《面向智能电网的需求响应及其电价研究》—电力需求侧管理（二）

3.3 电力需求侧管理资源和主体

3.3.1 电力需求侧资源

供需双方的界定和划分，是以用户计费电表为分界点，计费电表就是供应侧的终点和需求侧的始点。供应侧为计费电表上游部分，包括发电侧和电网侧，涵盖了从电源出力到电网输配电的各个环节。供应侧资源指的是电厂、电网外购电和电力系统自身节省的电力和电量。需求侧为计费电表以下的部分，指的是用户端。需求侧资源就是终端用电领域的节电资源.凡是有电力消费的地方都存在潜在的节电资源，需求侧资源的类型繁多，情况也比较复杂。在DSM计划编制过程中还要具体鉴别，以便实施。概括起来大体上包括以下几种：(1)用户改变用电方式所节约的电力和电量，如使用蓄冷空调;(2)用户改变消费行为所节约的电力和电量，如减少用电时间和频率;(3)提高照明、空调、电动机等设备用电效率所节约的电力和电量;(4)改善用电环境所节约的电力和电量.如对建筑物进行保温改造、实行冷热气三联供;(5)与电网公司签订可中断负荷合同所约定的节约的电力和电量;(6)能源替代，如新能源发电及发电过程中的余能、余热回收所节约的电力和电量。

3.3.2 电力需求侧主体

1.电力需求侧管理的主导者

电力需求侧管理的主导者是政府，是社会利益的维护者，在制订和实施DSM计划中起主导作用，以保障社会持续健康发展。在中国，国家发展和改革委员会(简称国家发改委)、国家电力监管委员会联合发布的《加强电力需求侧管理工作的指导意见》明确了政府作为电力需求侧管理工作主导的职能。作为电力需求侧管理的最高机构，国家发改委经济运行调节局近年来充分发挥中央行政管理优势，根据各地电力需求侧管理组织管理体系建设和工作开展情况，提出具体指导性意见。各级地方政府通过当地发改委、经贸委或经委下设的电力处、或者政府相关部门建立的电力需求侧管理指导中心或领导小组推动和主导当地电力需求侧管理工作的开展。由于21世纪初的电力供应紧张，大部分地区建立了由政府发改委、经贸委或经委、电网公司等部门领导组成的有序用电工作领导/协调小组，为确保社会经济稳定发展提供了组织保障。

2.电力需求侧管理的实施主体

电力需求侧管理的实施主体电网企业，是制订DSM计划的主要承担者和执行者，代表供应方的利益。以中国目前的情况来看，电网经营企业在DSM工作中所扮演的角色十分重要，熟悉电网运行情况、熟悉电力营销环节及过程，可以向政府提供建议意见和要求，参与制定DSM相关的规章和细则;按照规定执行政府制定的电价;可以优化电网调度，提高负荷预测的准确率等;可以配合政府做好宣传，推广通用的DSM技术等，因此未来一段时间内，还要继续依靠电网经营企业来进行电力需求侧管理：

在我国，中国国家电网公司、南方电网公司作为中国电力需求侧管理实施主体，在电力需求侧管理工作方面发挥了重要的推动作用。中同国家电网公司先后制定印发了《国家电网公司电力需求侧管理实施办法》、《同家电网公司电力销售市场工作管理办法(试行)》、《国家电网公司有序用电管理办法(试行)》、《国家电网公司电力需求侧管理示范项目管理办法》、《关于加大电力需求侧管理力度，实施有序用电措施的通知》等一系列文件，建立了园家电网公司系统较为完备的管理制度体系;中国南方电网公司也出白了《中国南方电网公司节能服务“绿色行动”实施方案》和《中国南方电网公司节能服务“绿色行动”实施要点》等一系列文件，有力推进了电力需求侧管理工作。

配合力量节能服务公司，协助政府和配合电网公司实施DSM计划，是中介利益的代表，可以向用户提供节能监测、节能项目设计、能源审计、原材料和设备采购信息、设备运行维护、人员培训等专业性综合配套服务，承担着衔接电力需求侧管理相关参与主体的桥梁作用，并与客户共享DSM项目实施效益来获得盈利。目前节能服务公司发展还不成熟，需要政府积极加以引导，发挥其在电力需求侧管理方面的专业优势。

3.电力需求管理的重要参与者

重要参与者——电力用户，是终端节能节电的主体，是需求方利益的代表。电网负荷特点研究表明：每年新增长电力设备中，电力增长幅度大于电量增长幅度，这仅为了满足用电量增长的需求;但电网运行中高峰期电力的持续时间不是很长，因而造成电网与发电设备利用率的降低，从而导致电力设备资源的浪费。在峰谷负荷差距拉大的情况下，更要多方位实施DSM，旨在实现均衡用电，提高电网负荷率。

