國(guó)內(nèi)外售電側(cè)改革背景下的電力需求側(cè)管理

陳　政，王麗華，曾　鳴，宋藝航（.南方電網(wǎng)科學(xué)研究院，廣州　50080；.華北電力大學(xué)，北京　006）

How to promote DSM under the background of marketing electricity side reform at home and abroad

CHEN Zheng1，WANG Li?hua2，ZENG Ming2，SONG Yi?hang1（1. Electric Power Research Institute，China Southern Power Grid，Guangzhou 510080，China; 2. North China Electric Power University，Beijing 102206，China）

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國(guó)內(nèi)外售電側(cè)改革背景下的電力需求側(cè)管理

陳政1，王麗華2，曾鳴2，宋藝航1
（1.南方電網(wǎng)科學(xué)研究院，廣州510080；2.華北電力大學(xué)，北京102206）

1　售電側(cè)改革概述

2015年3月15日中共中央國(guó)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(guó)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(chǎng)，形成“多買方-多賣方”的電力市場(chǎng)格局。

現(xiàn)階段，我國(guó)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(chǎng)在資源配置中起決定性作用，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，然而在電力銷售端卻一直處于市場(chǎng)壟斷狀態(tài)，致使電力市場(chǎng)交易機(jī)制嚴(yán)重缺失，可再生能源利用困難，市場(chǎng)效率、資源利用效率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平。在此背景下，我國(guó)售電端改革勢(shì)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(guó)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(chǎng)競(jìng)價(jià)形成，發(fā)揮市場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)性的售電市場(chǎng)，提高市場(chǎng)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(chǎng)主體”為改革路徑［1］。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(yíng)模式”參與競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)放開后的公平競(jìng)爭(zhēng)，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)［2］，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。圖1為我國(guó)售電側(cè)改革示意圖。

圖1　我國(guó)售電側(cè)改革示意圖

2　國(guó)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(guó)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(guó)售電公司普遍使用［3］。

2.1美國(guó)電力需求側(cè)管理實(shí)施情況

美國(guó)是最早進(jìn)行電力需求側(cè)管理的國(guó)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(guó)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［4］。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(guó)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(cè)、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［5］。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［6］。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。

2.2德國(guó)電力需求側(cè)管理實(shí)施情況

現(xiàn)階段，德國(guó)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)［7］。德國(guó)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(kù)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；六是亞琛Smart Watts項(xiàng)目，通過構(gòu)建完善的售電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)交易機(jī)制，提升電能交易效率，降低電能使用成本［8］。

3　我國(guó)售電公司如何實(shí)施電力需求側(cè)管理

3.1我國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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。然而，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。

3.2國(guó)外電力需求側(cè)管理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)借鑒

通過對(duì)美國(guó)和德國(guó)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［9］；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(guó)和德國(guó)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。

3.3我國(guó)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?jī)?yōu)化整合互聯(lián)的電力需求側(cè)管理理念，結(jié)合國(guó)外電力需求側(cè)管理的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，分階段歸納總結(jié)出我國(guó)售電公司實(shí)施電力需求側(cè)管理的合理化建議。

在我國(guó)售電側(cè)改革初期，售電公司的購(gòu)銷差價(jià)市場(chǎng)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(chǎng)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(gòu)銷差價(jià)市場(chǎng)空間將逐漸縮小，其核心競(jìng)爭(zhēng)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(rùn)增長(zhǎng)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(cè)、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(guó)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。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)美國(guó)和德國(guó)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(jìng)爭(zhēng)的售電市場(chǎng)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(guó)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(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)借鑒基礎(chǔ)上，建議我國(guó)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。

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（本欄責(zé)任編輯孫晶）

How to promote DSM under the background of marketing electricity side reform at home and abroad

CHEN Zheng1，WANG Li?hua2，ZENG Ming2，SONG Yi?hang1
（1. Electric Power Research Institute，China Southern Power Grid，Guangzhou 510080，China; 2. North China Electric Power University，Beijing 102206，China）

摘要：我國(guó)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)競(jìng)爭(zhēng)力的主要方式，通過控制需求側(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(guó)和德國(guó)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?jī)?yōu)化整合互聯(lián)思想，提出了我國(guó)售電公司未來開展電力需求側(cè)管理的合理化建議。

關(guān)鍵詞：售電側(cè)改革；電力需求側(cè)管理；需求側(cè)資源

Abstract：After the release of retail side in China，power?selling companies on one hand need to use demand side manage?ment as the main approach to enhance the competitiveness，on the other hand can provide a large amount of energy space by control?ling the demand side resources，which promotes energy?saving emission reduction while improving the efficiency of energy con?sumption. Learning from the latest progress of the implementation of demand side management in the United States and Germany，this paper proposes some reasonable suggestions for power compa?nies to carry out demand side management considering the imple?mentation stage of power market reform in China，combined with the internally integrated ideology of multiple distributed energy.

Key words：power sale side reform; demand side manage?ment; demand side resources

DOI:10.3969/j.issn.1009-1831.2016.03.016

收稿日期：2015-10-10

基金項(xiàng)目：中國(guó)南方電網(wǎng)科技項(xiàng)目（KY2014-2-0021）

作者簡(jiǎn)介：陳政（1977），男，湖南衡陽(yáng)人，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槟茉唇?jīng)濟(jì)、電力規(guī)劃、電力市場(chǎng)；王麗華（1990），女，河北保定人，碩士，研究方向?yàn)殡娏δ茉磁c市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。

中圖分類號(hào)：F416.61；TK018

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C