淺談需求側(cè)管理

陳燕

1. 需求側(cè)管理概論

1.1我國能源資源狀況

我國既是人口大國也是能源消費(fèi)大國,而我國能源資源并不富裕，已探明煤炭儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的11%，石油占2.4%，天然氣占1.2%。人均能源資源占有量不到世界平均水平的一半，石油資源人均值僅為世界人均只得17%，天然氣為13.2%。 因此，我國能源資源不足，以煤為主油氣貧乏的狀況在今后二十年內(nèi)不會(huì)有大的變化。為實(shí)現(xiàn)2020年非化石能源占比15％目標(biāo)，“十二五”是關(guān)鍵階段，必須大力發(fā)展水電、核 電和非水可再生能源發(fā)電，提高清潔能源裝機(jī)比重，降低煤電比重。清潔能源裝機(jī)比重從2009年的24.0%上升到2015年的30.9%、2020年的4.9%；清潔能源發(fā)電量比重從 2009 年的 18.8%上升到 2015 年的23.7%、2020年的27.6%。我國風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電開發(fā)潛力巨大，未來我國風(fēng)電裝機(jī)仍將快速增長。

未來我國將規(guī)劃建設(shè)七個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地（哈密、酒泉、蒙西、蒙東、吉林、河北、江蘇沿海）。根據(jù)風(fēng)能資源條件和電網(wǎng)消納能力，風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模 2015 年將超過 9000萬千瓦、2020年約1.5億千瓦，年均新增風(fēng)電裝機(jī)超過千萬千瓦。水能。我國水力資源技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量 5.42 億千瓦，現(xiàn)已開發(fā) 1.83 億千瓦（不含抽水蓄能）， 開發(fā)程度僅34%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家60%以上的開發(fā)程度。

1.1.1 我國能耗居高不下

?誗 我國單位產(chǎn)值能耗是世界平均水平的3倍多,比美國、歐盟、日本、印度分別高2.5倍、4.9倍、8.7倍和43%。

?誗 我國8個(gè)行業(yè)石化、電力、鋼鐵、有色、建材、化工、紡織主要產(chǎn)品單位能耗平均比國際先進(jìn)水平高40%;燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行效率比國際先進(jìn)水平低15%; 我國建筑采暖、空調(diào)能耗均高于發(fā)達(dá)國家,其中單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家的2-3倍。

1.1.2 當(dāng)前能源發(fā)展存在的問題：

①煤電油運(yùn)全面緊張，能源瓶頸凸現(xiàn)——煤荒、電荒、油荒、運(yùn)輸緊張。

②煤炭安全生產(chǎn)問題突出—煤礦安全事故頻發(fā)。

③能源環(huán)境不堪重負(fù)—環(huán)境破壞和污染嚴(yán)重。

④能源安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻—石油對(duì)外依存度不斷提高。

1.2 需求側(cè)管理產(chǎn)生的背景

通過日負(fù)荷曲線，發(fā)現(xiàn)：

①日負(fù)荷曲線不是一條直線

②日負(fù)荷曲線有明顯的峰、谷之分

③峰谷差能反映需求方的電力使用情況

負(fù)荷率下降導(dǎo)致：

?誗 發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)降低

?誗 發(fā)電煤耗增加

?誗 高峰時(shí)段調(diào)峰困難，導(dǎo)致拉閘限電

?誗 供電可靠性下降

?誗 服務(wù)水平下降

1.3 需求側(cè)管理定義

1.3.1 綜合資源規(guī)劃（Integrated Resource PlaningIRP)的概念

電力需求側(cè)管理來自綜合資源規(guī)劃的基本思路，是電力資源規(guī)劃的主要內(nèi)容。

綜合資源規(guī)劃是將供應(yīng)方和需求方各種形式的資源作為一個(gè)整體進(jìn)行的資源規(guī)劃。

1.3.2 電力需求側(cè)管理定義

電力需求側(cè)管理（Demand Side Management），簡稱DSM，它是綜合資源規(guī)劃方法，在電力資源規(guī)劃上的運(yùn)用。即除電力供應(yīng)方資源外，還把需求方提高用電效率減少的電量消耗，和改變用電方式降低的電力需求，視為一種資源同時(shí)參與電力規(guī)劃。

