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        美德電力需求側(cè)管理看點何在

        2017-12-25 00:44:54陳政王麗華曾鳴宋藝航
        電力設(shè)備管理 2017年2期
        關(guān)鍵詞:儲能分布式用電

        陳政 王麗華 曾鳴 宋藝航

        美德電力需求側(cè)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(nèi)部優(yōu)化整合互聯(lián)的電力需求側(cè)管理理念,結(jié)合國外電力需求側(cè)管理的先進經(jīng)驗與我國的實際國情,我們要看到,在我國售電側(cè)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(cè)管理經(jīng)驗不足,經(jīng)濟基礎(chǔ)、政策保障措施不夠完善,需求側(cè)資源整合技術(shù)有待進一步提高。

        美國電力需求側(cè)管理實施情況

        美國是最早進行電力需求側(cè)管理的國家,隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、需求側(cè)可控資源的增多,近年來美國售電公司對電力需求側(cè)管理進行了多種技術(shù)上、模式上的創(chuàng)新。一方面,技術(shù)上基于云計算開展電力需求側(cè)管理。美國售電公司加強與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、信息通信技術(shù)企業(yè)的合作,通過創(chuàng)建能源數(shù)據(jù)云平臺(energydataplatform,EDP)實現(xiàn)對智能電能表采集的大數(shù)據(jù)進行分析、預測、監(jiān)控,并實時通過網(wǎng)絡(luò)與電力用戶共享數(shù)據(jù)信息,提高用戶削減負荷和對價格信號做出需求響應(yīng)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(cè)管理。傳統(tǒng)的峰谷分時電價在用電高峰時期設(shè)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(yīng)策略,用戶處于被動地位。智能能源中心基于智能電網(wǎng),包含多種類能源供應(yīng)系統(tǒng)、能源存儲系統(tǒng)以及能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在智能能源中心模式下,用戶可靈活轉(zhuǎn)換能源供應(yīng)系統(tǒng)。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(shè)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(chǎn)生活習慣,豐富了用戶的能源使用選擇權(quán),有利于提高用戶滿意度。

        德國電力需求側(cè)管理實施情況

        現(xiàn)階段,德國售電公司電力需求側(cè)管理的開展很大程度上依靠推出的售電側(cè)衍生服務(wù)——能源互聯(lián)網(wǎng)。德國的能源互聯(lián)網(wǎng)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(cè)管理。

        一是庫克斯港eTelligence項目,基于冷熱電聯(lián)產(chǎn)方式,通過互聯(lián)網(wǎng)平臺實時發(fā)布電力供應(yīng)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(yè)大用戶發(fā)出低電價提醒,大工業(yè)用戶即選擇此時開啟蓄冷蓄熱設(shè)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(qū)E-DeMa項目,通過家庭儲能設(shè)備、智能電能表等“智能能源路由器”來實現(xiàn)電力需求側(cè)管理。

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

        四是萊茵-內(nèi)卡城市圈“曼海姆(Mannheim)示范城市”項目,通過整合供應(yīng)側(cè)能源(水、熱、氣、電)構(gòu)成分布式能源中心分散在用戶周圍,來實現(xiàn)多能源供應(yīng)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(qū)RegMod項目,通過整合用戶側(cè)資源(儲能設(shè)備、電動汽車、智能家居、分布式發(fā)電設(shè)施),根據(jù)價格信號控制儲能設(shè)備進行充放電,以及智能家居的開啟與關(guān)閉。

        六是亞琛SmartWatts項目,通過構(gòu)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(cè)管理

        由于改革開放以來我國經(jīng)濟發(fā)展重速率輕效率,采用粗放式的發(fā)展方式,缺少合理規(guī)劃,萬元GDP能源消耗率一直處于較高水平,并導致霧霾等環(huán)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(jié)能減排降碳構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,我國可再生能源的開發(fā)利用取得了快速發(fā)展??稍偕茉窗l(fā)電出力的間歇性和隨機性的特點,嚴重影響了系統(tǒng)的瞬態(tài)以及動態(tài)穩(wěn)定性。若利用傳統(tǒng)火電為可再生能源發(fā)電提供系統(tǒng)調(diào)峰等輔助服務(wù),則又加重了對傳統(tǒng)火電的依賴程度,違背了發(fā)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(cè)資源巨大,通過充分挖掘利用用戶端的需求側(cè)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(cè)管理,實現(xiàn)節(jié)電節(jié)能和降低污染物的排放。然而,售電公司作為電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)的消費端,用戶的供應(yīng)端,具有天然的用戶粘性,由售電公司作為需求響應(yīng)的實施主體最為有利。

