房 菲
上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車分公司
上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車分公司(以下稱“公司”)于2017年達(dá)到上海市電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易規(guī)則中電力用戶準(zhǔn)入基本原則要求,經(jīng)上海市經(jīng)濟(jì)信息化委員會資格審查,加入直供電交易。企業(yè)參與直供電交易,可以從電力交易市場上獲得較政府目錄電價相對較低的電價,但同時也要接受因預(yù)測上報的用電量偏離而帶來的懲罰電量及懲罰電價的考核。因此,對公司而言,準(zhǔn)確預(yù)測用電量是降低公司用電成本的關(guān)鍵因素。自直供電交易規(guī)則出臺后,公司對直供電交易中雙邊協(xié)議、掛牌競價、集中競價三部分交易規(guī)則都進(jìn)行了認(rèn)真研究,并結(jié)合公司以往用電規(guī)律及歷史數(shù)據(jù),對各部分的參與方式做了相應(yīng)預(yù)案,建立直供電預(yù)測模型對直供電收益進(jìn)行了預(yù)測。
經(jīng)過一系列評估,公司認(rèn)為直供電工作對公司經(jīng)濟(jì)效益及社會效益都具有積極意義。為此,公司決定開通直供電交易賬戶,獲取直供電交易密鑰參與直供電交易。
隨著直供電模式的引入及清潔能源工作的深入,公司的用電模式從原先單一的國家電網(wǎng)供電模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓢译娋W(wǎng)供電(除直供電部分)、光伏供電、直供電三種供電并行的模式。直供電的電量雖然由國家電網(wǎng)提供,但在結(jié)算方式上卻有很大不同,而且組成也相對復(fù)雜,如表1所示。由于這三種供電方式的用電量限制、電價及制約因素均有所不同,因此找到三者的平衡點,實現(xiàn)電費單價最優(yōu),對企業(yè)降低用電成本至關(guān)重要。
根據(jù)公司用電狀況,為取得公司用電成本最低、減少直供電懲罰電量及懲罰電費,設(shè)計了直供電預(yù)測模型,以滿足直供電電量上報需要,并為今后直供電工作積累數(shù)據(jù)。由于公司生產(chǎn)中存在不同的生產(chǎn)工況,在設(shè)計直供電預(yù)測模型時考慮了多種用電工況,并納入了光伏電等因素,以下為模型中的主要工況:
表1 不同用電種類比較表
1.實際電網(wǎng)下電量≥(上報直供電電量+光伏電預(yù)測量):當(dāng)實際電網(wǎng)下網(wǎng)電量大于[上報直供電電量×(1+直供電邊際電量比例)]時,必然發(fā)生懲罰電量。
2.光伏電預(yù)測量≤實際電網(wǎng)下電量<(上報直供電電量+光伏電預(yù)測量):當(dāng)實際電網(wǎng)下電量小于[直供電預(yù)測量×(1-直供電邊際電量比例[1])]時,會發(fā)生懲罰電量。而實際電網(wǎng)下電量落在(上報直供電電量×[1±直供電邊際電量比例[1])]的區(qū)間時,則不發(fā)生懲罰電量。
3.實際電網(wǎng)下電量<光伏電預(yù)測量:此種狀態(tài)下,有光伏時間時的用電量相對較小,而在沒有光伏發(fā)電的情況下(太陽落山后),依然有電耗發(fā)生——公司不會在白天不生產(chǎn)的情況下,安排夜班生產(chǎn)。因此,有光伏時間段的用電量基本靠光伏發(fā)電滿足,無需從電網(wǎng)下電;沒有光伏發(fā)電量的情況下從電網(wǎng)下電,由于沒有生產(chǎn),所以從電網(wǎng)的下電量不大。
4.極端情況:沒有“無光伏時間段用電量”(可能該時間段全廠停電)且“有光伏時間段用電量”也只用光伏電就能滿足需求。
為滿足以上四種工況,模型中設(shè)立了多個變量,計算得出需要的結(jié)果。模型中的主要輸入?yún)?shù),如表2所示。