1.4 需求側(cè)管理目標(biāo)

DSM的目標(biāo)主要集中在電力和電量的改變上，一方面采取措施降低電網(wǎng)的峰荷時(shí)段的電力需求，或增加電網(wǎng)的低谷時(shí)段的電力需求，以較少的新增裝機(jī)容量，達(dá)到系統(tǒng)的電力供需平衡；另一方面，采取措施節(jié)省或增加電力系統(tǒng)的發(fā)電量，在滿足同樣的能源服務(wù)的同時(shí)，節(jié)約了社會(huì)總資源的耗費(fèi)。

1.5 需求側(cè)管理對(duì)象

DSM的對(duì)象主要指電力用戶的終端用電設(shè)備，以及與用電環(huán)境條件有關(guān)的設(shè)施。

◆ 用戶終端用電設(shè)備：照明、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、冷藏、熱水器等。

◆ 與電能相互替代的設(shè)備：燃油、燃?xì)狻⑷济?、太陽能、沼氣等?/p>

◆ 余熱回收：熱泵、熱管、余熱余壓發(fā)電。

◆ 儲(chǔ)能設(shè)備：蒸汽蓄熱器、電動(dòng)汽車等

◆ 企業(yè)自備電廠

◆ 與用電有關(guān)的環(huán)境設(shè)施：建筑保溫、自然采暖等

需求側(cè)管理特點(diǎn)：

◆ DSM適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)作機(jī)制：守法、鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)、講究成本效益。

◆ 節(jié)能節(jié)電具量大面廣和極度分散的特點(diǎn)

◆ DSM立足于長效和長遠(yuǎn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

◆ 用戶是節(jié)能節(jié)電的主要貢獻(xiàn)者。要采取約束機(jī)制和激勵(lì)政策相結(jié)合、以鼓勵(lì)為主的節(jié)電政策。節(jié)電不等于限電，能源服務(wù)不等于能源管制。

1.6 需求側(cè)管理內(nèi)容

◆ 提高能效：鼓勵(lì)用戶使用高效用電設(shè)備、改變用電習(xí)慣

◆ 負(fù)荷管理：通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)措施以及必要行政引導(dǎo)，降低電力峰段負(fù)荷需求或增加谷段電力需求。

◆ 能源替代、余能回收及新能源發(fā)電

1.7 電力需求側(cè)管理的意義

◆ 對(duì)社會(huì)和環(huán)境：節(jié)約一次能源，減少火電廠的廢水、廢氣排放，改善環(huán)境質(zhì)量

◆ 對(duì)電力企業(yè)：減少電力建設(shè)投資，降低電網(wǎng)運(yùn)營開支，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性

◆ 對(duì)電力客戶 ：提高電能利用率，降低產(chǎn)品成本，減少電費(fèi)支出

1.8 國內(nèi)發(fā)展情況：

我國電力需求側(cè)管理經(jīng)歷了引入傳播、初步應(yīng)用和起步實(shí)施三個(gè)發(fā)展階段。

1.8.1 存在問題：

◆ 終端用電效率明顯低于國際先進(jìn)水平

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，國內(nèi)低效率、高電耗的生產(chǎn)能力和民用設(shè)施仍在增加，終端用電效率與國際先進(jìn)水平的差距有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。

◆ 目前對(duì)DSM理解上存在的誤區(qū)：

(1)只重視負(fù)荷管理

(2)實(shí)施DSM會(huì)降低用戶的用電滿意度

(3)實(shí)施DSM是電力企業(yè)單方面的行為

(4)降低能耗會(huì)減少電力市場(chǎng)份額

(5)電力緊缺時(shí)DSM有效，電力富裕時(shí)DSM不起作用

1.8.2 發(fā)展?jié)摿Γ?/p>

從現(xiàn)狀和發(fā)展的角度，我國在調(diào)整工業(yè)體系結(jié)構(gòu)，提高終端用電效率方面，存在巨大的電量和電力節(jié)約潛力。

