居民用戶參與需求側(cè)響應(yīng)行為概述

李嘉彤 涂玲英

摘 要 居民負荷能否積極參與負荷調(diào)度的關(guān)鍵在于電網(wǎng)制定的激勵措施能否刺激居民用戶參與的積極性，即用戶能否從需求側(cè)負荷調(diào)度的過程中獲得利益。用戶結(jié)合自身居民用電負荷的特性，選擇性地參加電網(wǎng)推出的需求響應(yīng)的項目，在滿足居民用電的前提下參與用戶側(cè)負荷的調(diào)度，同時獲取一定的經(jīng)濟利益。本文主要分析居民用戶負荷的用電特性，以及對用戶需求響應(yīng)有影響的因素。

關(guān)鍵詞 激勵措施;需求響應(yīng);用電特性

引言

需求側(cè)響應(yīng)與電力系統(tǒng)整體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及送電效率的提高緊密相關(guān)，未來大有潛力。大功率的用電設(shè)備開始越來越多地被使用，居民生活用電負荷在全社會負荷總量中所占有的比例越來越大。這就意味著居民家用電器的用電行為對電網(wǎng)負荷的特性影響越來越大，用電負荷受季節(jié)、時間段的影響越來越大。負荷的劇烈波動受氣候或者天氣的影響越來越明顯。因此，將需求側(cè)響應(yīng)應(yīng)用于居民用戶負荷的調(diào)度，將會在平穩(wěn)系統(tǒng)負荷方面發(fā)揮巨大的作用。

1 需求響應(yīng)概述

（1）需求響應(yīng)的定義。需求側(cè)響應(yīng)是指當(dāng)電力價格發(fā)生波動或者電力公司發(fā)出激勵負荷變化的政策后，通過減少或者推移使用某種用電設(shè)備的時間，達到改變負荷分布，避免電力緊缺。保障電力系統(tǒng)平衡穩(wěn)定運行的一種短期的行為?；\統(tǒng)地說就是電力用戶受電力市場激勵的影響，短時間內(nèi)使自身的用電行為習(xí)性發(fā)生改變。

（2）需求響應(yīng)的分類。目前國內(nèi)外許多文獻多按照用戶基于需求響應(yīng)的方式分為基于價格（PBDR）和基于激勵政策（IBDR）兩類[1]。①PBDR?；趦r格信號的需求響應(yīng)主要是以用戶自身的相關(guān)經(jīng)濟情況進行決策，改變自身的電力需求量、電力需求時間段以及電力需求的種類和方式。如根據(jù)建筑熱特性，在低電價時開空調(diào)，在高電價時，利用建筑熱慣性，可在保證舒適感的情況下，最終目的達到相關(guān)費用的減少。PBDR主要包括分時電價（Time-Of-Use Price、尖峰電價（Critical Peak Price）、實時電價（Real-time Price）等。②IBDR。與PBDR不同，IBDR是利用政府或者電網(wǎng)企業(yè)制定的用戶參與需求響應(yīng)的激勵政策。一般來說，主要是通過賠償用戶或者降低用戶的電力費用來實現(xiàn)對用戶的激勵和引導(dǎo)。目的是在用電高峰時讓參與需求響應(yīng)的用戶減少用電費用，借此實現(xiàn)用電負荷的降低，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。IBDR主要包括直接負荷控制（Direct Load Control）、可中斷負荷（Interruptible Load）、需求側(cè)競價（Demand Side Bidding）和輔助服務(wù)計劃（Ancillary Service program）等。

在電力公司針對參與需求響應(yīng)的用戶，具體實時措施過程中并不會只采用一種項目。事實上，無論按照哪些分類方法，這些需求響應(yīng)項目之間總是會有聯(lián)系的，并且很大程度上都是互補的。如上述分類方式中，通過PBDR項目的實施，很大程度上可以實現(xiàn)削峰填谷作用，從而保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，同時可以減少IBDR項目的開展。

