淺議電力需求側(cè)管理與需求響應

摘要：介紹了電力需求側(cè)管理和需求響應的概念，以及我國實施電力需求側(cè)管理及需求響應的現(xiàn)狀，分析了電力需求側(cè)管理與需求響應的實現(xiàn)方式以及兩者對電力供應的影響。

關(guān)鍵詞：電力需求側(cè)管理；電力需求響應；節(jié)能減排

中圖分類號：F270.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）30-0104-01

1973年初，美國提出能源需求側(cè)管理，不但要管理供應側(cè)，還要管理需求側(cè)；1981年美國學者（EPRI副院長克拉克·W·蓋林斯）第一次提出了電力需求側(cè)管理（DSM）的思想。2001年美國發(fā)生的加州電力危機使美國意識到需求側(cè)需要和發(fā)電側(cè)等同對待，及時將電網(wǎng)信息傳遞到需求側(cè)，從而實現(xiàn)需求側(cè)的響應。2006年美國能源部正式對需求響應進行定義。

目前我國通過二十多年的電力需求側(cè)管理工作探索和實踐，需求側(cè)管理已成為提高電能利用效率、降低社會用電成本的有效措施，對促進節(jié)能減排具有重要的作用。國家發(fā)改委、財政部、國資委、電監(jiān)會以及能源局更在2010年11月4日聯(lián)合發(fā)布了《電力需求側(cè)管理辦法》，旨在通過更具體的措施加強其可操作性，確保實施效果。作為需求側(cè)管理的一種體現(xiàn)，需求響應可反過來更好地實現(xiàn)需求側(cè)管理，加強短時電力供應的靈活性。

一、電力需求側(cè)管理

所謂的電力需求側(cè)管理，主要是政府、電網(wǎng)公司一系列行政、法規(guī)、經(jīng)濟等管理活動，目的是影響、調(diào)整或改變用戶的用電模式，對負荷進行管理。根據(jù)我國發(fā)改委制定的《電力需求側(cè)管理辦法》，目前我國需求側(cè)管理的主要措施如下：

電價制度：如峰谷電價、季節(jié)電價、高可靠性電價、可中斷電價等。通過價格影響改變消費者用電習慣，削減高峰時段用電，增長低谷期用電量，平滑負荷曲線，提高電網(wǎng)設備效率。

企業(yè)節(jié)能服務包括電網(wǎng)企業(yè)和用電企業(yè)。電網(wǎng)企業(yè)主要通過采用節(jié)能變壓器、優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、增強無功補償、降低線損率等措施提高能效；用電企業(yè)則通過節(jié)能改造，使用高效用電設備和變頻、熱泵、電蓄冷、電蓄熱等技術(shù)，合理配置無功補償裝置，加強無功管理，提高用電效率。通過上述一系列措施減少電能損耗，提高電能使用的效率。我國在2013年對實施電力需求側(cè)管理目標進行責任考核，考核依據(jù)是《國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)<電網(wǎng)企業(yè)實施電力需求側(cè)管理目標責任考核方案（試行）>的通知》（發(fā)改運行〔2011〕2407號）要求?？己私Y(jié)果顯示，2012年國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司均超額完成電力需求側(cè)管理目標任務，共節(jié)約電力302萬千瓦，節(jié)約電量117億千瓦時。通過需求側(cè)管理，節(jié)電效果明顯。

通過電價制度企業(yè)改變生產(chǎn)習慣，將能轉(zhuǎn)移的負荷進行轉(zhuǎn)移，只要電價政策不改變，企業(yè)的這種用電模式就不會改變，企業(yè)這種改變就是一種需求響應。另外，電網(wǎng)公司通過優(yōu)化電網(wǎng)架構(gòu)，用電企業(yè)通過節(jié)能改造提高電力的使用，減少了電能損耗，提高能效之后電網(wǎng)的供電能力和企業(yè)的用電水平在很長時間之內(nèi)都會比較恒定。

二、電力需求響應

響應是指對某種政策的一種反應，一種應對行為。如實行峰谷電價之后，企業(yè)改變用電習慣就是一種響應。需求側(cè)響應是需求側(cè)管理在電價政策上一種更靈活、更快速的反映，可以讓需求側(cè)管理發(fā)揮更大的作用。需求響應的提出比需求側(cè)管理要晚20年，從其概念的提出、實際運用到現(xiàn)在不過短短十幾年，但卻越來越引起各國的重視，其重要性和作用也突顯出來。

1.需求響應的概念

需求響應的概念是美國在進行了電力市場化改革后，針對需求側(cè)管理如何在競爭市場中充分發(fā)揮作用以維護系統(tǒng)可靠性和提高系統(tǒng)運行效率而提出的。2006年美國能源部對需求響應的定義如下：終端用戶由于電價變化而改變自己原來的用電模式。我國在《需求響應效果監(jiān)控與綜合效益評價導則》中對需求響應的定義是：廣義上說，需求響應是指電力市場中的用戶針對市場價格信號或激勵機制做出響應，并改變常規(guī)電力消費模式的市場參與行為。從不同的角度，需求響應可以有不同的定義，從資源的角度，需求響應可以作為一種資源，是指減少的高峰負荷或裝機容量；從能力的角度，需求響應能夠提高電網(wǎng)運行可靠性，增強電網(wǎng)應急能力；從行為的角度，需求響應是指用戶參與負荷管理，調(diào)整用電方式。通過需求響應，使用戶積極參與到電能的管理中，并盡最大的限度挖掘電網(wǎng)的供電能力，保障電網(wǎng)的供電安全。