加強(qiáng)對(duì)我國各地區(qū)、各產(chǎn)業(yè)的負(fù)荷特性的研究，以及氣候、氣溫、電價(jià)、產(chǎn)業(yè)調(diào)整等因素對(duì)負(fù)荷影響的研究，摸出規(guī)律，充分利用各地區(qū)的峰谷差、時(shí)間差，發(fā)揮電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)特性，削峰填谷，充分顯現(xiàn)電力需求側(cè)管理工作的效益。

1.9 DSM的四股力量

電力需求側(cè)管理的開展，必須發(fā)揮政府、電力公司、電力客戶和中介服務(wù)部門各方的作用。

1.9.1 政府

開展電力需求方管理需要法制和政府的支撐，它是一個(gè)社會(huì)行為，只有在宏觀調(diào)控指導(dǎo)下充分發(fā)揮市場(chǎng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)作用，才能爭(zhēng)得最佳經(jīng)濟(jì)效益。

政府要將實(shí)施需求方管理納入法制軌道并建立相應(yīng)的體制保障。對(duì)各方在節(jié)電效益的分配上進(jìn)行協(xié)調(diào)和在實(shí)施中進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)。

1.9.2 電力公司

電力需求方管理的主體，要與電源開發(fā)和供電一樣，把節(jié)電納入日常運(yùn)營活動(dòng)。

◆ 體制上要明確地把節(jié)電列入電力公司的職能范圍。

◆ 法制規(guī)定應(yīng)鼓勵(lì)電力公司主動(dòng)承擔(dān)實(shí)施需求方管理計(jì)劃。

◆ 政策上要允許電力公司以財(cái)政激勵(lì)手段推動(dòng)需求方管理歸劃的實(shí)施。

1.9.3 供電公司目前進(jìn)行的重點(diǎn)工作

（1）安裝、運(yùn)行需求側(cè)采集系統(tǒng)，在電網(wǎng)負(fù)荷采集點(diǎn)及電力客戶現(xiàn)場(chǎng)安裝采集終端，利用系統(tǒng)功能執(zhí)行有序用電方案，掌握電網(wǎng)、客戶負(fù)荷變化情況，為供電公司市場(chǎng)營銷、需求側(cè)管理工作提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

（2）在高耗能產(chǎn)業(yè)中加強(qiáng)DSM。由于高耗能產(chǎn)業(yè)用電量大、附加值低，要爭(zhēng)取各級(jí)政府的支持并出臺(tái)政策限制電解鋁、黃磷、鐵合金等高耗能、高污染、低產(chǎn)值企業(yè)的用電，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。

（3）利用價(jià)格杠桿調(diào)節(jié)供求矛盾。在銷售環(huán)節(jié)推行峰谷分時(shí)電價(jià)，對(duì)具備條件的企業(yè)試行避峰電價(jià)，鼓勵(lì)用戶低谷用電，優(yōu)化電力資源配置；實(shí)施價(jià)格聯(lián)動(dòng)，在上網(wǎng)環(huán)節(jié)按照銷售環(huán)節(jié)時(shí)段和比例推行峰谷分時(shí)電價(jià)。

1.9.3 供電企業(yè)需求側(cè)管理工作的機(jī)構(gòu)設(shè)置：

一部四中心：營銷部，下設(shè)計(jì)量中心、電費(fèi)結(jié)算中心、客戶服務(wù)調(diào)度中心、需求側(cè)中心。

?誗 需求側(cè)中心職責(zé)：

(1)根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行情況和用電特性，制訂本地區(qū)有序用電方案和電力供需平衡應(yīng)急預(yù)案。

(2)開展需求側(cè)有序用電管理工作，宣傳、推廣節(jié)能新技術(shù)，以及安全用電常識(shí)。

(3)負(fù)責(zé)需求側(cè)采集系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)、數(shù)據(jù)分析工作。

(4)開展電力市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)管理工作。

1.9.4 電力客戶的作用

用戶是終端節(jié)能節(jié)電的主體，只有電力客戶的積極參與才能提高終端用電效率節(jié)約能源，移峰填谷減少發(fā)電裝機(jī)容量。

2. 需求側(cè)管理實(shí)施

為了完成綜合資源規(guī)劃，實(shí)施需求側(cè)管理，必須采取多種手段。這些手段以先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，以法制為保障，以政策為先導(dǎo)，采用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)作方式，講究貢獻(xiàn)和效益。