在模型中輸入了(表2)中的數(shù)據(jù)后,直供電預(yù)測模型將自動生成“預(yù)測雙邊協(xié)議用電量”、“預(yù)測掛牌競價用電量”、“預(yù)測集中競價用電量”、“預(yù)測直供電邊際電量”、“預(yù)測懲罰電量”、“預(yù)測電費”、“直供電節(jié)約電費”等信息,從而準(zhǔn)確預(yù)測反映直供電的收益。同時,在對“雙邊協(xié)議用電量占電網(wǎng)總下電量比例”、“掛牌競價用電量占電網(wǎng)總下電量比例”、“集中競價用電量占電網(wǎng)總下電量比例”不斷調(diào)整的過程中,就可以準(zhǔn)確獲得不同種類直供電(雙邊協(xié)議、掛牌交易電、集中競價)的上報數(shù)量。
通過建立、迭代直供電預(yù)測模型,上報直供電量的預(yù)測準(zhǔn)確度不斷提高,與實際電網(wǎng)下電量的偏差也越來越小,明顯提升了直供電收益,如圖1所示。至2018年7月,上報直供電電量與實際下網(wǎng)電量的偏差已控制在1%,當(dāng)月就可為公司節(jié)約電費10萬元。
圖1 上報直供電量與實際下網(wǎng)電量偏差
表2 直供電預(yù)測模型參數(shù)
通過對公司用電組成分析及建立直供電模型后得出的結(jié)果,確定以下原則作為公司電力使用原則:
1.參與直供電交易
1)按年、月度生產(chǎn)計劃及歷年單車用電情況,盡可能精確地預(yù)估當(dāng)年或當(dāng)月的用電量。除去當(dāng)年或當(dāng)月光伏用電量后,得到電網(wǎng)下電總量。
2)將電網(wǎng)下電量按直供電預(yù)測模型的數(shù)據(jù)分解至各部分直供電(雙邊協(xié)議、掛牌競價、集中競價)。
[1]該比例為計算懲罰電量時的比例系數(shù),由發(fā)改委制定。
3)各部分直供電(雙邊協(xié)議、掛牌競價、集中競價)按月申報至電力交易平臺網(wǎng)站[2]上海電力交易平臺網(wǎng)站:https://pmos.sh.sgcc.com.cn/pmos/index/login.jsp北京電力交易平臺網(wǎng)站:https://pmos.sgcc.com.cn/pmos/index/login.jsp。集中競價電量除分解到月,還需精確到各月的峰和谷時電量(峰時:6:00-22:00,谷時:22:00-次日6:00)。
4)集中競價電價、電量可在每月進(jìn)行調(diào)整(按月度計劃進(jìn)行調(diào)整)。每月20日前完成對下月度的申報。
5)由于各部分直供的電費不相同,規(guī)定以下直供電結(jié)算順序作為下網(wǎng)直供電的結(jié)算先后順序:
(1)雙邊協(xié)議電價、電量。
(2)掛牌競價電價、電量。
(3)集中競價電價、電量。
6)當(dāng)生產(chǎn)計劃的準(zhǔn)確性欠缺時,應(yīng)盡量利用雙邊協(xié)議電量的配額,適當(dāng)降低掛牌競價電量和集中競價電量。
2.充分利用光伏電
在光伏設(shè)備正常工作的情況下,白天應(yīng)讓光伏設(shè)備盡可能發(fā)電,減少“峰、平”時間段的電網(wǎng)下電量。
3.減少與上報直供電的偏差
1)當(dāng)下網(wǎng)電量超過當(dāng)月申報的直供電量時,盡量減少電力負(fù)荷,盡可能減少懲罰電量。
2)當(dāng)下網(wǎng)電量不足當(dāng)月申報的直供電量時,盡量增加電力負(fù)荷,盡可能減少懲罰電量。
自開展直供電工作以來,公司結(jié)合自身特點及直供電交易規(guī)則,建立并不斷迭代直供電預(yù)測模型,對公司用電量有相對準(zhǔn)確的預(yù)測,從而降低了懲罰電量的發(fā)生,減少了懲罰電費的產(chǎn)生,年可為公司降低用電成本百余萬元。隨著電力改革的深化,公司將更加積極推進(jìn)該項工作,不斷提升直供電的用電比重,做好公司用電的精益化管控,為公司降本增效做出更大貢獻(xiàn)。