2 用戶參與需求響應(yīng)的影響因素

（1）居民用戶響應(yīng)方式。一般來說，居民用戶是否會選擇參與需求響應(yīng)與自身居住場所的舒適度有關(guān)。因此，保障用戶削減電力需求但同時又要保障居民用戶的舒適度，顯得尤為重要。因此，可通過對一下幾個因素指標的評價，來衡量電網(wǎng)企業(yè)的這種能力：①居家電力負荷的種類和用電方式;②居民用戶是否具備電力儲能能力。在低電價時將一定量的電能儲存下，以備高電價時使用。儲能能力是決定用戶是否能夠參與需求響應(yīng)的重要因素;③居民用電負荷是否具備遠程調(diào)度的功能，如通過手機、遙控等終端開關(guān)空調(diào)，對家庭負荷進行控制，可以對建筑物進行預(yù)冷或預(yù)熱。定時打開或關(guān)閉冰箱。這樣對用戶參與需求響應(yīng)有積極影響。

居民用戶通過內(nèi)部的經(jīng)濟決策過程，根據(jù)自身使用電能方式的不同，做出如下幾類響應(yīng)方式[2]，來實現(xiàn)減少電費支出的目標。①對家庭負荷進行調(diào)節(jié)控制。根據(jù)電價或者激勵政策的不同，對家庭負荷的使用時間或使用市場進行調(diào)節(jié)。②根據(jù)PBDR或者PBDR改變居民可控負荷的使用時段。③在不影響生活習(xí)慣的情況下，選擇短時性的停電。④使用儲能系統(tǒng)或者有補貼政策的清潔能源。

2.2 居民用戶響應(yīng)成本和響應(yīng)度

總體而言，可以將需求響應(yīng)帶來的成本費用，分為參與、系統(tǒng)成本費用。用戶的參數(shù)成本指的是居民用戶本身對參與需求響應(yīng)項目所承擔(dān)的改變所帶來對的費用開銷。系統(tǒng)成本主要是相關(guān)實施機構(gòu)為了建立相對應(yīng)的基礎(chǔ)實施方案應(yīng)運而生的。參與成本一般由參與DR計劃的用戶來承擔(dān)，實施機構(gòu)對參與成本進行相關(guān)費用承擔(dān)。

居民用戶的需求響應(yīng)項目的響應(yīng)度也是一個很重要的研究方面。一般來說，對需求項目響應(yīng)度的影響因素主要有兩大類，內(nèi)因和外因[3]。內(nèi)因是參與需向項目響應(yīng)的用戶的固有屬性，主要包括：生活環(huán)境好壞、可控用電設(shè)備多少、受教育程度高低、生活習(xí)性等;內(nèi)因一般很難改變。外因包括，實施機構(gòu)對需求響應(yīng)項目的支持度、實施機構(gòu)對家用智能用電設(shè)備的支持度、實施機構(gòu)采用的需求項目的不同等因素。實施機構(gòu)可以針對外因，采用合適的激勵措施以及合理的電價分布機制和家用智能電器以確保居民用戶的舒適性。制定相關(guān)的需求響應(yīng)政策，吸引更多的人參與需求響應(yīng)項目。

3 結(jié)束語

本文主要分析居民用戶負荷的用電特性，以及對用戶需求響應(yīng)有影響的因素。居民負荷能否積極參與負荷調(diào)度的關(guān)鍵在于電網(wǎng)制定的激勵措施能否刺激居民用戶參與的積極性，選擇性地參加電網(wǎng)推出的需求響應(yīng)的項目，在滿足居民用電的前提下參與用戶側(cè)負荷的調(diào)度，同時獲取一定的經(jīng)濟利益。

參考文獻

[1] 孫薇，李珊.電力需求側(cè)管理中的分時電價研究[J].電氣應(yīng)用， 2008，（6）：63-66.

[2] 王丹，范孟華，賈宏杰. 考慮用戶舒適約束的家居溫控負荷需求響應(yīng)和能效電廠建模[J]. 中國電機工程學(xué)報，2014，（13）：2071-2077.

[3] 陳璐.需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展及展望[ED/OL].https：//wenku.baidu.com/view/c4cab11314791711cc7917d8.html，2012-01-20.

作者簡介

李嘉彤（1994-），男，山西長治人;學(xué)歷：在職研究生，助理工程師，現(xiàn)就職單位：湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，研究方向：電力市場、智能電網(wǎng)、新能源發(fā)電等。