瑞典居民用戶需求響應(yīng)的潛力和障礙的調(diào)查與研究

萬(wàn)祺蘭 譯

（國(guó)網(wǎng)客服中心 南方分中心，南京 210019）

1 國(guó)外需求響應(yīng)概況

使更多的用戶參與到需求響應(yīng)以及能效措施當(dāng)中，是構(gòu)建未來(lái)能源系統(tǒng)非常重要的一步。可以預(yù)見(jiàn)，需求響應(yīng)將是平衡電網(wǎng)大規(guī)模間歇性電源出力的有效措施，具有相當(dāng)高的成本效益。因此，了解用戶是否愿意在未來(lái)的電力市場(chǎng)貢獻(xiàn)更具彈性的負(fù)荷的原因以及具體做法是極為重要的。在現(xiàn)階段，將更新、更加廣闊的關(guān)于用戶負(fù)荷的彈性以及參與需求響應(yīng)的意愿的知識(shí)來(lái)作為中小規(guī)模需求響應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)是十分重要的。目前需求響應(yīng)的相關(guān)研究領(lǐng)域，關(guān)注能源系統(tǒng)以及公共事業(yè)方面的研究并不少見(jiàn)。此外，關(guān)于工業(yè)部門需求響應(yīng)潛力的研究也有很多。與此同時(shí)，在普通居民這一塊，也有關(guān)于需求響應(yīng)潛力的各類研究。進(jìn)行需求響應(yīng)的方法有很多，例如：使用不同居民用戶的負(fù)荷分配信息或者對(duì)參與測(cè)試的家庭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并且對(duì)這些用戶實(shí)行新的電價(jià)和結(jié)構(gòu)。在文獻(xiàn)［1］中討論了家庭用戶的能源使用及收入情況與他們參與需求響應(yīng)之間的關(guān)系。文獻(xiàn)［2］指出了價(jià)格水平、房屋類型和氣候區(qū)域等因素會(huì)影響用戶參與需求響應(yīng)的意愿。早些時(shí)候也有關(guān)于需求響應(yīng)和智能電網(wǎng)終端用戶偏好選擇的研究。

盡管在這一領(lǐng)域中用戶需求響應(yīng)的收益是一個(gè)值得探究的問(wèn)題，但是在研究中往往被人們所忽視。文獻(xiàn)［3］提及如果用戶參與新西蘭電力公司的負(fù)荷控制計(jì)劃，在每個(gè)月電費(fèi)將享有10%的折扣。同時(shí)，用戶也將被告知改進(jìn)能效的相關(guān)信息以獲取最大的利益。文章還討論了用戶如何在特定時(shí)段調(diào)整自身用電行為以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷彈性價(jià)值的最大化。

了解什么是智能電能表及其能夠?yàn)橛脩籼峁┠男┓?wù)同樣重要。最新研究指出，在美國(guó)中部，用戶對(duì)智能電能表有相當(dāng)積極的期望，但是在很多情況下，這些期望是基于一個(gè)非常模糊的概念。需要了解的是，用戶對(duì)于智能電能表的使用有不同的偏好選擇，特別是早期用戶可能會(huì)偏向于避免風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)價(jià)格和安全性比較敏感，這些偏好選擇最終可能會(huì)影響到他們是否對(duì)參與需求響應(yīng)感興趣。然而，用戶關(guān)于需求響應(yīng)的行為和態(tài)度最終可能會(huì)影響到針對(duì)不同用戶采用不同的有針對(duì)性的解決方案的能力。

為了提高需求響應(yīng)相關(guān)的技術(shù)和政策的決策水平，用戶對(duì)于需求響應(yīng)和電力市場(chǎng)發(fā)展的情況了解很有必要。本文基于一個(gè)瑞典典型小鎮(zhèn)的大型調(diào)查進(jìn)行了研究，該小鎮(zhèn)政府掌管的公司直接管轄運(yùn)營(yíng)一個(gè)配電網(wǎng)和一個(gè)區(qū)域集中供熱系統(tǒng)。研究主要從用戶的角度探討了用戶偏好選擇，用戶激勵(lì)因素和利益等問(wèn)題。研究嘗試從不同方面收集該瑞典小鎮(zhèn)需求響應(yīng)的相關(guān)信息。具體來(lái)說(shuō)，研究的目的是為了從以下幾個(gè)角度更加深入的理解用戶關(guān)于需求響應(yīng)的偏好選擇：①了解居民用戶對(duì)于需求響應(yīng)的態(tài)度；②促使居民用戶參與需求響應(yīng)的激勵(lì)因素；③更深入的了解促使居民用戶更加靈活使用電力的措施；④阻礙居民用戶積極參與需求響應(yīng)的障礙因素。

