國內(nèi)外售電側(cè)改革背景下的電力需求側(cè)管理
我國售電側(cè)放開以后,售電公司應(yīng)將電力需求側(cè)管理作為提升企業(yè)竟?fàn)幜Φ闹饕绞剑ㄟ^控制需求側(cè)資源為社會(huì)提供大量的能源空間,提升能源使用效率的同時(shí)促進(jìn)節(jié)能減排。結(jié)合美國和德國售電公司實(shí)施電力需求側(cè)管理的最新進(jìn)展,并基于售電側(cè)改革的實(shí)施階段,融合了多種分布式能源內(nèi)部優(yōu)化整合互聯(lián)思想,提出了我國售電公司未來開展電力需求側(cè)管理的合理化建議。
01、售電側(cè)改革概述
2015年3月15日,中共中央國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》,標(biāo)志著我國自2002年電力體制改革以來時(shí)隔13年新一輪的電力體制改革拉開了序幕。此次電改方案最大的亮點(diǎn)在于,在“放開兩頭,監(jiān)管中間”的體制架構(gòu)下有序推進(jìn)售電側(cè)放開,鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)入售電市場,形成“多買方一多賣方”的電力市場格局。
現(xiàn)階段,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),處于重要的戰(zhàn)略機(jī)遇時(shí)期,亟待進(jìn)行全面深化改革,使市場在資源配置中起決定性作用,提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量和效益。電力生產(chǎn)消費(fèi)的“發(fā)、輸、配、售"4個(gè)環(huán)節(jié),除輸配電環(huán)節(jié)具有天然壟斷屬性外,發(fā)電和售電環(huán)節(jié)均可實(shí)現(xiàn)市場競爭。經(jīng)過2002年電改,雖然成功破除了獨(dú)家辦電的體制束縛,在電力生產(chǎn)端引入了市場競爭,然而在電力銷售端卻一直處于市場壟斷狀態(tài),致使電力市場交易機(jī)制嚴(yán)重缺失,可再生能源利用困難,市場效率、資源利用效率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。在此背景下,我國售電端改革勢在必行。
售電側(cè)改革關(guān)乎交易機(jī)制、價(jià)格結(jié)算機(jī)制、監(jiān)管機(jī)制等眾多方面,其復(fù)雜性、涉及的廣泛性決定了改革需立足國情穩(wěn)妥有序推進(jìn)。
首先,輸配電價(jià)改革作為售電側(cè)改革的先導(dǎo),已在深圳、蒙西、寧夏等地開展了試點(diǎn)研究,通過“成本加收益”的方式獨(dú)立核定輸配電價(jià),放開跨省跨區(qū)電能交易價(jià)格,促進(jìn)電力生產(chǎn)者與用戶的直接交易,推動(dòng)售電價(jià)格由雙方協(xié)商或市場競價(jià)形成,發(fā)揮市場優(yōu)化配置省區(qū)間電能資源的作用。
其次,售電側(cè)改革的實(shí)施細(xì)則即將出臺(tái),目前已基本明確了以“構(gòu)建競爭性的售電市場,提高市場效率,優(yōu)化資源配置”為改革目標(biāo),以“逐步放開用戶選擇權(quán),多途徑培育市場主體”為改革路徑。未來將逐步培育工業(yè)園區(qū)、符合條件的社會(huì)資本、公用事業(yè)公司、節(jié)能公司以及發(fā)電企業(yè)組建售電公司,電網(wǎng)企業(yè)在改革初期也可以采用“兼營模式”參與競爭性售電,同時(shí)電網(wǎng)公司需要為用戶提供保底售電服務(wù)。為保證售電市場放開后的公平競爭,改革方案還明確指出了電網(wǎng)對(duì)各社會(huì)主體公平開放并成立相對(duì)獨(dú)立的交易機(jī)構(gòu)。
屆時(shí),售電公司將通過需求側(cè)管理為用戶提供綜合能源解決方案、節(jié)能服務(wù)等更好的增值服務(wù),提升服務(wù)水平來吸引更多的用戶資源,實(shí)現(xiàn)電力價(jià)格真正反映電力供需,還原電力的商品屬性。下圖為我國售電側(cè)改革示意圖。
02、國外售電公司電力需求側(cè)管理實(shí)施情況
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各國對(duì)能源的依存度逐漸加深,節(jié)能、節(jié)電和綜合能源使用效益得到了世界的廣泛重視,紛紛制定各種能源戰(zhàn)略決策。其中電力需求側(cè)管理通過調(diào)動(dòng)大量可控資源,能夠降低峰時(shí)負(fù)荷水平,提高用電效率,降低用戶用電成本,平抑可再生能源發(fā)電間歇性導(dǎo)致的電力負(fù)荷瞬時(shí)波動(dòng),幫助電力公司推遲電源、輸配電網(wǎng)等設(shè)備的投資擴(kuò)建,提高電力系統(tǒng)設(shè)備以及能源的使用效率,由于具備突出的電力資源配置優(yōu)化作用,電力需求側(cè)管理被各國售電公司普遍使用。
