新形勢(shì)下電力系統(tǒng)供需互動(dòng)問題研究及分析

石燕華

摘要：為了充分滿足目前電力供給設(shè)備的相關(guān)需求，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，只有使用有效的供需互動(dòng)措施，才能達(dá)成相關(guān)要求。使用供需互動(dòng)措施可以順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，還可以構(gòu)建更加完善、全面、高效、穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，從而對(duì)電力資源進(jìn)行更加合理、科學(xué)的分配。綜上所述，本文將基于新形勢(shì)前提下，對(duì)電力系統(tǒng)供需互動(dòng)問題進(jìn)行研究與分析，以期對(duì)相關(guān)問題提供參考與幫助。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì)；電力系統(tǒng)；供需互動(dòng)；問題；研究與分析

開展電力系統(tǒng)的供需互動(dòng)工作，可以對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)與電力機(jī)制改革產(chǎn)生積極影響，使相關(guān)工作更加高效地完成，從而使電力系統(tǒng)運(yùn)行效率獲得進(jìn)一步提升，還可以減少電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生故障的頻率，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性提供保障。

一、新形勢(shì)下電力系統(tǒng)供需互動(dòng)市場(chǎng)特點(diǎn)

（一）市場(chǎng)購(gòu)電、售電相關(guān)需求

在電力市場(chǎng)中使用供需互動(dòng)模式進(jìn)行運(yùn)行，可以有效拓展市場(chǎng)中的交易模式，將價(jià)格形成機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié)，也會(huì)對(duì)市場(chǎng)的購(gòu)售電需求產(chǎn)生影響?；陔p邊合同、現(xiàn)貨市場(chǎng)交易的前提下，發(fā)電方、電力企業(yè)、電力用戶三方都需要遵循效益最大化的原則將自身的交易策略進(jìn)行完善與優(yōu)化。

（二）供需互動(dòng)市場(chǎng)供求機(jī)制

對(duì)于電力資源來說，其具備實(shí)時(shí)平衡與無法進(jìn)行大規(guī)模經(jīng)濟(jì)存儲(chǔ)的特征。在傳統(tǒng)電力市場(chǎng)的運(yùn)行過程中，無法像其他商品一樣通過建設(shè)一定數(shù)量的倉(cāng)庫(kù)將設(shè)施存儲(chǔ)，也無法像其他商品一樣準(zhǔn)確投放市場(chǎng)，從而使供求平衡的問題獲得解決。由于電力市場(chǎng)還具備以銷定產(chǎn)的特征，只有將其進(jìn)行升級(jí)、擴(kuò)建、更新輸電設(shè)備，才能充分滿足電力用戶的多方面需求[1]。但可能造成大范圍缺電、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性較差等問題，電力企業(yè)會(huì)承受較高的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

但在供需互動(dòng)的電力市場(chǎng)運(yùn)行過程中，可以利用更多的渠道實(shí)現(xiàn)供需平衡的目標(biāo)。需求側(cè)豐富的電力市場(chǎng)參與形式可以轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)負(fù)荷的存在形式，將其看作為與發(fā)電資源相同的動(dòng)態(tài)式調(diào)節(jié)與調(diào)度的資源。在需求側(cè)利用合同、電力需求調(diào)整等方式，參與市場(chǎng)的供需平衡調(diào)節(jié)過程中，與供給側(cè)互相配合可以有效解決供需矛盾，從而使供需資源獲得更加合理、高效的配置。

（三）供需互動(dòng)市場(chǎng)價(jià)格機(jī)制

價(jià)格機(jī)制作為市場(chǎng)機(jī)制的重要基礎(chǔ)，可以將市場(chǎng)供需互動(dòng)產(chǎn)生的影響、決定的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行充分展示。在目前我國(guó)執(zhí)行的電價(jià)中，包含網(wǎng)絡(luò)電價(jià)、輸配電價(jià)與銷售電價(jià)。