比如，在夏季，由于大量使用空調(diào)，使電網(wǎng)的高峰負荷超過了電網(wǎng)當前的供給能力，如果為滿足夏季高峰負荷而增加電網(wǎng)設備投資，所增加的這些設備需要全年工作（非夏季時，設備使用效率降低），不但需要增加設備的費用，還要增加設備的維護、維修費用，這些投資花費最后都會轉(zhuǎn)嫁給消費者。如果在夏季高峰時期，一些用戶通過減少電量消耗，使高峰負荷控制在電網(wǎng)的供給水平之內(nèi)，這樣電網(wǎng)公司就可以不用增加額外的設備投資來滿足夏季高峰負荷。而對那些在高峰用電時期減少電量使用的用戶，電網(wǎng)公司相應地要給予一定的補償。如果這個補償費用低于新增設備投資的費用，這種做法對電網(wǎng)公司和用戶都是有利的。而對于用戶來說，那些看上去只能消耗電能的設備，現(xiàn)在也成了一種可以帶來收益的資源。

2.需求側(cè)管理與需求響應

需求側(cè)管理是從上而下的一種政策或手段，如電價政策、節(jié)能手段等，通過需求側(cè)管理可以提高能源利用效率，改善負荷曲線，是一種長期的行為影響。而需求響應是一種更靈活、更快捷的響應，側(cè)重于一種短期行為影響，可以在短時內(nèi)提高需求彈性，平滑負荷曲線。同樣，在用電時間和用電負荷的選擇上，需求響應更強調(diào)用戶直接根據(jù)市場情況對自身負荷需求和用電方式進行調(diào)整，是用戶的一種自愿參與行為；而需求側(cè)管理更多的是一種行政手段，沒有電力市場競爭的壓力，其管理目標是為了保證電力的正常供應，而不會太多考慮用戶利益，比如在用電高峰時期的拉閘限電。因此，需求側(cè)管理的實現(xiàn)比較容易，不需要一定的電力市場環(huán)境，不受市場機制的影響與約束。但是需求響應的實現(xiàn)卻與電力市場環(huán)境的建設緊密相關(guān)。開放的電力市場、科學的電價機制，這是實現(xiàn)需求響應的一個前提，并且反過來需求響應對保障電力市場的有效、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展也是有很重要的作用。

3.我國需求響應現(xiàn)狀及展望

我國目前已實行分時電價，如工商企業(yè)的峰谷電價、居民用峰谷電價或階梯電價，對高耗能企業(yè)實行差別電價，部分區(qū)域?qū)嵭胸S枯電價、尖峰電價，對在尖峰或高峰時段可中斷負荷采取了補貼等措施。比如云南省魯布革、以禮河、西洱河、大寨、六郎洞、綠水河等水電廠試行豐枯電價，枯水期（12月至次年4月）、平水期（5月和11月）上網(wǎng)電價在現(xiàn)行電價的基礎上上浮10%。[2]北京市在2004年出臺了季節(jié)性電價，轉(zhuǎn)移高峰負荷4.2萬千瓦，2005年又整體出臺了拉大峰谷價差、實施尖峰電價等四項措施，轉(zhuǎn)移高峰負荷達10萬千瓦。河北省規(guī)定對尖峰期自愿中斷負荷的企業(yè)，每1萬千瓦累計中斷1h補貼1萬元。這些措施都是由上至下推動，產(chǎn)生了一定效果，但在實施時有些措施過于籠統(tǒng)，沒有考慮用戶類型和差異，產(chǎn)生的激勵效果有限，用戶更多的是完成政策要求，并沒有參與動力。另外，由于目前我國的電力市場改革正在進行，電力市場尚為形成、科學的電價機制尚為建立，需求響應還處在被動接受政策的階段，沒有過渡到用戶的主動參與，沒有激發(fā)用戶的參與積極性。

目前隨著需求側(cè)管理工作的推進和深入，對更靈活、更多樣、更可靠的電力供應提出了要求。由于電網(wǎng)特性，高峰負荷持續(xù)的時間不長，比如上海2010年到2012年80%的高峰負荷只占全年5%的時間；另外，隨著我國智能電網(wǎng)建設逐漸推進，可再生能源廣泛接入，但是由于清潔能源的波動性和間歇性特點，一些地方一度出現(xiàn)大規(guī)模的棄風棄光現(xiàn)象，清潔能源的消納率不高。進一步加強需求側(cè)管理，完善擴大需求響應范圍，通過打造電力市場，利用靈活地電價激勵，鼓勵用戶改變傳統(tǒng)用電方式，參與電網(wǎng)運行，可避免高峰機組投入，提高設備運行效率，減少系統(tǒng)備用，促進可再生能源的消納和調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能減排、保護環(huán)境的目的。

參考文獻：

[1]北京市副市長張茅在2006年迎峰度夏電視電話會上的講話[EB/OL].http：//yxj.ndrc.gov.cn/gjyx/dl/200606/t20060613_72767.html.

[2]建立電力需求側(cè)管理長效機制促進節(jié)能減排工作開展[EB/OL].http：//yxj.ndrc.gov.cn/dlxqgl/200708/t20070802_151847.html.

[3]吳強，侯星恒，范方.9E級燃氣機組在電網(wǎng)調(diào)峰中的作為[J].華電技術(shù)，2011，（6）.

[4]曾鳴.電力需求側(cè)響應原理及其在電力市場中的應用[M].北京：中國電力出版社，2011.

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（責任編輯：王祝萍）