分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的需求側(cè)管理策略

覃小華

（廣西投資集團銀海鋁業(yè)有限公司，廣西 南寧 533000）

從20世紀(jì)末開始，許多發(fā)達國家的電力企業(yè)在探索更加高效的電能管理方法，即電力需求側(cè)管理。電力需求側(cè)管理是在政府的政策支持下，通過一定的激勵和引導(dǎo)，采用更加科學(xué)的運作方式，實現(xiàn)電網(wǎng)公司、能源服務(wù)公司、中介機構(gòu)以及電力用戶等多方面的共同協(xié)調(diào)配合，在保障正常用電的基礎(chǔ)上，改善用電方式，促進用電效率的提高，最大程度減少電能的不合理消耗，最終實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)境效益的共同提升。近年來，隨著分布式電源的迅速發(fā)展，其對區(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)管理的影響逐漸被人們愈發(fā)關(guān)注，不合理的分布式電源會導(dǎo)致電網(wǎng)運行效率的降低，從而影響到電網(wǎng)公司的經(jīng)濟效益。因此，如何實現(xiàn)分布式電源和電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展就成為當(dāng)前電網(wǎng)公司必須考慮的問題。因此，對分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的需求側(cè)管理進行研究具有十分重要的實踐意義。

1 區(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)管理的主要內(nèi)容分析

開展電網(wǎng)需求側(cè)管理工作需要多方的共同合作，其中包括政府部門、電網(wǎng)公司、能源服務(wù)公司以及電力用戶等，由于參與的主體較多，且各方的利益訴求也存在一定差異，使得管理工作的難度相對較高。在開展具體工作的過程中，必須對以下2點問題進行重點考慮。一是采用科學(xué)有效的措施降低電網(wǎng)的負荷，在充分滿足電力工序平衡的前提下，盡可能的減少新增裝機容量。二是創(chuàng)新發(fā)電技術(shù)和用地案件書，減少不必要的電量和燃料的消耗?？傮w來說，即是負荷管理和能效管理。

1.1 負荷管理

負荷管理是指結(jié)合電力系統(tǒng)負荷的具體分布情況，采取一定的措施將用戶的電力需求從電網(wǎng)負荷高峰期削減，并轉(zhuǎn)移到負荷低谷期，從而達到減少電網(wǎng)峰荷的目的。通過有效的負荷管理能夠極大提升電力需求在不同時序上分布的合理性，減少用電高峰期電力設(shè)備的需求，提高低谷期電力設(shè)備的利用效率，這對提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和可靠性具有十分重要的意義。

根據(jù)我國近些年來的用電情況分析，夏冬兩季一般為電網(wǎng)負荷高峰期。在這兩個時期到來前，電網(wǎng)公司必須結(jié)合實際情況制定科學(xué)合理的應(yīng)急方案，結(jié)合不同的用戶類型，對錯避峰以及限電進行合理的安排。此外，在電價方面，可以在負荷高峰期適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電價，這種季節(jié)性電價模式同樣也是負荷管理的有效手段之一，對于優(yōu)化資源配置、提升電力設(shè)備利用率具有十分積極的作用。

1.2 能效管理

采用如光伏、風(fēng)能等更加清潔和高效的分布式電源，能夠有效提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，可以有效解決能效的問題。目前，大部分分布式電源都輸入可再生能源，能夠為能效管理提供極大的便利。同時，我國電網(wǎng)公司通過相關(guān)規(guī)定的出臺，明確指出用戶可以自發(fā)自用內(nèi)部場所中的分布式電源，只需從電網(wǎng)購買不足的電量即可，這種電力交易機制有效解決了分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的能效管理問題。

2 分布式電源接入對區(qū)域電網(wǎng)的影響分析

當(dāng)前，我國在分布式電源接入對電網(wǎng)運行影響等領(lǐng)域的研究已經(jīng)十分深入，覆蓋了電網(wǎng)規(guī)劃、繼電保護、電能質(zhì)量以及調(diào)度管理等多方面的內(nèi)容，但是有關(guān)分布式電源接入對電力需求側(cè)影響的研究卻十分少見。近年來，分布式電源的迅速發(fā)展使其對電力需求側(cè)的影響范圍逐漸擴大，一方面大多數(shù)分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的目的都是為了降低負荷峰值、減少用電量，這就涉及到了需求側(cè)管理中的負荷管理；另一方面很多小型分布式電源采用的都是光伏和風(fēng)能等可再生能源，采用可再生能源作為分布式電源則涉及到了電力需求側(cè)管理中的能效管理。

通過對分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)前后負荷情況的對比分析可知，在分布式電源接入后，能源出現(xiàn)了大幅度的提高，進而實現(xiàn)了負荷的減小，降低了用電量。因此，對于電力用戶而言，分布式電源的接入有效降低了其對電網(wǎng)電量的需求，同時也增強了電能的利用效率和用電的可靠性。對于電網(wǎng)公司而言，分布式電源的接入，減小了最大負荷，緩解了負荷增長的壓力，為輸配電工程的建設(shè)留出了更多的時間。但需要注意的是，這種影響的效力需要結(jié)合具體情況進行分析。