在沒有使用供需互動(dòng)關(guān)系的電力市場(chǎng)運(yùn)行過程中，電價(jià)機(jī)制會(huì)存在不合理、波動(dòng)較大的問題。如上文描述，發(fā)電方為了追求更多的自身利益，經(jīng)常會(huì)使用持留發(fā)電容量等方式將市場(chǎng)的電價(jià)抬高，尤其是在需求側(cè)沒有將價(jià)格彈性表現(xiàn)出來的前提下，將會(huì)出現(xiàn)價(jià)格的頂峰[2]。另一方面，由于電力市場(chǎng)具備以銷定產(chǎn)的特點(diǎn)，會(huì)發(fā)生風(fēng)水季等問題。與此同時(shí)，為了避免由于負(fù)荷水平變化較大造成的機(jī)組啟停問題，若負(fù)荷水平較低，電價(jià)也會(huì)隨之降低，甚至還會(huì)發(fā)生負(fù)電價(jià)的情況，就會(huì)使市場(chǎng)參與者面臨極大的風(fēng)險(xiǎn)。

電價(jià)若發(fā)生劇烈的波動(dòng)，只能利用管制措施將其進(jìn)行緩解，如限價(jià)、懲罰措施等。但若沒有采用市場(chǎng)供需的電價(jià)管理體制，將不會(huì)具備科學(xué)性與權(quán)威性，相關(guān)法律法規(guī)與處理措施也存在漏洞。

但基于供需互動(dòng)模式基礎(chǔ)上的電力市場(chǎng)可以將真實(shí)價(jià)格完整揭示，一方面來看，可以對(duì)用戶的響應(yīng)進(jìn)行更加高效的分析，可以使用電力需求的價(jià)格彈性、消費(fèi)者心理等多種辦法進(jìn)行處理。從另一方面來看，可以為電力市場(chǎng)提供更加透明化的信息支持，使交易更加公平、公開。

（四）供需互動(dòng)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中具備的特殊性，電力用戶具備較低的需求彈性，還有部分發(fā)電方基于市場(chǎng)力作用的基礎(chǔ)上，都會(huì)增加電價(jià)的波動(dòng)性。例如加州電力市場(chǎng)的危機(jī)，讓更多的人意識(shí)到規(guī)避電力市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的重要性。

基于供需互動(dòng)模式的電力市場(chǎng)運(yùn)行過程中，價(jià)格與交易信息更加透明，從而可以有效加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)的可觀性與控制性。與此同時(shí)，還可以將電力用戶具備的需求彈性充分展示出來，通過形成參與價(jià)格[3]，減小風(fēng)險(xiǎn)的涉及規(guī)模。用戶可以在不同時(shí)間、不同市場(chǎng)中購(gòu)買電力，還可以使用自備的發(fā)電與儲(chǔ)電裝置，有效規(guī)避相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

二、新形勢(shì)下電力系統(tǒng)供需互動(dòng)進(jìn)一步研究的相關(guān)問題

將電力系統(tǒng)的發(fā)展作為基礎(chǔ)，對(duì)電力系統(tǒng)的供需互動(dòng)相關(guān)問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究，可以從以下幾方面進(jìn)行：