高耗能企业运作实践表明，高电力成本足制约企业做大做强的羁绊，也是企业竞争力疲软的因素之一，在反思之后提出：“能源开发与节约并举，把节能放在优化地位”的方针。为能有效地提高终端用电效率，用电企业必须多方位开展DSM.积极探索提高用电效率，降低电力成本的新路子，从而改变高效率、低产出的粗放式发展模式，进一步挖掘设备运行中的节能潜力，实现最低电力成本的运作。节能增效是一项系统工程，但用电企业对节能增效意义认识不足。在进行成本分析时忽略了节能的重要因素，认为节能设备的购买和更新、系统升级和调试等只会增加生产成本.这是投资理念的误区，只看重眼前短期利益。从设备全生命周期视角下，节能不但可行，而且经济效益可观。工业用电中60%～70%电能被电动机消耗了。所以开发使用高效节能电动机，是解决电力使用效率的关键，电机效率即使提高1%，也会节约相当可观电能。运行实践表明，如采用YX2电动机替代Y系统电动机，其平均节电率为13. 2%;为避免电力拖动系统的“大马拉小车”或超载运行，可借助电力资源管理系统对设备运行负荷进行在线监控，为均衡用电提供技术支撑，从而挖掘设备运行中的节能潜力;与此同时，还要广泛推广应用“绿色照明技术”，以节能灯替代白炽灯，可节约照明电量的30%～50%。

电气设备的能效分为制造能效和运行能效，这是设备处于制造或使用的不同环节而表现出的形式。为实现设备运行中的节能，除购买优质高效的节能设备外，还要对设备实行合理使用和科学的调控，使之避免较长时间处于低效的空载或轻载状态下运行，同时还要执行峰谷电价，落实“移峰填谷”的调荷措施。为此，应根据本企业生产工艺要求，合理安排生产班次，实行错峰、避峰生产用电，并致力于开发利用低谷电力。将大功率设备转移到低谷时段运行，将设备检修尽量安排在高峰负荷期进行，以降低高峰期的电量消耗，让峰谷电价为企业增效。

在交流电路中，无功和有功功率一样是交流电能重要组成部分，形影相随缺一不可，时刻陪伴和呵护着电气设备的正常运行。为此，用电侧实施无功补偿，是实现无功功率就地平衡，减少无功潮流，提高功率因数的有效措施。这不仅可改善用电侧电压质量，而且还会减少电能损耗，降低电力成本。但无功补偿一定要选用能自动投切电容器的装置，这不仅能自动跟踪无功负荷变化，而且还能实现补偿电容量的最佳投切，以维持运行电压的合格。同时，自动投切装置还能对电网电压、电流波形进行分析，实现“过零投切”，可避免对电容器造成冲击，有利于电容器的安全运行。用电侧确保无功补偿设备的实时投运，这是提高用户功率因数、改善运行电压质量、降低电能损耗的有效措施，从而实现用电企业低电力成本的运作。

3.4 电力需求侧管理的内容和方法

3.4.1 需求侧管理的主要内容

DSM要考虑两个方面：一是降低电力系统的最大负荷，力图以较少的新增发电装机容量达到系统的电力供需平衡;二是要力图减少电力系统的发电量和发电燃料消耗。因此，DSM的目标主要集中在用户电力和电量的节约上。电力是指用电能力，即用户所有用电器的功率.一般用于瓦( kW)表示;电量是指用电量，即用户所有用电器消耗的电能的数量，一般用千瓦时(kW.H)表示，电力系统只有具备相适应的发供电能力和发供电量，才能持续不断地把燃料等一次能源转换为电能并供应电力，满足联入电网各类用户的用电需求。DSM主要内容包括负荷管理和能效管理。

1.负荷管理措施

负荷管理是根据电力系统的负荷特性，以某种方式将用户的电力需求从电网负荷高峰期削减，或将其转移到电网负荷低谷期，减少日或季节性的电网峰荷，促使电力需求在不同时序上合理分布，增加低谷期设备利用率，提高系统运行的可靠性和经济性。负荷整形主要有削峰、填谷、移峰填谷三种，

削峰。削峰是减少用户侧在电力系统高峰负荷期的电力需求，平稳系统负荷，避免掉闸断电等情况的发生，既增加了用户满意度，又避免了增设边际成本高于平均成本的装机容量，降低了电网企业的成本：但与此同时，削峰会导致峰期售电量减少.降低电网公司的部分收入。削峰有直接负荷控制、可中断负荷控制两种控制手段。直接负荷控制是一种随机控制方法，由系统调度人员在电网峰荷时段启动自控装置随时控制用户终端用电行为，最终通过电价补偿弥补对用户带来的损失。由于它对企业和居民的正常生产生活秩序和节奏造成冲击，大大降低了用户峰期用电可靠性，不容易被大多数用户所接受，负荷的突然甩减和停止供电有时会酿成重大事故和带来很大经济损失，尤其是那些可靠性要求很高的用户，如医院、高科技产品生产企业等。直接负荷控制多发生在电力供应严重短缺、失去电力平衡或峰荷电力大量外购的电网，多用于城乡居民的用电控制，对于其他用户以停电损失最小为原则进行排序控制。可中断负荷控制是系统蒯度人员根据供需双方事先的合同约定，在电力系统峰荷时段向用户发出请求信号，经用户响应后控制或中断部分供电的一种方法，主要适合于可以放宽供电可靠性苛刻要求的可塑性负荷，如：有能量贮存能力的用户，可释放提前贮存的电量或热能来躲峰;有自备柴油或燃气发电机的用户，可以自行发电来躲避电力系统尖峰，或用其他能源来替代电力：产品生产工序可调整或具备中间产品存储能力的用户，可通过改变作业程序、减少或停止部分用电来实现避峰。由此可见，可中断负荷控制是一种有计划的停电控制，更容易被电力用户理解和接受，它的削峰能力和终端效益，取决于用户降低用电可靠度的意愿和程度，以及用户为避峰所付出的费用能否用中断补偿来弥补。