2.1 技術(shù)手段

針對(duì)具體的管理對(duì)象，以及生產(chǎn)工藝和生活習(xí)慣的用電特點(diǎn)，采用當(dāng)前技術(shù)成熟的先進(jìn)節(jié)電技術(shù)和管理技術(shù)及其相適應(yīng)的設(shè)備來提高終端用電效率或改變用電方式。

改變用戶用電方式和提高終端用電效率所采取的技術(shù)手段各不相同。

2.1.1 改變用戶的用電方式

改變用戶用的方式是通過負(fù)荷管理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，負(fù)荷管理技術(shù)就是負(fù)荷整形技術(shù)。它是根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性，以某種方式將用戶的電力需求從電網(wǎng)負(fù)荷高峰期削減、轉(zhuǎn)移或增加在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期的用電，以達(dá)到改變電力需求在時(shí)序上的分布，減少日或季節(jié)性的電網(wǎng)峰荷，以期提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

負(fù)荷整形主要有削峰、填谷、移峰填谷三種。

(1)削峰

削峰是在電網(wǎng)高峰負(fù)荷期減少用戶的電力需求，避免增設(shè)邊際成本高于平均成本的裝機(jī)容量，并且由于平穩(wěn)了系統(tǒng)負(fù)荷，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，降低了平均發(fā)電成本。另一方面，削峰會(huì)減少一定的峰期售電量，也降低了電力公司的部分收入。

削峰的方式：直接負(fù)荷控制，可中斷負(fù)荷控制。

?誗 直接負(fù)荷控制

在電網(wǎng)峰荷時(shí)段，系統(tǒng)調(diào)度人員通過負(fù)荷控制裝置控制用戶終端用電的一種方法。直接負(fù)荷控制多用于工業(yè)的用電控制，以停電損失最小為原則進(jìn)行有序控制。

?誗 可中斷負(fù)荷控制

是根據(jù)供需雙方事先的合同約定，在電網(wǎng)峰荷時(shí)段系統(tǒng)調(diào)度人員向用戶發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，經(jīng)用戶響應(yīng)后中斷部分供電的一種方法。它特別適合可以放寬對(duì)供電可靠性苛刻要求的那些“塑性負(fù)荷”。

應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等，如有工序產(chǎn)品或最終產(chǎn)品存儲(chǔ)能力的用戶，可通過工序調(diào)整改變作業(yè)程序來實(shí)現(xiàn)躲峰 。

利用時(shí)間控制器和需求限制器等自控裝置實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的間歇和循環(huán)控制，是對(duì)電網(wǎng)錯(cuò)峰比較理想的控制方式。

（2）填谷

填谷是在電網(wǎng)低谷時(shí)段增加用戶的電力電量需求，有利于啟動(dòng)系統(tǒng)空閑的發(fā)電容量，并使電網(wǎng)負(fù)荷趨于平穩(wěn)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

比較常用的填谷技術(shù)措施有：

1）增加季節(jié)性用戶負(fù)荷。在電網(wǎng)年負(fù)荷低谷時(shí)期，增加季節(jié)性用戶負(fù)荷；在豐水期鼓勵(lì)用戶多用水電，以電力替代其他能源。

2）增加低谷和季節(jié)性用電設(shè)備

增添低谷用電設(shè)備。在夏季尖峰的電網(wǎng)可適當(dāng)增加冬季用電設(shè)備，在冬季尖峰的電網(wǎng)可適當(dāng)增加夏季用電設(shè)備。在日負(fù)荷低谷時(shí)段，投入電氣鍋爐或蓄熱裝置采用電氣保溫，在冬季后夜可投入電暖氣或電氣采暖空調(diào)等進(jìn)行填谷。

3）增加蓄能用電裝置

在電網(wǎng)日負(fù)荷低谷時(shí)段投入電氣蓄能裝置進(jìn)行填谷，如電氣蓄熱器、電動(dòng)汽車蓄電瓶和各種可隨機(jī)安排的充電裝置等。

參考文獻(xiàn)

[1]《電力需求側(cè)管理工作指南》（中國電力出版社）

[2]《電力需求側(cè)管理》（刊號(hào)CN32-1233/TM，雙月刊）