新形勢(shì)下電力系統(tǒng)供需互動(dòng)問題研究及分析

摘要：供需互動(dòng)是電力市場(chǎng)化改革、智能電網(wǎng)建設(shè)以及再生能源規(guī)模并網(wǎng)等電力系統(tǒng)在新形勢(shì)下的發(fā)展方向，同時(shí)也是對(duì)國內(nèi)電力市場(chǎng)進(jìn)行完善的必要過程和發(fā)展方向，對(duì)系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)作有著非常重要的意義。文章根據(jù)需求和市場(chǎng)深度來劃分國內(nèi)實(shí)際情況，對(duì)供需互動(dòng)的形式以及需求響應(yīng)等內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì)；電力系統(tǒng)；供需互動(dòng)；電力市場(chǎng)化；智能電網(wǎng)建設(shè)；再生能源 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM711 文章編號(hào)：1009-2374（2016）34-0166-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.081

在很長(zhǎng)的時(shí)期中，需求側(cè)對(duì)于平衡電力供需和改善系統(tǒng)運(yùn)作的主動(dòng)作用沒有得到重視，在市場(chǎng)中始終是價(jià)格被動(dòng)接受者的位置，而真正引起關(guān)注的則是因?yàn)殡娏κ袌?chǎng)危機(jī)而導(dǎo)致電力市場(chǎng)發(fā)展問題暴露，對(duì)需求側(cè)的作用才開始關(guān)注。

1 電力系統(tǒng)發(fā)展階段

1.1 市場(chǎng)化改革推進(jìn)

全球中的很多國家對(duì)電力市場(chǎng)做深入改革，將傳統(tǒng)的電力市場(chǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行全面改革，使電力市場(chǎng)以開放式模式進(jìn)行運(yùn)作，因此帶來了需求側(cè)和供給側(cè)相結(jié)合的理念來達(dá)到供需關(guān)系的平衡。市場(chǎng)化程度的加深在很大程度上充實(shí)了電力交易方式，并且使市場(chǎng)交易機(jī)制更加靈活多變，這對(duì)于需求側(cè)來說提供了很多的可能性。在國內(nèi)很多大城市中推行的峰谷電價(jià)，就是客戶可以依據(jù)自身用電情況來進(jìn)行選擇，而對(duì)一些在高峰期自愿中斷負(fù)荷的企業(yè)可以給予一些獎(jiǎng)勵(lì)。

1.2 智能電網(wǎng)的建設(shè)

需求側(cè)的成本、效益和自動(dòng)化程度決定了在電力系統(tǒng)中所起到的作用，智能電網(wǎng)是當(dāng)前電力系統(tǒng)中非常重要的科技創(chuàng)新發(fā)展，所以要大力地對(duì)其技術(shù)進(jìn)行發(fā)展。智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了將高級(jí)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施和能量管理系統(tǒng)結(jié)合的雙向通信設(shè)施和雙向電力傳輸技術(shù)，最大的優(yōu)勢(shì)就是將信息不對(duì)稱而產(chǎn)生的成本進(jìn)行了有效的降低，不但有效地改善了市場(chǎng)透明程度，還穩(wěn)定了電力行業(yè)的良性競(jìng)爭(zhēng)方向。

1.3 可再生能源的發(fā)展

化石能源儲(chǔ)備量越來越少，這樣風(fēng)電可再生能源的開發(fā)力度會(huì)大大提升，但隨之而來的就是發(fā)電側(cè)的不確定會(huì)提升。若僅僅利用發(fā)電側(cè)來對(duì)系統(tǒng)的安全進(jìn)行負(fù)責(zé)，則在經(jīng)濟(jì)性能上表現(xiàn)效果相對(duì)較差，因此主動(dòng)追蹤電力供給對(duì)于大規(guī)模再生能源網(wǎng)來說是非?？煽康陌踩\(yùn)作基礎(chǔ)。在使用可再生能源的同時(shí)，不可避免地要增加分布式電源數(shù)量，所以普通的用戶可以通過屋頂光伏發(fā)電等方式來獲得電能，改變?cè)瓉黼娔苜徺I使用者的身份，在達(dá)到自身使用電能標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還能將剩余電量?jī)?chǔ)存下來。與此同時(shí)也可以和電網(wǎng)簽訂合同，這樣在得到低廉的購電費(fèi)用等優(yōu)惠的同時(shí)還能對(duì)價(jià)格波動(dòng)進(jìn)行一定的控制，對(duì)于跨時(shí)空交易來說十分有利。

