近年來,源-網-荷之間的互動不斷加深,傳統能源系統正朝著以需求側資源調控為中心的終端能源互動模式發展。需求響應(demand response,DR)技術及新型能源系統中綜合需求響應技術發展為用戶側帶來了新的機遇與挑戰。電力及綜合需求響應借助先進的信息采集、交互、處理等技術,通過價格信號或激勵機制,引導用戶主動改變用電、用能方式,優化能耗負荷曲線,從而改善電力及能源系統運行的安全性和經濟性。在考慮需求響應的新型能源系統規劃和運行問題中,將用戶側需求響應資源調節特性進行針對性建模和拓展性潛力評估是一項關鍵工作。需求響應技術不僅可通過調整終端用戶特定類型能源需求得以實現,還可以在不同能源載體間進行相互替代性調節,從而改善整個源-網-荷聯動體系下電力及能源系統運行的安全性和經濟性。故而,需求響應技術在新型電力及能源系統中的應用地位將會得到進一步提升。
為展示新型能源系統形態中需求響應領域最新研究進展和發展趨勢,推動該領域的深入研究并開拓實際應用,《電力需求側管理》編輯部針對能源互聯網新形勢下的“需求響應”開設專題。專輯采取約稿與征稿相結合的方式,最終錄用8篇論文,主要包括多元用電需求特性分析、需求響應技術廣泛應用環境下的能源系統運行與規劃、新型能源系統中需求響應機制設計與建模3個方面。專輯論文來源廣泛,涵蓋了電力企業、科研機構、高等院校等,主要涉及以下內容:
(1)多元用電需求特性分析(2篇)
在多元化能源需求響應特性分析方面,浙江大學文福拴、國網經濟技術研究院有限公司劉艷茹等人提出了多元用電需求網格分析與“源網荷儲”分層分區平衡模型,其按照并網型微電網運行規則,提出面向網格的多元化能源需求分析方法來降低用戶的最大能源需求,改善系統整體多元用能曲線輪廓。國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院葛毅、李琥等人從電力系統生產模擬的需求特性角度出發,將能源負荷劃分為居民負荷和工業負荷,分析了各自在需求響應中的角色與價值,并根據當前需求響應補貼政策,提出了工業負荷和居民負荷在需求響應中的優化配比方法。
(2)需求響應技術廣泛應用環境下的能源系統運行與規劃(3篇)
在需求響應技術廣泛應用環境下的能源系統運行與規劃方面,河海大學劉皓明、普月等人綜合考慮能源價格、環境污染、能量損耗等因素對系統運行的影響,以系統運行成本最低為目標,建立了考慮綜合需求響應的港口綜合能源系統運行優化模型,促進港口能源供應方式逐漸由傳統燃油、煤電供能向涵蓋冷、熱、電、天然氣在內的綜合能源供能方式轉變。國網河南省電力有限公司焦作供電公司張太升、東南大學陳濤,王逸飛等人提出了一種考慮綜合需求響應的配電網重構優化決策模型,將傳統的電力側用戶需求響應擴展到能源網絡用戶的綜合需求響應,從而將需求響應資源與配電網重構優化運行進行協同決策,實現配電網與用戶的整體最優。國網新疆電力有限公司田壁源、新疆大學張新燕等人提出了一種計及綜合需求響應的電熱氣互聯能源系統環保經濟優化調度方案,在分時能源價格機制下,構建了混合時間/空間尺度的多能協同綜合需求響應數學模型,有效提高多能系統間能量協調能力和綜合需求響應能力。
(3)新型能源系統中需求響應機制設計與建模(3篇)
在新型能源系統中需求響應機制設計與建模方面,西安交通大學魏景東、張耀、王建學等人提出了一種考慮熱電聯供機組和熱儲能裝置綜合需求響應的工業園區負荷管理方法和建模機制,借助熱儲能裝置有效利用熱電聯供機組在實施需求響應時產生的余熱進一步提升熱電聯供機組的運行靈活性。昆明電力交易中心有限責任公司張加貝、南京南瑞繼保工程技術有限公司錢鋒、河海大學謝俊等人建立了由多個分布式能源站和多個能源用戶組成的用戶側綜合能源系統交易模型,提出了基于需求響應的用戶側綜合能源系統分布式博弈均衡策略,從而有效提高多能互補系統中需求響應的經濟效益和環境效益。國網安徽省電力有限公司張鵬、蒯圣宇、國電南自自動化有限公司劉維等人基于條件風險價值理論,以利潤最大化和風險最小化為目標,建立了負荷聚集商的需求響應資源聚合模型,通過模擬投資者在不同風險偏好水平下的聚合策略方案,分析了負荷聚集商的投資利潤與投資風險的均衡關系,為國內負荷聚合機制設計提供了有益參考。
本期專輯旨在集成各相關領域專家學者在需求響應和計及需求響應的能源系統規劃運行領域研究成果與經驗,為建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業提供理論、方法、技術、政策等方面的支持、借鑒與參考。衷心感謝所有響應約稿和向本期專輯投稿的專家學者,感謝《電力需求側管理》編輯部的辛勤工作。