智能電網(wǎng)作為未來電網(wǎng)發(fā)展的方向，是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。需求響應(yīng)作為其中的重要技術(shù)之一，成為許多學(xué)者研究的方向。

需求響應(yīng)簡介

需求響應(yīng)(Demand Response，簡稱DR)，是指當(dāng)電力批發(fā)市場價(jià)格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時(shí)，電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導(dǎo)性減少負(fù)荷的直接補(bǔ)償通知或者電力價(jià)格上升信號(hào)后，改變其固有的習(xí)慣用電模式，達(dá)到減少或者推移某時(shí)段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng)，從而保障電網(wǎng)穩(wěn)定，并抑制電價(jià)上升的短期行為。

需求響應(yīng)主要分為兩大類，即價(jià)格型需求響應(yīng)(Price-based Demand Response, PDR)以及激勵(lì)型需求響應(yīng)(Incentive-based Demand Response, IDR) 。PDR 是指用戶收到的價(jià)格信號(hào)后，包括分時(shí)電價(jià)(Time of Use Pricing, TOU)、實(shí)時(shí)電價(jià)(Real Time Pricing, RTP)和尖峰電價(jià)(Critical Peak Pricing, CPP)等，相應(yīng)調(diào)整其用電需求，從而達(dá)到改變負(fù)荷曲線的目的;IDR 是指 DR 實(shí)施者根據(jù)電網(wǎng)供需狀況制定相應(yīng)政策，用戶在系統(tǒng)需要或電力緊張時(shí)減少用電需求，并獲得直接補(bǔ)償或在其他時(shí)段獲得優(yōu)惠電價(jià)的響應(yīng)方式，其激勵(lì)策略包括直接負(fù)荷控制(Direct Load Control, DLC)、可中斷負(fù)荷(Interruptible Load, IL)、需求側(cè)競價(jià)(Demand Side Bidding, DSB)、緊急需求響應(yīng)(Emergency Demand Response, EDR)、容量市場項(xiàng)目和輔助服務(wù)項(xiàng)目等。

需求響應(yīng)應(yīng)用

目前，DR主要有以下方面的應(yīng)用：

1.降低系統(tǒng)運(yùn)行成本、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，并能夠在一定程度上借助其實(shí)現(xiàn)的負(fù)荷削減效用減緩發(fā)、輸電等基礎(chǔ)設(shè)施的投資建設(shè);

2.緩解備用短缺、輸電阻塞等問題;

3.有助于降低電價(jià)波動(dòng)，降低市場參與風(fēng)險(xiǎn);

4.DR參與者能夠獲得一定的利益。

美國對(duì)智能電網(wǎng)的研究較早，DR 實(shí)施項(xiàng)目較為豐富，目前，其主要通過IDR實(shí)現(xiàn)負(fù)荷削減。但是隨著高級(jí)計(jì)量架構(gòu)(Advanced etering Infrastructure, AMI)的發(fā)展，PDR 的響應(yīng)性能將逐漸提升，到 2019 年，在 AMI 戰(zhàn)略的支持下，DR一共可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于髙峰負(fù)荷 4%~20%的負(fù)荷削減。在歐洲，英國、法國以及西班牙等國都進(jìn)行了 DR 項(xiàng)目且成果豐富。其中風(fēng)電大國西班牙的風(fēng)電增長被認(rèn)為是DR迅速發(fā)展的主要原因。

新領(lǐng)域的應(yīng)用前景

1.針對(duì)節(jié)能的自動(dòng)需求側(cè)響應(yīng)

日本2014年底實(shí)施自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)證試驗(yàn)。使用ADR國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格OpenADR2.0 ，在電力供應(yīng)緊張時(shí)，自動(dòng)向用戶發(fā)出節(jié)電要求信號(hào)(以下簡稱DR信號(hào))，家庭、企業(yè)等用電方自動(dòng)接收DR信號(hào)，用能源管理系統(tǒng)(EMS)控制用電量，對(duì)DR結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行報(bào)告。

2.電動(dòng)汽車的自動(dòng)需求側(cè)響應(yīng)

通過自動(dòng)需求響應(yīng)終端設(shè)備對(duì)電價(jià)及電網(wǎng)需求進(jìn)行分析，引導(dǎo)電動(dòng)汽車(或蓄電池)進(jìn)行充放電，借助遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的互動(dòng)。

3.配合可再生能源的自動(dòng)需求側(cè)響應(yīng)

智能電網(wǎng)的發(fā)展，使得電網(wǎng)調(diào)度從過去單一的電源側(cè)發(fā)展為“源—荷”協(xié)調(diào)的調(diào)度模式，極大的豐富了電網(wǎng)的可調(diào)度資源，提高了電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。通過DR 調(diào)度，能夠彌補(bǔ)電源側(cè)常規(guī)機(jī)組調(diào)度靈活性差、響應(yīng)速度慢的不足。

我國現(xiàn)狀

我國還主要是需求側(cè)管理，市場化不強(qiáng)，用戶參與度很低，多側(cè)重于行政手段，有個(gè)說法叫有序用電，是我國的主要原則，特別在迎峰度夏期間。

目前，部分省市陸續(xù)進(jìn)行了一些試點(diǎn)項(xiàng)目，如2002 年至 2004 年，江蘇通過需求側(cè)營理減少拉間限電 90%;2012年，江蘇省經(jīng)信委通過整合各方資源，建成了我國首個(gè)政府主導(dǎo)的"電能管理服務(wù)公共平臺(tái)"，逐步實(shí)現(xiàn)用電管理智能化。北京延慶新能源產(chǎn)業(yè)基地智能微電網(wǎng)建設(shè)工程項(xiàng)目于 2015 年 12 月29 日投入運(yùn)行，標(biāo)志著這個(gè)國家重點(diǎn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目全面建成，并進(jìn)入實(shí)用化運(yùn)營階段。2017年，南方電網(wǎng)首個(gè)“互聯(lián)網(wǎng)+”智能小區(qū)也將在廣州開工建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)、電話網(wǎng)、電網(wǎng)“四網(wǎng)合一”。 借助智能家居，用戶將能夠通過 APP 實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的遠(yuǎn)程控制，從而為參與 DR 奠定基礎(chǔ)。

總體上看，我國的智能電網(wǎng)需求響應(yīng)仍處于起步階段，還有很長的路要走。