2 需求響應(yīng)調(diào)查

為了調(diào)查需求響應(yīng)的相關(guān)情況，在2013年2月對(duì)埃斯基爾斯蒂納小鎮(zhèn)的2 095位住宅用戶都發(fā)放了一份問(wèn)卷，這個(gè)小鎮(zhèn)共有10萬(wàn)左右的居民。另外，在有提醒的前提下，第一份問(wèn)卷調(diào)查的平均反饋率只有13.4%。其它問(wèn)卷調(diào)查包含更加復(fù)雜的問(wèn)題，如：電力使用等。研究的主要目的是通過(guò)調(diào)查大量的居民用戶來(lái)更加深入的了解各類用戶面對(duì)需求響應(yīng)的偏好選擇。在此情況下需要強(qiáng)調(diào)的是，在一定程度上用戶的態(tài)度以及行為與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素相關(guān)，如：教育水平、家庭收入、住房類型和信息獲取方式的偏好等。研究中調(diào)查具體分為4類：居民用戶的基本數(shù)據(jù)，居民用戶對(duì)于能源問(wèn)題的態(tài)度，居民用戶對(duì)于需求響應(yīng)措施的偏好選擇和對(duì)于能源信息的偏好和對(duì)決策的支持。參與調(diào)查的用戶按照七個(gè)等級(jí)進(jìn)行問(wèn)卷回答。

3 需求響應(yīng)調(diào)查結(jié)果與分析

調(diào)查從不同的角度給出了結(jié)果。下文針對(duì)公寓住宅用戶和別墅住宅用戶的反饋調(diào)查進(jìn)行了比較。隨后文章分析了調(diào)查對(duì)象的居住條件和他們對(duì)于能源使用方式及靈活性的態(tài)度。文章還分析了潛在的阻礙因素以及推動(dòng)需求響應(yīng)的因素。

3.1 別墅和公寓式住宅用戶的主要差異

比較分析別墅和公寓式住宅用戶的問(wèn)卷調(diào)查，如表1所示。

表1 調(diào)查對(duì)象的基本特征

大多數(shù)調(diào)查對(duì)象都居住在別墅里，因此對(duì)于他們的研究將涉及到房屋所配備的智能計(jì)量系統(tǒng)，如：智能電能表等。結(jié)果表明，居住在別墅中用戶的平均月收入普遍高于居住在公寓中的用戶。50%的別墅用戶對(duì)改善用電習(xí)慣感興趣，而在公寓用戶中這一數(shù)字僅有39%。表2列出了促使用戶高效用能的主要原因。對(duì)于別墅用戶，電價(jià)是參與需求響應(yīng)與否的決定性因素；而對(duì)于公寓用戶來(lái)說(shuō)，價(jià)格和環(huán)境因素均為主要因素。參與需求響應(yīng)的激勵(lì)因素差異可能會(huì)影響到給不同用戶提供電價(jià)信號(hào)和環(huán)境信號(hào)的服務(wù)。

表2 用戶高效用能的主要驅(qū)動(dòng)因素

3.2 用戶對(duì)于需求響應(yīng)的興趣

表3顯示了用戶是否對(duì)需求響應(yīng)感興趣，包括用戶是否知道可以通過(guò)靈活用電方式來(lái)避免因?yàn)殡妰r(jià)波動(dòng)而導(dǎo)致的高成本等問(wèn)題。調(diào)查對(duì)象可以選擇回答“是”、“否”或“不知道”。公寓用戶和別墅用戶都表示對(duì)需求響應(yīng)有很高的興趣，并且別墅用戶略微更感興趣，因?yàn)槭聦?shí)上他們通常有更多的能源使用和成本支出。

表3 用戶對(duì)于需求響應(yīng)的興趣

為了更加深入的了解需求響應(yīng)激勵(lì)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償水平，調(diào)查還包含了很多相關(guān)問(wèn)題，其中一個(gè)問(wèn)題是每戶居民通過(guò)靈活用電可以每個(gè)月節(jié)省多少電費(fèi)。調(diào)查選項(xiàng)有“100瑞典克朗/月”、“250瑞典克朗/月”、“500 瑞典克朗/月”、“1 000 瑞典克朗/月”、“1 500瑞典克朗/月”、“2 500瑞典克朗/月”、“不感興趣”或“不知道”。調(diào)查對(duì)象中，大多數(shù)公寓用戶在每月節(jié)省不超過(guò)250瑞典克朗電費(fèi)的情況下就愿意參與需求響應(yīng)，而在節(jié)省電費(fèi)開(kāi)支相同情況下僅有11%的別墅用戶愿意參與需求響應(yīng)。