而以綠色可再生能源為基礎(chǔ)建立的分布式電源相較于傳統(tǒng)的發(fā)電方式，對生態(tài)環(huán)境的益處更高。由于分布式電源發(fā)電所需的都是一次能源，因此在電能生產(chǎn)的過程中排放的污染物十分有限，同時分布式電源還能夠通過資源的梯級利用來提高能源的利用效率。

對于一些用電量較小的偏遠山區(qū)或是海島，通過架設(shè)高電壓等級的線路進行電力輸配，對于電網(wǎng)公司而言十分不合理。在這些地區(qū)，就可以采用分布式電源進行發(fā)電，這樣既能夠充分的滿足當(dāng)?shù)赜脩舻拈L期用電需求，又能夠避免電網(wǎng)公司的經(jīng)濟效益受到損害。

3 分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的需求側(cè)管理策略分析

在區(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)管理的過程中，電網(wǎng)公司和電力用戶之間的關(guān)系是必須考慮到的問題。一方面建立分布式電源可以降低電力用戶的用電成本，這是推動用戶建立分布式電源的主要動力；另一方面，建立分布式電源可以降低電網(wǎng)公司的負荷水平。隨著負荷水平的降低，電力企業(yè)可以在充分滿足最大負荷的基礎(chǔ)上，減緩變電站的擴建，如此一來就減少了變電站擴展需要投入的成本和維護費用，這對提高電網(wǎng)公司的經(jīng)濟效益十分有利。

3.1 分布式電源的成本效益管理

分布式電源所需的成本主要涉及到了安裝、運行維護、燃料以及環(huán)境4個方面。通常情況下，分布式電源設(shè)備的單位容量投資要遠高于普通的發(fā)電機組，因為分布式電源主要采用的是可再生能源，技術(shù)含量較高。其次，分布式電源由于體積小，因此其運行方式更加靈活，且維護十分方便，相較于傳統(tǒng)的燃煤電源，分布式電源所需的運行成本和維護費用要相對較低。第三，由于大部分分布式電源采用的都是清潔型的綠色能源形式，例如風(fēng)能、太陽能等，可以從大自然直接獲得，因此所需的燃料成本相對較低。最后，在環(huán)境成本方面，要從發(fā)電企業(yè)為減少污染物排放而向有關(guān)部門繳納的排污費和發(fā)電排放造成的外部經(jīng)濟損失這2個方面來考慮。

由上述可知，在不考慮其它外部影響因素的前提下，分布式電源的成本計算應(yīng)從上述4個方面展開，具體的計算公式如下：

其中，r為固定年利率，n為投資償還期，Ctol為安裝總投資，Co為維護費用、Cf為燃料成本、Ce為環(huán)境成本、Q為裝機容量。而分布式電源為電力用戶帶來的主要效益主要表現(xiàn)在電量的節(jié)省方面。

隨著分布式電源發(fā)電技術(shù)的不斷革新，設(shè)備自身的成本和安裝成本將會逐漸降低，同時其發(fā)電的效率也會得到提升，這將進一步提升其效益。

3.2 減少電網(wǎng)設(shè)備的成本

分布式電源的建設(shè)，可以有效降低高負荷下電力系統(tǒng)對電網(wǎng)輸送容量的需求。因此，在用電負荷較為密集但是配電網(wǎng)絡(luò)改在擴容難度較高的中心城區(qū)或者輸電線路架設(shè)難度較高的偏遠地區(qū)，電網(wǎng)公司在進行電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，要對分布式電源的特點和優(yōu)勢進行全面的考慮，在分布式電源建設(shè)的過程中為投資者進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，從而充分地滿足負荷增長的需求，減緩電網(wǎng)擴建的速度。在對電網(wǎng)設(shè)備減少的投資進行估算時，要綜合考慮分布式電源的裝機容量、擴建單位容量所需的投資、分布式電源的備用率等方面的因素。為了獲得最大的投資效率，還要考慮到區(qū)域電網(wǎng)的容量配置、負荷增長以及分布式電源的類型等因素，同時對分布式電源的并網(wǎng)點、并網(wǎng)容量以及并網(wǎng)電壓等級進行合理的選擇。

3.3 最優(yōu)化分析

在研究分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)管理策略的過程中，要從全局進行統(tǒng)籌考慮，進行多目標(biāo)的優(yōu)化規(guī)劃，即在分布式電源成本最低、電力用戶年分布式電源的電量效益最大以及配電設(shè)備成本減少最多的協(xié)調(diào)點上，開展電力需求側(cè)的管理。除了考慮到上述3項因素之外，還要對政府部門、中介機構(gòu)、節(jié)能產(chǎn)品供應(yīng)商、電力用戶、能源服務(wù)公司、電網(wǎng)公司等利益主體進行有效的協(xié)調(diào)，充分考慮到各方的利益訴求，因此電力需求側(cè)管理是一項綜合性較高的系統(tǒng)工程。

4 結(jié)語

綜上所述，在進行分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)管理的過程中，需要對多方面的因素進行考慮，其中最重要的是分布式電源帶來的效益及其對電網(wǎng)公司的影響。在大部分需求側(cè)管理策略中，對分布式電源成本、效益以及減少電網(wǎng)設(shè)備投資進行綜合考慮從而獲得的最優(yōu)方案。在制定管理方案的過程中，可以結(jié)合實際情況建立分布式電源接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的管理策略模型，為做好區(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)的管理工作提供充分的支持。

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