曹陳生
(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司茂名供電局, 廣東 茂名 525000)
電力需求側(cè)管理,英文名稱為Power Demandside Management,縮寫為DSM,是20世紀(jì)80年代在美國提出的由終端用戶參與用電負(fù)荷控制、以充分發(fā)掘電能資源的管理方法和技術(shù)。DSM具體指的是:通過綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多種手段,鼓勵(lì)和推動(dòng)用戶節(jié)約用電,鼓勵(lì)用戶轉(zhuǎn)變用電方式,在高峰時(shí)段少用電,在低谷時(shí)段多用電,以提高終端用電效率,優(yōu)化電力資源配置,實(shí)現(xiàn)最小成本電力服務(wù);同時(shí),在供電緊張,出現(xiàn)較大缺口時(shí),組織供電企業(yè)有序供電,確保全體用戶的用電需求[1]。
1973年、1979年,美國遭遇兩次能源危機(jī)的沉重打擊,民眾與電力公司苦不堪言(1977年紐約曾發(fā)生震驚世界的大停電)。因而,DSM一經(jīng)推出,便大受歡迎[2]。1985年至1995年,全美500家電力公司實(shí)施DSM,成功削減電網(wǎng)峰荷29 000 MW,每千瓦時(shí)的發(fā)電成本則下降到3美分甚至2美分,而電力公司的綜合經(jīng)濟(jì)效益每年增長6%。DSM在美國大獲成功后,迅速在加拿大、英國(19世紀(jì)70年代英國全國公務(wù)員一度點(diǎn)著蠟燭辦公)、法國(國內(nèi)沒有石油資源)、德國、日本(沒有任何化石能源)等國推廣開來。目前,世界主要發(fā)達(dá)國家電力系統(tǒng)都已實(shí)行DSM,節(jié)約了大量能源,降低了發(fā)電成本,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益。
早在1995年,上海、北京、江蘇等地就開始了DSM試點(diǎn),2002年國家發(fā)改委啟動(dòng)DSM照明節(jié)電工程示范項(xiàng)目;但時(shí)至今日,DSM在國內(nèi)推廣得并不順利,市場化程度偏低,終端用戶參與積極性不高,一些地方對DSM認(rèn)識(shí)不足,不愿投入大量資金,以致DSM無法發(fā)揮應(yīng)有的作用[3]。所以,更應(yīng)當(dāng)知難而上,迎難而進(jìn),具體情況具體分析,探索如何加快在國內(nèi)推廣電力需求側(cè)管理。
DSM具有極度分散、量大面廣的特點(diǎn),需要數(shù)以億計(jì)的終端用戶同時(shí)參與,才能通過量變形成質(zhì)變,產(chǎn)生可觀的規(guī)模效益。這包括每一盞照明燈(包括街燈與居民臥室燈)、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、冰箱、電熱水器、微波爐,等等。而僅僅下達(dá)行政命令,是無法讓數(shù)以億計(jì)的終端用戶行動(dòng)起來參與DSM的(試問有誰會(huì)主動(dòng)放棄用電的便利呢?),但依靠價(jià)格機(jī)制,卻可以迅速讓終端用戶們行動(dòng)起來,主動(dòng)參與需求側(cè)管理。從發(fā)達(dá)國家實(shí)行DSM的成功經(jīng)驗(yàn)來看,將電力高峰時(shí)段價(jià)格與電力低谷時(shí)段價(jià)格拉大到8~10倍,可以迅速調(diào)動(dòng)全體公眾的積極性,讓每一個(gè)人都參與到DSM中來。而我國分時(shí)電價(jià)制定依舊不合理,高峰電價(jià)與低谷電價(jià)的差距只有2倍~3倍,無法調(diào)動(dòng)起終端用戶們的積極性。
因此,在國內(nèi)加速推行電力需求側(cè)管理,首先必須進(jìn)一步合理拉大高峰電價(jià)與低谷電價(jià)的差距,在此基礎(chǔ)上最終完成電價(jià)全面市場化(電力企業(yè)不可能永遠(yuǎn)吃國家財(cái)政赤字維生,從長遠(yuǎn)來看,電力價(jià)格全面市場化是一個(gè)不以任何人意志為轉(zhuǎn)移的客觀趨勢)。只有這樣,才能建立起以市場驅(qū)動(dòng)為主的能效市場,激發(fā)起用戶參與電力需求側(cè)管理的積極性,引導(dǎo)每位終端用戶都成為DSM的主體。
進(jìn)行電力需求側(cè)管理,離不開信息化系統(tǒng)。而國內(nèi)電網(wǎng)的信息化程度偏低,因此,必須加速搭建基于人工智能(AI)的DSM信息管理系統(tǒng)(如圖1)。要通過DSM信息管理系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷控制,根據(jù)全體終端用戶的用電量、分時(shí)電價(jià)、天氣預(yù)報(bào)、建筑供暖保暖特性等具體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,確定最佳運(yùn)行與負(fù)荷控制計(jì)劃,對集中負(fù)荷及部分高危及重要電力用戶用電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、管理和控制,并通過合理的電價(jià)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)用戶轉(zhuǎn)移負(fù)荷,拉平負(fù)荷曲線。
圖1 電力需求側(cè)管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
目前,廣大終端用戶對于電力蓄冷、電力蓄熱等電力蓄能方式幾乎一無所知,能源替代、余能回收更未推廣普及(有些用電大戶甚至沒有聽說過“余能回收”),在這方面,有很大的潛力可挖[4]。一方面,應(yīng)向終端用戶加大宣傳,讓用戶意識(shí)到參與DSM可以有效減少電費(fèi)支出,降低工業(yè)用電成本與生活用電成本;另一方面,也應(yīng)向終端用戶加快推廣DSM先進(jìn)技術(shù)。對于造紙、化工、紡織、汽車等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中需要熱水的各類企業(yè),應(yīng)積極推廣蓄熱式電鍋爐進(jìn)行替代;對于大型商場、酒店、寫字樓、居民小區(qū),應(yīng)積極推廣電蓄冷空調(diào)、蓄熱電鍋爐,以起到充分利用低谷時(shí)段富裕電力的效果。此外,還要鼓勵(lì)終端用戶積極參與太陽能發(fā)電,并高價(jià)收購終端用電的太陽能發(fā)電。
盡管電力供給側(cè)管理在國內(nèi)推行遇到了一些困難,但從長遠(yuǎn)來看,DSM在中國仍然大有可為。只要有序推進(jìn)電價(jià)市場化改革,加大技術(shù)投入與信息化建設(shè),就一定可以讓全社會(huì)參與到DSM中來,徹底扭轉(zhuǎn)電力供應(yīng)長期緊張的局面,同時(shí)實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。