第一，使用供需互動(dòng)模式，可以對(duì)價(jià)格的形成與調(diào)節(jié)進(jìn)行有效的反饋，還可以使反饋機(jī)制更加合理與可靠，但對(duì)于用戶方面，其對(duì)價(jià)格與調(diào)度信號(hào)響應(yīng)時(shí)，會(huì)具備較強(qiáng)的不確定性，尤其對(duì)于規(guī)模較大的可控負(fù)荷與分布式電源接入電網(wǎng)方面。因此在未來的研究過程中，需要著重研究用戶的隨機(jī)行為，使系統(tǒng)整體供需互動(dòng)項(xiàng)目獲得優(yōu)化與完善，將供需互動(dòng)開展過程中，對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度相關(guān)問題有效解決，實(shí)現(xiàn)更加完整、詳細(xì)的控制目標(biāo)，將智能負(fù)荷自身的控制性優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與環(huán)保性。第二，電力系統(tǒng)在實(shí)時(shí)的平衡過程中，會(huì)具備一定的特性，要求全部的供需不平衡都要及時(shí)采用有效措施進(jìn)行補(bǔ)償，使用供需互動(dòng)可以發(fā)揮積極的系統(tǒng)供需平衡維持作用。但在利用不同供需互動(dòng)模式的過程中，無論是市場(chǎng)環(huán)境、對(duì)系統(tǒng)提供的支持等多方面都會(huì)獲得不同的成本與收益。在目前的研究中，僅對(duì)寥寥幾種供需互動(dòng)形式基礎(chǔ)上的協(xié)調(diào)調(diào)度問題進(jìn)行分析，應(yīng)在日后的研究中對(duì)更多種的供需互動(dòng)形式進(jìn)行綜合、全面分析，從而基于不同時(shí)空前提下，使不同的供需互動(dòng)形式形成有效互補(bǔ)[4]。例如開展大用戶直購(gòu)電工作的過程中，還要積極開發(fā)用電、發(fā)電權(quán)交易的二級(jí)市場(chǎng)等多類型市場(chǎng)的交易等。第三，隨著風(fēng)能、光伏等可再生清潔型能源開始大規(guī)模地接入到電網(wǎng)中，可以有效解決能源消耗問題，對(duì)環(huán)境提供保護(hù)，促進(jìn)電力系統(tǒng)獲得持續(xù)發(fā)展。目前在相關(guān)研究中，一方面主要集中在利用補(bǔ)貼、配額等方式，對(duì)多方面的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制，使可再生清潔型能源獲得消納。另一方面，利用價(jià)格信號(hào)、調(diào)度等相關(guān)措施，結(jié)合需求側(cè)彈性，對(duì)負(fù)荷向消納可再生清潔能源方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。因此可以看出，基于供需互動(dòng)前提下的電力市場(chǎng)中會(huì)包含諸多類型的交易與互動(dòng)形式，因此可以制定各方效益最大化的方案，對(duì)多方面的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制，形成全新的價(jià)格機(jī)制特定市場(chǎng)交易模式，從而加強(qiáng)可再生清潔能源的市場(chǎng)參與度，使電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)更加公平。第三，為了使電力市場(chǎng)更加完善，需要吸引更多方參與其中，讓參與的各方都可以獲取最大化的利益。這也要求供需互動(dòng)以動(dòng)態(tài)化的方式運(yùn)行，還要對(duì)市場(chǎng)銷量、計(jì)量經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行模擬與實(shí)證檢測(cè)。

三、新形勢(shì)下我國(guó)電力系統(tǒng)開展供需互動(dòng)建議

（一）加快電力市場(chǎng)改革速度

電力系統(tǒng)進(jìn)行供需互動(dòng)可以對(duì)市場(chǎng)的價(jià)格與調(diào)節(jié)進(jìn)行有效的反饋，將電力市場(chǎng)的資源配置優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，從而使用電負(fù)荷更加高效與完善，將實(shí)時(shí)供需與未來預(yù)測(cè)的趨勢(shì)互相平衡，加快需求市場(chǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。將供需互動(dòng)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，可以促進(jìn)電力系統(tǒng)獲得更加高效、穩(wěn)定的運(yùn)行，為市場(chǎng)獲得公平、合理發(fā)展提供有力基礎(chǔ)。

相比于一些已經(jīng)形成電力系統(tǒng)供需互動(dòng)模式的發(fā)達(dá)國(guó)家來說，我國(guó)的電力系統(tǒng)供需互動(dòng)還處于起步初期，但存在極大的發(fā)展?jié)摿??；谛滦蝿?shì)的時(shí)代背景下，需要首先集中在電價(jià)形式機(jī)制方面，使相關(guān)機(jī)制更加完善[5]，促進(jìn)用戶端的購(gòu)電更加開放，例如積極促進(jìn)大用戶的直購(gòu)電項(xiàng)目與分布式可再生能源并網(wǎng)，將價(jià)格信號(hào)的作用充分發(fā)揮，對(duì)供需關(guān)系形成更好地調(diào)節(jié)與改善。與此同時(shí)，開展有秩序的需求響應(yīng)項(xiàng)目，將可再生能源的電價(jià)與激勵(lì)機(jī)制不斷完善，利用技術(shù)措施與市場(chǎng)調(diào)節(jié)方式，將整體的能源效率大幅提升。