美國電力需求側(cè)管理實(shí)施情況
美國是最早進(jìn)行電力需求側(cè)管理的國家,隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、需求側(cè)可控資源的增多,近年來美國售電公司對(duì)電力需求側(cè)管理進(jìn)行了多種技術(shù)上、模式上的創(chuàng)新。一方面,技術(shù)上基于云計(jì)算開展電力需求側(cè)管理。美國售電公司加強(qiáng)與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、信息通信技術(shù)企業(yè)的合作,通過創(chuàng)建能源數(shù)據(jù)云平臺(tái)(energy data platform,EDP)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電能表采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測、監(jiān)控,并實(shí)時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)與電力用戶共享數(shù)據(jù)信息,提高用戶削減負(fù)荷和對(duì)價(jià)格信號(hào)做出需求響應(yīng)的精準(zhǔn)度。另一方面,在模式上基于智能能源中心(smart energy hub,S. E. Hub)開展電力需求側(cè)管理。傳統(tǒng)的峰谷分時(shí)電價(jià)在用電高峰時(shí)期設(shè)定高額電價(jià),強(qiáng)迫用戶削減負(fù)荷或者支付高額電費(fèi),是一種典型的主從式需求響應(yīng)策略,用戶處于被動(dòng)地位。
智能能源中心基于智能電網(wǎng),包含多種類能源供應(yīng)系統(tǒng)、能源存儲(chǔ)系統(tǒng)以及能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在智能能源中心模式下,用戶可靈活轉(zhuǎn)換能源供應(yīng)系統(tǒng)。例如:在用電高峰期,由于電價(jià)較高則可選擇使用天然氣或儲(chǔ)能設(shè)備來供熱供電,既降低了用戶的總用電成本又不改變用戶的生產(chǎn)生活習(xí)慣,豐富了用戶的能源使用選擇權(quán),有利于提高用戶滿意度。
德國電力需求側(cè)管理實(shí)施情況
現(xiàn)階段,德國售電公司電力需求側(cè)管理的開展很大程度上依靠推出的售電側(cè)衍生服務(wù)——能源互聯(lián)網(wǎng)。德國的能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目E-energy包含六大示范項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目均通過不同的方式開展電力需求側(cè)管理。
一是庫克斯港eTelligence項(xiàng)目,基于冷熱電聯(lián)產(chǎn)方式,通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布電力供應(yīng)與需求情況并進(jìn)行匹配。例如:當(dāng)風(fēng)電富余時(shí),售電公司會(huì)向電力工業(yè)大用戶發(fā)出低電價(jià)提醒,大工業(yè)用戶即選擇此時(shí)開啟蓄冷蓄熱設(shè)備,既平衡了電力供需又降低了用電成本;
二是萊茵魯爾地區(qū)E-DeMa項(xiàng)目,通過家庭儲(chǔ)能設(shè)備、智能電能表等“智能能源路由器”來實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)管理;
三是卡爾斯魯厄和斯圖加特地區(qū)Meregio項(xiàng)目,主要基于智能電能表收集用電數(shù)據(jù),發(fā)布峰谷分時(shí)電價(jià)激勵(lì)用戶減少峰時(shí)用電;
四是萊茵—內(nèi)卡城市圈“曼海姆(Mannheim)示范城市”項(xiàng)目,通過整合供應(yīng)側(cè)能源(水、熱、氣、電)構(gòu)成分布式能源中心分散在用戶周圍,來實(shí)現(xiàn)多能源供應(yīng)互補(bǔ),降低總能源使用成本以及能源的傳輸損耗;