供需互動(dòng)由此而產(chǎn)生，主要指的是電力系統(tǒng)中各個(gè)方向利用市場(chǎng)或是服從系統(tǒng)調(diào)度來明確和調(diào)整用電和發(fā)電的方式，這其中還有電能、信息和交易的互動(dòng)。供需互動(dòng)可以對(duì)雙方之間的資源做調(diào)整和協(xié)商，以此使用最低的成本來維護(hù)系統(tǒng)的安全性，確保其經(jīng)濟(jì)運(yùn)作的正?；?，這樣不僅能將資源進(jìn)行合理使用，還維持了競(jìng)爭(zhēng)的公平性，保證了電力市場(chǎng)中的合理性。

2 供需互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)形式

2.1 互動(dòng)形式的種類

供需單側(cè)各方之間的互動(dòng)形式，包含了供給側(cè)方的發(fā)電權(quán)交易和需求側(cè)方的用電權(quán)交易，但是確保發(fā)電和用電權(quán)交易的正?；M(jìn)行，就需要保證電力的供給是不間斷的，即便是電能出現(xiàn)短缺的情況下這種交易也可以順利開展，在供需內(nèi)部中通過交易來控制供需關(guān)系，目的就是達(dá)到最合理的資源配置。

供需兩側(cè)各方之間的互動(dòng)形式，依據(jù)各種形式之下需求側(cè)參與和影響市場(chǎng)的程度之間的差別，分別是需求響應(yīng)、需求側(cè)競(jìng)價(jià)等內(nèi)容。需求響應(yīng)是市場(chǎng)利用價(jià)格信號(hào)和激勵(lì)方式，通過需求彈性來控制用戶的電力消費(fèi)模式，以便可以有效地減少供需互動(dòng)形式所產(chǎn)生的成本。而在需求側(cè)競(jìng)價(jià)中電力需求側(cè)既是價(jià)格接受者，更是市場(chǎng)中的參與者，可以和供給側(cè)來共同參與競(jìng)爭(zhēng)中，控制和影響價(jià)格形成。負(fù)荷調(diào)度可以表現(xiàn)出部分負(fù)荷靈活可調(diào)性，主動(dòng)地參與到系統(tǒng)的運(yùn)作過程中，這樣可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和整體資源的合理配置。在具有分布式電源的調(diào)度情況下，電力用戶要掌握屋頂光伏、小型風(fēng)機(jī)等發(fā)電設(shè)施，變?yōu)楫a(chǎn)銷合一者，對(duì)用電和發(fā)電做合理的調(diào)配。除此之外，聚合不同容量的分布式電源，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中還具有非常大的優(yōu)勢(shì)。

2.2 發(fā)電權(quán)交易

發(fā)電權(quán)交易是指發(fā)電商通過在市場(chǎng)中進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)從而得到發(fā)電許可份額，并且以市場(chǎng)規(guī)則為基礎(chǔ)而從事交易。水火互濟(jì)的生產(chǎn)方式會(huì)是電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)，但是可再生能源的發(fā)展日漸壯大，使得風(fēng)火置換交易對(duì)火電運(yùn)行成本進(jìn)行了有效的降低，這樣也減少了碳排放量。在國內(nèi)，煤電發(fā)電量在整體裝機(jī)容量中還具有很高的比重，而因?yàn)閲鴥?nèi)電源結(jié)構(gòu)的不完善導(dǎo)致可再生能源和負(fù)荷中心分布不合理，所以要利用發(fā)電權(quán)交易來解決這種情況，但是國內(nèi)發(fā)電權(quán)交易市場(chǎng)程度較低，靈活調(diào)整機(jī)制所具有的優(yōu)勢(shì)沒有充分地表現(xiàn)出來。