歐洲能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)理事會(huì)針對(duì)需求響應(yīng)提出了一個(gè)非常重要的問(wèn)題：用戶對(duì)于電力市場(chǎng)的信心。如果用戶對(duì)電力市場(chǎng)缺乏信心，這將成為阻礙用戶參與需求響應(yīng)的潛在障礙。不穩(wěn)定的電力市場(chǎng)帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)不應(yīng)當(dāng)被忽視［13］。因此，調(diào)查對(duì)象需要在調(diào)查中給出他們對(duì)電力市場(chǎng)的信心等級(jí)。59%的居民表示他們不滿意現(xiàn)有的電力市場(chǎng)運(yùn)作方式，超過(guò)80%的居民表示他們?cè)陔娏κ袌?chǎng)中參與程度很低。表4為需求響應(yīng)的潛在障礙。

表4 需求響應(yīng)的潛在障礙

為了更加深入的了解需求響應(yīng)激勵(lì)所需的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)燃?jí)，提出了很多的相關(guān)問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是用戶采取靈活用電措施之后期望每個(gè)月節(jié)省多少電費(fèi)支出。

需求響應(yīng)的另外一個(gè)潛在障礙就是用戶對(duì)電力市場(chǎng)缺乏了解和興趣。表4表明，對(duì)能源問(wèn)題感興趣的用戶比例相對(duì)較低，用戶對(duì)自身能源使用情況了解程度要相對(duì)較高。因此，市場(chǎng)監(jiān)督管理局在市場(chǎng)發(fā)生問(wèn)題時(shí)展示他們的能動(dòng)性以及確保市場(chǎng)運(yùn)作方式公平可能會(huì)有用。經(jīng)濟(jì)因素、環(huán)境因素和電力使用信息的透明化也會(huì)增加對(duì)電力市場(chǎng)的信任。

4 結(jié)束語(yǔ)

本研究的結(jié)果基于瑞典小鎮(zhèn)的1095名用戶的調(diào)查分析得出。分析考慮了能源使用特別是需求響應(yīng)相關(guān)問(wèn)題的不同方面。需要強(qiáng)調(diào)的是，不同用戶的偏好選擇相差很大。偏好選擇、用戶群體和他們不同的潛在需求需要在決定需求響應(yīng)政策之前作更多的挖掘。結(jié)果給出了一個(gè)典型小鎮(zhèn)的需求響應(yīng)潛力標(biāo)志。此外，研究強(qiáng)調(diào)了不同的服務(wù)可以推動(dòng)居民用戶發(fā)展更靈活的負(fù)荷使用。

在調(diào)查需求響應(yīng)的研究中，居民用戶表現(xiàn)出了非常積極的參與態(tài)度。很明顯，別墅住宅用戶相比公寓住宅用戶對(duì)需求響應(yīng)更加感興趣。為了更多的了解如何通過(guò)這些積極的態(tài)度來(lái)實(shí)現(xiàn)更加靈活的電力使用，研究指出經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和環(huán)境因素都是不同用戶群體參與需求響應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。結(jié)果表明，公寓住宅用戶相比別墅住宅用戶更加在意環(huán)境問(wèn)題，這可能影響到需要調(diào)整不同商業(yè)模式以滿足不同用戶群體的需求。研究還表明，別墅住宅用戶相比公寓住宅用戶需要更多經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。因此，對(duì)于城鎮(zhèn)居民用戶，對(duì)需求響應(yīng)給予一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)更加有前景。

推行需求響應(yīng)也有很多可能的障礙。在調(diào)查中，用戶指出自身在電力市場(chǎng)中的地位較低。他們對(duì)電力市場(chǎng)運(yùn)作信息不了解，這可能影響到長(zhǎng)期實(shí)行需求響應(yīng)的可能性，不能忽視。對(duì)電力市場(chǎng)公開(kāi)、公平運(yùn)作缺乏信心可能會(huì)減少終端用戶參與需求響應(yīng)的動(dòng)力。

本文的數(shù)據(jù)均來(lái)源于文章Potential and barriers for demand response at household customers（發(fā)表于The 7thInternational Conference on Applied Energy-ICAE2015）

（本欄責(zé)任編輯孫 晶）