五是哈茨地區(qū)RegMod項(xiàng)目,通過整合用戶側(cè)資源(儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)汽車、智能家居、分布式發(fā)電設(shè)施),根據(jù)價(jià)格信號(hào)控制儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充放電,以及智能家居的開啟與關(guān)閉;
六是亞深Smart Watts項(xiàng)目,通過構(gòu)建完善的售電市場競爭交易機(jī)制,提升電能交易效率,降低電能使用成本。
03、我國售電公司如何實(shí)施電力需求側(cè)管理
我國實(shí)施電力需求管理的必要性分析
由于改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展重速率輕效率,采用粗放式的發(fā)展方式,缺少合理規(guī)劃,萬元GDP能源消耗率一直處于較高水平,并導(dǎo)致霧霾等環(huán)境污染問題日益突出。為了有效解決對(duì)不可再生能源的依存問題,以及開展節(jié)能減排降碳構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),我國可再生能源的開發(fā)利用取得了快速發(fā)展。
可再生能源發(fā)電出力的間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn),嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的瞬態(tài)以及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。若利用傳統(tǒng)火電為可再生能源發(fā)電提供系統(tǒng)調(diào)峰等輔助服務(wù),則又加重了對(duì)傳統(tǒng)火電的依賴程度,違背了發(fā)展可再生能源減少化石能源使用的初衷。然而,我國的需求側(cè)資源巨大,通過充分挖掘利用用戶端的需求側(cè)資源平衡電力供需,將有效促進(jìn)可再生能源消納。因此,我國亟待實(shí)施電力需求側(cè)管理,實(shí)現(xiàn)節(jié)電節(jié)能和降低污染物的排放。并且,售電公司作為電網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)的消費(fèi)端,用戶的供應(yīng)端,具有天然的用戶粘性,由售電公司作為需求響應(yīng)的實(shí)施主體最為有利。
國外電力需求側(cè)管理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)借鑒
通過對(duì)美國和德國需求側(cè)管理實(shí)施情況分析,得出以下結(jié)論:
第一,普遍使用的需求側(cè)資源包含電源類和負(fù)荷類2種,電源類需求側(cè)資源包括分布式發(fā)電、儲(chǔ)能設(shè)備,負(fù)荷類需求側(cè)資源包括用戶的可中斷負(fù)荷和可轉(zhuǎn)移負(fù)荷;
第二,價(jià)格激勵(lì)是所有需求側(cè)管理策略的核心,雖然對(duì)于不同電源類和負(fù)荷類需求側(cè)資源存在不同的需求側(cè)管理模式,但是這些管理模式均基于良好的價(jià)格激勵(lì)設(shè)置來實(shí)現(xiàn)這2類資源的充分調(diào)動(dòng);
第三,需求側(cè)管理需基于多種類分布式能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)、用戶主動(dòng)參與的管理理念。美國和德國的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,用戶需求側(cè)管理的發(fā)展方向是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多種分布式能源整合互補(bǔ),提高綜合能源使用效率,此外更注重強(qiáng)調(diào)用戶參與需求側(cè)管理的主動(dòng)性。
我國售電公司實(shí)施電力
需求側(cè)管理的合理化建議
基于多種類分布式能源內(nèi)部優(yōu)化整合互聯(lián)的電力需求側(cè)管理理念,結(jié)合國外電力需求側(cè)管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與我國的實(shí)際國情,分階段歸納總結(jié)出我國售電公司實(shí)施電力需求側(cè)管理的合理化建議。
在我國售電側(cè)改革初期,售電公司的購銷差價(jià)市場空間仍較大,且售電公司需求側(cè)管理經(jīng)驗(yàn)不足,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、政策保障措施不夠完善,需求側(cè)資源整合技術(shù)有待進(jìn)一步提高。因此,建議售電公司在初期階段:
第一,重點(diǎn)采用分時(shí)電價(jià)、季節(jié)電價(jià)等基本策略引導(dǎo)用戶用電;