填谷，也叫战略性负荷增长，是指通过优惠性电价，刺激用户增加在电力系统低谷时段的电力消费。这种方法尤其适用于电力系统负荷峰谷差大，电力系统有空闲低成本发电容量、低负荷调节能力差、有压电困难的电力系统，有利于启动空闲的发电容量，降低系统平均燃料费用，并提高系统运行的经济性和电网负荷的乎稳性。由于它增加了销售电量，同时减少了单位电量的固定成本，增加了电网公司的销售收入，更能够调动企业积极性，比较常用的填谷技术措施有增加蓄能用电、增添低谷用电设备等。

移峰填谷是通过分时电价、高耗电设备交替运行等对用电侧的调度，将尖峰负荷时段内的部分负荷转移到低谷时段，同时起到削峰和填谷、平滑负荷曲线的作用，它既可充分利用闲置容量，减少新增装机容量，又可平稳系统负荷，降低发电能耗。在电力严重短缺、峰谷差距大、负荷调节能力有限的电力系统，一直把移峰填谷作为改善电网经营管理的一项主要任务。移峰填谷对电网公司的影响是双向的，一方面增加了低谷期用电量，提高了电网公司的销售收入;另一方面又减少了高峰负荷期用电量.降低电网公司的销售收入。因此，电力系统的收入变化取决于增加的谷电收入和降低的运行费用对减少的峰电收入的补偿程度。比较主要的移峰填谷技术措施是蓄冷蓄热技术。除一些特殊的工业空调系统外，商业或一般工业建筑用空调均非全日使用，而且负荷逐日、逐时不均匀。中央空调采用蓄冷技术是移峰填谷最为有效的手段.它在后半夜电网负荷低谷时段制冰或冷水并把冰、水等蓄冷介质贮存起来，在电力系高峰负荷时段停止制冷机组或减少运行时问，把储存的冷量释放用来转化为冷气空渊，达到移峰填谷的目的。采用蓄热技术是在电力系统负荷低谷时段，把电气锅炉或电加热器生产的热能存储在蒸汽或热水蓄热器中，在电力系统负荷高峰时段将其热能释放出来，以实现移峰填谷。蓄热技术对用热多、热负荷波动大、锅炉容量不足或增容有限的工业企业和服务业尤为合适。蓄冷(热)中央空调比传统的中央空调制冷(热)效率相对低些，再加上蓄冷(热)损失，在提供相同冷(热)量的条件下要多消耗电量，但同时减少了高峰时段的电费支出，增加了填谷用电量，还可以调节用冷(热)尖峰、平稳负荷，是有利于电网运行的方式。用户是否愿意采用蓄冷和蓄热技术，主要取决于它减少高峰负荷电费的支出是否能补偿多消耗低谷电量支出的电费，并获得合适的收益。

移峰填谷常采用的经济措施有峰谷分时电价、季节性电价。

2.能效管理措施

能效管理是指采取有效的激励措施，改变用户的用电行为，多使用先进的节能技术和高效设备，提高终端用电效率，其根本目的是节约用电，减少电量消耗。能效管理措施包括直接节电和间接节电。直接节电是采用科学的管理方法和先进的技术手段来节电;间接节电是依靠调整经济结构、提高产品生产效率、生产力合理布局、减少高能耗产品出口等来实现。

3.4.2 需求侧管理的主要方法

电力需求侧管理f DSM)方法包括行政方法、经济方法、环境资源评价方法、法律方法四大类(见表3-1)。其中行政方法和经济方法侧重于电力需求侧项目的经济评估，而环境资源评价方法和法律方法侧重于社会效益的保证、评估和监管。

随着政府倡导的节能减排压力的增大，一市能减排工作的日益深入，实施电力需求侧管理越来越受到政府的重视，其管理方法也层出不穷。电力需求侧管理( DSM)不仅有利于电力系统的安全可靠，有利于移峰填谷，更有利于抑制能源价格的波动、保护气候和环境、降低系统成本，促进经济和社会的可持续发展。在实际需求侧管理过程中上述方法可交叉使用或同时使用。