2.3 用電權(quán)交易

用電權(quán)交易則是指電力用戶依據(jù)自身的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)規(guī)則來對(duì)用電權(quán)做交易，實(shí)現(xiàn)電能使用在用戶之間的自行調(diào)整，通常而言具有單位耗能從高到底，以及由少至多的方向性。用電權(quán)交易下開展電力用戶互惠是最為合適的方式，帶動(dòng)了用電的有序性，利用市場(chǎng)來對(duì)資源做合理配置就可以有效地對(duì)需求側(cè)市場(chǎng)進(jìn)行完善。用電權(quán)交易也是需求響應(yīng)、負(fù)荷調(diào)度的一種市場(chǎng)化方式，通過對(duì)峰荷的調(diào)節(jié)來維持電力平和，確保了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。最近幾年對(duì)能源開發(fā)力度的加強(qiáng)，對(duì)于當(dāng)前電力供需緊張形勢(shì)而言不得不說起到了很好的緩解作用，但不可否認(rèn)的是其中還存在著時(shí)效性、時(shí)段性等缺電情況，綜合來看國內(nèi)電力市場(chǎng)化程度并不高，這樣導(dǎo)致了用電權(quán)交易單純的存在于需求側(cè)內(nèi)部中，沒有完全地發(fā)揮出其應(yīng)用性。

2.4 需求響應(yīng)

需求響應(yīng)存在于市場(chǎng)中，是參與其中的用戶因?yàn)閮r(jià)格信號(hào)產(chǎn)生的反應(yīng)或是其中的一些激勵(lì)制度而做出反應(yīng)，對(duì)電力消費(fèi)模式的一種改變。需求響應(yīng)將需求側(cè)的安全穩(wěn)定性充分的表現(xiàn)出來，需求響應(yīng)一方面是關(guān)于價(jià)格的需求響應(yīng)；另一方面是關(guān)于激勵(lì)的需求響應(yīng)。前者的需求響應(yīng)指的是用戶在根據(jù)電價(jià)的浮動(dòng)來做調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)降低電費(fèi)的目的，而后者則指的是用戶通過削減負(fù)荷或是截?cái)嘤秒姷确绞絹慝@得一定的獎(jiǎng)勵(lì)，無論是那種需求響應(yīng)都可以進(jìn)行協(xié)調(diào)發(fā)展。需求響應(yīng)同時(shí)也是虛擬資源，在進(jìn)行交易的同時(shí)對(duì)各方面項(xiàng)目的開展能夠進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，以此來獲得實(shí)際的利益。

但是國內(nèi)對(duì)于需求響應(yīng)項(xiàng)目的開展并不完善，一些大型城市雖然已經(jīng)開始了分時(shí)電價(jià)等模式，但是這種情況并不多見，而從發(fā)達(dá)國家來看，需求響應(yīng)對(duì)于系統(tǒng)短期容量缺失情況可以起到有效的調(diào)節(jié)作用，并且對(duì)于高峰電價(jià)、電價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)等風(fēng)險(xiǎn)也能有效的避免，因此同樣也可以在國內(nèi)進(jìn)行推廣。

2.5 需求側(cè)競(jìng)價(jià)

需求側(cè)競(jìng)價(jià)是一種主動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)，用戶能夠根據(jù)自身需求來做自我調(diào)節(jié)，通過競(jìng)價(jià)來融入市場(chǎng)運(yùn)作中，同時(shí)可以收獲到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，而實(shí)行的機(jī)制主要分為兩種：一種是雙邊合同交易；另一種是參與市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)。

雙邊合同交易指的是需求側(cè)必須參與到市場(chǎng)議價(jià)中，使得市場(chǎng)格局中出現(xiàn)多方代表參與其中的形勢(shì)，以便可以對(duì)電力供需和電價(jià)體系做科學(xué)化調(diào)節(jié)和控制，對(duì)電力交易方式做好風(fēng)險(xiǎn)管理，形成全面互動(dòng)職能電網(wǎng)獨(dú)有的特征?？紤]到實(shí)際的成本，一般情況下是用電量可以達(dá)到一定程度，需求量非常大的客戶才能和發(fā)電商做電能交易。輸配電定價(jià)模式所包含的種類主要有三類，它們分別是單一電量定價(jià)、單一容量定價(jià)和兩部制電價(jià)，并且根據(jù)輸配電固定成本、網(wǎng)絡(luò)損耗等內(nèi)容來做分配。需求側(cè)可以把整個(gè)需求參與到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，可以提供需求側(cè)競(jìng)價(jià)曲線，同時(shí)也可以參與內(nèi)容豐富的需求變量市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。