（二）利用智能化技術(shù)處理用電負(fù)荷

智能電網(wǎng)可以為電力系統(tǒng)供需雙方提供可以雙向互動(dòng)的電能、信息交流渠道，提升用電負(fù)荷的智能性與互動(dòng)性，成為最終的可調(diào)度終端資源。

第一，在家用電負(fù)荷中，含有較多潛力較大、控制性較強(qiáng)的負(fù)荷，如空調(diào)、熱水器等，使用智能化能量管理系統(tǒng)可以將負(fù)荷高效調(diào)配，節(jié)省電力，減少用戶的電費(fèi)，還可以加強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性。第二，近幾年來，風(fēng)能、光伏等可再生性清潔能源被大規(guī)模地接入到電網(wǎng)當(dāng)中，受到人們的廣泛關(guān)注，從而減少能源消耗，避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平的提升，傳統(tǒng)的電力用戶開始使用電動(dòng)汽車、小型的分布式清潔電源等方式，與電網(wǎng)形成電能互動(dòng)。因此可以認(rèn)為，要將市場(chǎng)化的手段充分利用，結(jié)合價(jià)格信號(hào)、調(diào)度等相關(guān)處理方式，結(jié)合需求側(cè)的彈性，使負(fù)荷朝系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行等方向持續(xù)發(fā)展。

（三）加強(qiáng)信息通信水平

基于智能電網(wǎng)環(huán)境的基礎(chǔ)上，以供需互動(dòng)的方式開展高速、寬帶、自愈等多種功能電力信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，可以為智能化的電力系統(tǒng)提供通信與信息的包場(chǎng)。

第一，電力通信系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，需要將其置于智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的高度上實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃與管理，構(gòu)建開放性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)。第二，未來的資源與數(shù)據(jù)量會(huì)大幅上升，也對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)寬帶運(yùn)輸穩(wěn)定性提出更高的要求，因此在建設(shè)通信平臺(tái)的過程中，要將未來的網(wǎng)絡(luò)拓展等多項(xiàng)因素充分考慮，使冗余配置更加合理[6]。第三，在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，會(huì)看重?cái)?shù)據(jù)通信的開放性，與此同時(shí)，也應(yīng)該確保用戶數(shù)據(jù)的隱私性與安全性。

（四）加強(qiáng)電力系統(tǒng)調(diào)度能力，積極開發(fā)新型軟件

在電力系統(tǒng)的供需互動(dòng)市場(chǎng)中含有多種類型的交易形式，數(shù)量十分龐大，分布范圍十分廣泛，對(duì)于更加小型、靈活的智能用電負(fù)荷方面來說，隨機(jī)性也會(huì)增強(qiáng)，因此也加強(qiáng)了系統(tǒng)調(diào)度的難度與復(fù)雜性。為了高效開展供需互動(dòng)，需要將系統(tǒng)的調(diào)度能力提升作為基礎(chǔ)對(duì)相關(guān)新型軟件積極開發(fā)。

四、結(jié)語

電力行業(yè)在發(fā)展過程中，開始逐漸依賴電力系統(tǒng)，也可以看出只有確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行才能為電力行業(yè)發(fā)展提供保障。因此需要高度關(guān)注供需互動(dòng)的相關(guān)問題，采用高效的相關(guān)措施，充分滿足電力用戶的多方面需求，從而促進(jìn)電力行業(yè)獲得更加持續(xù)的發(fā)展與進(jìn)步。

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（作者單位：福建新鴻騰電力科技有限公司）