第二,要加強(qiáng)需求側(cè)管理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),尤其需加強(qiáng)智能電能表的普及,建立用戶用電數(shù)據(jù)收集體系,為制定下一步需求側(cè)管理方案做好充分準(zhǔn)備;
第三,要加強(qiáng)與其他企業(yè)的戰(zhàn)略合作關(guān)系。由于需求側(cè)管理涉及分布范圍廣闊,集成技術(shù)復(fù)雜龐大,需要電力市場各主體協(xié)調(diào)配合,因而售電公司仍需注重與電網(wǎng)公司、公用事業(yè)企業(yè)、電力交易中心、能源服務(wù)公司等建立良好的合作關(guān)系。
在未來售電側(cè)改革的成熟期,售電公司的購銷差價(jià)市場空間將逐漸縮小,其核心競爭力將主要來自于電力資源和用戶資源,且用戶資源更為關(guān)鍵。屆時(shí)與用戶聯(lián)系緊密,對(duì)用戶用電特性把握精準(zhǔn),能夠提供恰當(dāng)需求側(cè)管理方案,并得到廣大用戶主動(dòng)積極參與需求響應(yīng)的售電公司將實(shí)現(xiàn)新的利潤增長點(diǎn),需求側(cè)管理和能源托管成為新的盈利模式。因此,建議售電公司在售電側(cè)改革成熟階段:
第一,加強(qiáng)用戶用電特性分析,對(duì)用戶特性進(jìn)行充分實(shí)地調(diào)研分析,注重分析用戶負(fù)荷的可中斷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷大小,有功功率與無功功率的差距,節(jié)能潛力大小,周圍能源分布情況等;
第二,加強(qiáng)需求側(cè)管理信息系統(tǒng)建設(shè),通過同互聯(lián)網(wǎng)公司、信息技術(shù)通信公司的合作,構(gòu)建能源數(shù)據(jù)平臺(tái)和需求側(cè)管理平臺(tái),通過云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)用電大數(shù)據(jù)的匯總、分析、預(yù)測、共享;
第三,加強(qiáng)同節(jié)能公司以及其他能源服務(wù)公司合作,例如借鑒美國的智能能源中心模式,售電公司與供水、供熱、供氣公用服務(wù)企業(yè)合作,為用戶提供可靈活轉(zhuǎn)化能源供應(yīng)方式的綜合能源解決方案,同時(shí)可根據(jù)用戶特性布置儲(chǔ)能設(shè)備、分布式發(fā)電設(shè)備的建設(shè)分布。能源存儲(chǔ)系統(tǒng)不僅能為用戶高峰放電低谷充電,還能將分布式發(fā)電的間歇性電力轉(zhuǎn)化成相對(duì)穩(wěn)定、統(tǒng)一的電力輸出,提高用電可靠性,分布式發(fā)電采用“自發(fā)自用,余量上網(wǎng)”的方式,不僅為用戶節(jié)約用電成本還增加了額外售電收入,激發(fā)其參與需求響應(yīng)的積極性。
04、結(jié)束語
本文通過對(duì)美國和德國售電公司實(shí)施電力需求側(cè)管理的最新進(jìn)展分析,總結(jié)出在競爭的售電市場中需求側(cè)管理是售電公司主要的盈利方式。近年來發(fā)達(dá)國家售電公司電力需求側(cè)管理發(fā)展迅速,在技術(shù)上、模式上都進(jìn)行了創(chuàng)新發(fā)展,并且電力需求側(cè)管理未來的發(fā)展方向是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行多種類分布、離散型能源的內(nèi)部整合優(yōu)化,豐富用戶能源服務(wù)選擇,提升用戶參與電力需求側(cè)管理的主動(dòng)性。在對(duì)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)借鑒基礎(chǔ)上,建議我國售電公司實(shí)施電力需求側(cè)管理應(yīng)分階段進(jìn)行。在改革初期,售電公司重點(diǎn)采用基本價(jià)格策略引導(dǎo)用戶用電,同時(shí)要加強(qiáng)電力需求側(cè)管理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和與其他企業(yè)的戰(zhàn)略合作關(guān)系。在未來售電側(cè)改革的成熟期,售電公司應(yīng)注重對(duì)用戶用電特性的分析,同時(shí)加強(qiáng)電力需求側(cè)管理信息系統(tǒng)建設(shè),以及同節(jié)能公司及其他能源服務(wù)公司的合作。
文章來源 I《電力需求側(cè)管理》2016年第18卷第3期
責(zé)任編輯:仁德財(cái)
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