3 供需互動(dòng)的市場(chǎng)特性

3.1 供求機(jī)制

因?yàn)殡娏Y源沒有辦法大規(guī)模經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)存，之前的電力市場(chǎng)就沒有辦法像其他商品那樣利用倉庫來進(jìn)行儲(chǔ)存，以便可以及時(shí)地投入到市場(chǎng)中來解決供求平衡的問題。因?yàn)槭袌?chǎng)是以銷定產(chǎn)，所以只能不斷進(jìn)行擴(kuò)建、升級(jí)輸電設(shè)施，加大投資力度來能保證逐漸增長(zhǎng)的電力需求。但是其中也存在著一些問題，例如大范圍缺電、系統(tǒng)可靠性降低等問題。而在供需互動(dòng)的電力市場(chǎng)中，達(dá)到供需平衡的方式有很多種，不會(huì)局限在一條渠道上。需求側(cè)要簽訂合同就要對(duì)電力需求做時(shí)空調(diào)整等多種方式來對(duì)市場(chǎng)供需做調(diào)節(jié)，配合供給側(cè)供需問題來對(duì)資源做合理的配置。

3.2 價(jià)格機(jī)制

價(jià)格機(jī)制是市場(chǎng)機(jī)制的中心，可以充分地體現(xiàn)出市場(chǎng)中需求側(cè)和供給側(cè)之間的影響，而國內(nèi)的電價(jià)主要包含了上網(wǎng)電價(jià)、輸配電價(jià)和銷售電價(jià)。在沒有供需互動(dòng)的電力市場(chǎng)中，電價(jià)機(jī)制的波動(dòng)較大并且存在著不合理性。發(fā)電商為了利益而采用持留發(fā)電容量等方式來提高市場(chǎng)電價(jià)，尤其是在需求側(cè)本身沒有一個(gè)良好的價(jià)格彈性的形勢(shì)下。除此之外，因?yàn)橐凿N定產(chǎn)的市場(chǎng)特性使得風(fēng)水季節(jié)棄水情況時(shí)有發(fā)生，并且因?yàn)樨?fù)荷水平頻繁變化而帶來了經(jīng)濟(jì)損失，電價(jià)持續(xù)的下降，甚至出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，將市場(chǎng)中的風(fēng)險(xiǎn)提升。

3.3 促進(jìn)市場(chǎng)改革

電力系統(tǒng)的供需互動(dòng)對(duì)于價(jià)格來說，是一種反饋方式，能將價(jià)格的形成和變化具體的表現(xiàn)出來，這同時(shí)也可以看出市場(chǎng)配置所具有的優(yōu)勢(shì)，具有高效的用電負(fù)荷，不僅將供需關(guān)系管理協(xié)調(diào)，還能預(yù)測(cè)未來走勢(shì)，充分地體現(xiàn)出了供需互動(dòng)對(duì)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)作和市場(chǎng)公平合理發(fā)展的重要意義。和很多已經(jīng)具有供需互動(dòng)項(xiàng)目的發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)的發(fā)展時(shí)間較短，但是不可否認(rèn)的是其潛力十分巨大。在新形勢(shì)環(huán)境中要在電價(jià)形成機(jī)制中逐步健全用戶端購電的開放，不斷挖掘大用戶購電能力，還要擴(kuò)大分布式再生能源網(wǎng)范圍，真正地發(fā)揮出價(jià)格信號(hào)在調(diào)節(jié)供需關(guān)系中的效果。還可以進(jìn)行有序的需求響應(yīng)項(xiàng)目，健全再生能源電價(jià)和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，這樣利用技術(shù)手段來提升能源使用效率。

4 結(jié)語

新形勢(shì)下電力系統(tǒng)中供需互動(dòng)方面是電力市場(chǎng)化的改革，對(duì)電力系統(tǒng)也是一個(gè)完善和創(chuàng)新的過程，提升了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。而國內(nèi)電力市場(chǎng)化的不斷發(fā)展對(duì)供需互動(dòng)形式也是一種雙向的選擇，希望可以降低電力市場(chǎng)中的風(fēng)險(xiǎn)，為電力系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李君宏（1973-），女，寧夏人，供職于國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司，研究方向：電網(wǎng)運(yùn)維。

（責(zé)任編輯：小 燕）