電力需求從電網負荷高峰期削減，并轉移到負荷低谷期，從而達到減少電網峰荷的目的。通過有效的負荷管理能夠極大提升電力需求在不同時序上分布的合理性，減少用電高峰期電力設備的需求，提高低谷期電力設備的利用效率，這對提高系統運行的經濟性和可靠性具有十分重要的意義。

根據我國近些年來的用電情況分析，夏冬兩季一般為電網負荷高峰期。在這兩個時期到來前，電網公司必須結合實際情況制定科學合理的應急方案，結合不同的用戶類型，對錯避峰以及限電進行合理的安排。此外，在電價方面，可以在負荷高峰期適當的調整電價，這種季節性電價模式同樣也是負荷管理的有效手段之一，對于優化資源配置、提升電力設備利用率具有十分積極的作用。

1.2 能效管理

采用如光伏、風能等更加清潔和高效的分布式電源，能夠有效提升電網運行的穩定性，可以有效解決能效的問題。目前，大部分分布式電源都輸入可再生能源，能夠為能效管理提供極大的便利。同時，我國電網公司通過相關規定的出臺，明確指出用戶可以自發自用內部場所中的分布式電源，只需從電網購買不足的電量即可，這種電力交易機制有效解決了分布式電源接入區域電網的能效管理問題。

2 分布式電源接入對區域電網的影響分析

當前，我國在分布式電源接入對電網運行影響等領域的研究已經十分深入，覆蓋了電網規劃、繼電保護、電能質量以及調度管理等多方面的內容，但是有關分布式電源接入對電力需求側影響的研究卻十分少見。近年來，分布式電源的迅速發展使其對電力需求側的影響范圍逐漸擴大，一方面大多數分布式電源接入區域電網的目的都是為了降低負荷峰值、減少用電量，這就涉及到了需求側管理中的負荷管理；另一方面很多小型分布式電源采用的都是光伏和風能等可再生能源，采用可再生能源作為分布式電源則涉及到了電力需求側管理中的能效管理。

通過對分布式電源接入區域電網前后負荷情況的對比分析可知，在分布式電源接入后，能源出現了大幅度的提高，進而實現了負荷的減小，降低了用電量。因此，對于電力用戶而言，分布式電源的接入有效降低了其對電網電量的需求，同時也增強了電能的利用效率和用電的可靠性。對于電網公司而言，分布式電源的接入，減小了最大負荷，緩解了負荷增長的壓力，為輸配電工程的建設留出了更多的時間。但需要注意的是，這種影響的效力需要結合具體情況進行分析。

而以綠色可再生能源為基礎建立的分布式電源相較于傳統的發電方式，對生態環境的益處更高。由于分布式電源發電所需的都是一次能源，因此在電能生產的過程中排放的污染物十分有限，同時分布式電源還能夠通過資源的梯級利用來提高能源的利用效率。

對于一些用電量較小的偏遠山區或是海島，通過架設高電壓等級的線路進行電力輸配，對于電網公司而言十分不合理。在這些地區，就可以采用分布式電源進行發電，這樣既能夠充分的滿足當地用戶的長期用電需求，又能夠避免電網公司的經濟效益受到損害。

3 分布式電源接入區域電網的需求側管理策略分析

在區域電網需求側管理的過程中，電網公司和電力用戶之間的關系是必須考慮到的問題。一方面建立分布式電源可以降低電力用戶的用電成本，這是推動用戶建立分布式電源的主要動力；另一方面，建立分布式電源可以降低電網公司的負荷水平。隨著負荷水平的降低，電力企業可以在充分滿足最大負荷的基礎上，減緩變電站的擴建，如此一來就減少了變電站擴展需要投入的成本和維護費用，這對提高電網公司的經濟效益十分有利。

3.1 分布式電源的成本效益管理

分布式電源所需的成本主要涉及到了安裝、運行維護、燃料以及環境4個方面。通常情況下，分布式電源設備的單位容量投資要遠高于普通的發電機組，因為分布式電源主要采用的是可再生能源，技術含量較高。其次，分布式電源由于體積小，因此其運行方式更加靈活，且維護十分方便，相較于傳統的燃煤電源，分布式電源所需的運行成本和維護費用要相對較低。第三，由于大部分分布式電源采用的都是清潔型的綠色能源形式，例如風能、太陽能等，可以從大自然直接獲得，因此所需的燃料成本相對較低。最后，在環境成本方面，要從發電企業為減少污染物排放而向有關部門繳納的排污費和發電排放造成的外部經濟損失這2個方面來考慮。

由上述可知，在不考慮其它外部影響因素的前提下，分布式電源的成本計算應從上述4個方面展開，具體的計算公式如下：

其中，r為固定年利率，n為投資償還期，Ctol為安裝總投資，Co為維護費用、Cf為燃料成本、Ce為環境成本、Q為裝機容量。而分布式電源為電力用戶帶來的主要效益主要表現在電量的節省方面。

隨著分布式電源發電技術的不斷革新，設備自身的成本和安裝成本將會逐漸降低，同時其發電的效率也會得到提升，這將進一步提升其效益。

3.2 減少電網設備的成本

分布式電源的建設，可以有效降低高負荷下電力系統對電網輸送容量的需求。因此，在用電負荷較為密集但是配電網絡改在擴容難度較高的中心城區或者輸電線路架設難度較高的偏遠地區，電網公司在進行電網規劃的過程中，要對分布式電源的特點和優勢進行全面的考慮，在分布式電源建設的過程中為投資者進行適當的指導，從而充分地滿足負荷增長的需求，減緩電網擴建的速度。在對電網設備減少的投資進行估算時，要綜合考慮分布式電源的裝機容量、擴建單位容量所需的投資、分布式電源的備用率等方面的因素。為了獲得最大的投資效率，還要考慮到區域電網的容量配置、負荷增長以及分布式電源的類型等因素，同時對分布式電源的并網點、并網容量以及并網電壓等級進行合理的選擇。

3.3 最優化分析

在研究分布式電源接入區域電網需求側管理策略的過程中，要從全局進行統籌考慮，進行多目標的優化規劃，即在分布式電源成本最低、電力用戶年分布式電源的電量效益最大以及配電設備成本減少最多的協調點上，開展電力需求側的管理。除了考慮到上述3項因素之外，還要對政府部門、中介機構、節能產品供應商、電力用戶、能源服務公司、電網公司等利益主體進行有效的協調，充分考慮到各方的利益訴求，因此電力需求側管理是一項綜合性較高的系統工程。

4 結語

綜上所述，在進行分布式電源接入區域電網需求側管理的過程中，需要對多方面的因素進行考慮，其中最重要的是分布式電源帶來的效益及其對電網公司的影響。在大部分需求側管理策略中，對分布式電源成本、效益以及減少電網設備投資進行綜合考慮從而獲得的最優方案。在制定管理方案的過程中，可以結合實際情況建立分布式電源接入區域電網的管理策略模型，為做好區域電網需求側的管理工作提供充分的支持。

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