        借鑒國外電力需求側(cè)管理先進經(jīng)驗

        通過對美國和德國需求側(cè)管理實施情況分析,得出以下結(jié)論:

        第一,普遍使用的需求側(cè)資源包含電源類和負荷類2種,電源類需求側(cè)資源包括分布式發(fā)電、儲能設(shè)備,負荷類需求側(cè)資源包括用戶的可中斷負荷和可轉(zhuǎn)移負荷。

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

        第三,需求側(cè)管理需基于多種類分布式能源協(xié)調(diào)互補、用戶主動參與的管理理念。美國和德國的實踐經(jīng)驗表明,用戶需求側(cè)管理的發(fā)展方向是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)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(diào)用戶參與需求側(cè)管理的主動性。

        我國售電公司實施電力需求側(cè)管理的幾個建議

        基于多種類分布式能源內(nèi)部優(yōu)化整合互聯(lián)的電力需求側(cè)管理理念,結(jié)合國外電力需求側(cè)管理的先進經(jīng)驗與我國的實際國情,分階段歸納總結(jié)出我國售電公司實施電力需求側(cè)管理的合理化建議。

        在我國售電側(cè)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(cè)管理經(jīng)驗不足,經(jīng)濟基礎(chǔ)、政策保障措施不夠完善,需求側(cè)資源整合技術(shù)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(jié)電價等基本策略引導用戶用電; 第二,要加強需求側(cè)管理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),尤其需加強智能電能表的普及,建立用戶用電數(shù)據(jù)收集體系,為制定下一步需求側(cè)管理方案做好充分準備;第三,要加強與其他企業(yè)的戰(zhàn)略合作關(guān)系。由于需求側(cè)管理涉及分布范圍廣闊,集成技術(shù)復雜龐大,需要電力市場各主體協(xié)調(diào)配合,因而售電公司仍需注重與電網(wǎng)公司、公用事業(yè)企業(yè)、電力交易中心、能源服務(wù)公司等建立良好的合作關(guān)系。

        在未來售電側(cè)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(guān)鍵。屆時與用戶聯(lián)系緊密,對用戶用電特性把握精準,能夠提供恰當需求側(cè)管理方案,并得到廣大用戶主動積極參與需求響應(yīng)的售電公司將實現(xiàn)新的利潤增長點,需求側(cè)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(cè)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(diào)研分析,注重分析用戶負荷的可中斷、可轉(zhuǎn)移負荷大小,有功功率與無功功率的差距,節(jié)能潛力大小,周圍能源分布情況等;第二,加強需求側(cè)管理信息系統(tǒng)建設(shè),通過同互聯(lián)網(wǎng)公司、信息技術(shù)通信公司的合作,構(gòu)建能源數(shù)據(jù)平臺和需求側(cè)管理平臺,通過云計算技術(shù)實現(xiàn)用電大數(shù)據(jù)的匯總、分析、預測、共享;第三,加強同節(jié)能公司以及其他能源服務(wù)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(wù)企業(yè)合作,為用戶提供可靈活轉(zhuǎn)化能源供應(yīng)方式的綜合能源解決方案,同時可根據(jù)用戶特性布置儲能設(shè)備、分布式發(fā)電設(shè)備的建設(shè)分布。能源存儲系統(tǒng)不僅能為用戶高峰放電低谷充電,還能將分布式發(fā)電的間歇性電力轉(zhuǎn)化成相對穩(wěn)定、統(tǒng)一的電力輸出,提高用電可靠性,分布式發(fā)電采用“自發(fā)自用,余量上網(wǎng)”的方式,不僅為用戶節(jié)約用電成本,還增加了額外售電收入,激發(fā)其參與需求響應(yīng)的積極性。

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