电力需求侧管理办法全文(精选9篇)
第一章 总则
第一条 为提高电能利用效率,促进电力资源优化配置,保障用 电秩序,根据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国节约能源 法》、《电力供应与使用条例》等法律法规,制定本办法。
第二条 本办法适用于在中华人民共和国境内开展电力需求侧 管理工作。
第三条 本办法所称电力需求侧管理是指为提高电力资源利用 效率,改进用电方式,实现科学用电、节约用电、有序用电所开展的 相关活动。
第四条 满足电力需求应坚持节约与开发并举、节约优先的原 则,在增加供应的同时,统筹考虑并优先采用需求侧管理措施。
第五条 国家发展和改革委员会负责全国电力需求侧管理工作, 国务院其他有关部门在各自职责范围内负责相关工作。县级以上人民政府电力运行主管部门负责本行政区域内的电力 需求侧管理工作,县级以上人民政府其他有关部门在各自职责范围内 负责相关工作。
第六条 电力需求侧管理是实现节能减排目标的一项重要措施, 各地区、各有关部门和单位都应积极推进电力需求侧管理工作的开 展。
第七条 电网企业是电力需求侧管理的重要实施主体,应自行开 展并引导用户实施电力需求侧管理,为其他各方开展相关工作提供便 利条件。
第八条 电力用户是电力需求侧管理的直接参与者,国家鼓励其 实施电力需求侧管理技术和措施。
第二章 管理措施
第九条 各省级电力运行主管部门会同有关部门和单位组织制 定本省、自治区、直辖市电力需求侧管理规划、年度工作目标和实施 方案,做好电力需求侧管理资源潜力调查、市场分析等工作。
第十条 各地区有关部门根据本地区经济发展目标和电力供需 特点,将通过需求侧管理节约的电力和电量,作为一种资源纳入电力 工业发展规划、能源发展规划和地区经济发展规划。
第十一条 各级价格主管部门推动并完善峰谷电价制度,鼓励低 谷蓄能,在具备条件的.地区实行季节电价、高可靠性电价、可中断负 荷电价等电价制度,支持实施电力需求侧管理。
第十二条 各地区有关部门定期选择本省、自治区、直辖市电力 需求侧管理潜力较大的用户,组织有关单位为其开展电力需求侧管理 提供咨询服务,并鼓励节能服务公司积极发挥作用。
第十三条 电网企业应加强对电力用户用电信息的采集、分析, 为电力用户实施电力需求侧管理提供技术支撑和信息服务。
第十四条 各省级电力运行主管部门会同有关部门和单位制定 本省、自治区、直辖市电网企业的年度电力电量节约指标,并加强考 核。指标原则上不低于有关电网企业售电营业区内上年售电量的 0.3%、最大用电负荷的 0.3%。电网企业可通过自行组织实施或购买 服务实现,通过实施有序用电减少的电力电量不予计入。
第十五条 鼓励电网企业采用节能变压器,合理减少供电半径, 增强无功补偿,引导用户加强无功管理,实现分电压等级统计分析线 损等,稳步降低线损率。
第十六条 鼓励用户采用符合国家有关要求的高效用电设备和 变频、热泵、电蓄冷、电蓄热等技术,合理配置无功补偿装置,加强 无功管理,优化用电方式,配合政府主管部门和电网企业开展电力需 求侧管理。
第十七条 鼓励通过第三方机构认定电力电量节约量。
第十八条 电网企业应通过电力负荷管理系统开展负荷监测和 控制,负荷监测能力达到本地区最大用电负荷的70%以上,负荷控制 能力达到本地区最大用电负荷的 10%以上,100 千伏安及以上用户安全。
第十九条 有序用电应优先满足维护社会秩序、避免发生人身或 重大设备安全事故、保障群众生命财产安全和居民生活的用电需求。
第二十条 各省级电力运行主管部门每年根据电力供需形势和 国家有关政策,组织编制本省、自治区、直辖市有序用电方案,经本 级人民政府同意后组织实施,并报国家发展和改革委员会备案。
第二十一条 有序用电方案实施过程中,电力运行主管部门应组 织好信息发布、监督检查及相关统计工作,电网企业应做好配合,电力用户应按照有序用电方案采取相应措施。 第三章 激励措施
第二十二条 电力需求侧管理所需资金来源于电价外附加征收 的城市公用事业附加、差别电价收入、其他财政预算安排等。
第二十三条 电力需求侧管理资金应主要用于电力负荷管理系 统的建设、运行和维护,实施试点、示范和重点项目的补贴,实施有 序用电的补贴和有关宣传、培训、评估费用。
第二十四条 电网企业开展电力需求侧管理工作合理的支出,可 计入供电成本。
第四章 附则
第二十五条 本办法中电力负荷管理系统是指用于对电力用户 用电信息进行采集、分析及对电力负荷进行控制的软硬件平台和开展 电力需求侧管理的信息技术辅助系统。
第二十六条 各省级电力运行主管部门可会同有关部门结合本 省、自治区、直辖市实际情况,制定相关实施细则。
电力DSM来自综合资源规划的基本思路,是电力资源规划的主要内容。它的基本思路是:除供应方资源外,还把需求方提高资源使用效率、减少消耗视为一种资源同时参加规划,旨在通过需方管理更合理配置和有效地利用能源资源、减少投资和成本,形成对社会和供、需各方都有利的情况。DSM和综合资源规划方法一样,具有如下基本观点:(1)改变了传统的资源观念,把节电作为资源与供电资源置于同等地位参与规划。(2)改变了传统的规划模式,把综合经济效益置于突出地位,以成本效益为准则,以社会效益为主要评价标准[1,2]。
电力负荷管理作为DSM的一个重要组成部分也得到了大力发展,合理安排负荷、平滑负荷曲线、催收电费,它为推动DSM迈向现代高效提供了强大的技术支持。通过有效的负荷管理,可以有效控制高峰负荷、移峰填谷,缓解日益扩大的“峰谷差”所带来的低用电效率。
1 DSM技术手段
电力DSM的开展,必须发挥政府、电力公司、用户和中介服务部门各方的作用,才能使DSM的技术手段落到实处[3]。
1.1 电力公司目前常使用的技术手段[4]
1.1.1 削峰技术
削峰技术是在总负荷大于或等于供电负荷的高峰负荷期减少客户的需求,以平稳系统负荷,提高电力系统运行的可靠性和经济性。削峰技术采取直接负荷控制和可中断负荷控制2种。供电企业要想尽一切办法避免使用直接负荷控制。
可中断负荷控制是根据供需双方的合同约定,在电网高峰时段,电力系统调度人员向客户发出请求中断供电的信号,经客户响应后而中断部分供电的一种方法。通过该系统可以实现用电负荷监控到户,做到“限电不拉路,错峰不减产”,是电网错峰、削峰的重要技术手段。
1.1.2 填谷技术
填谷技术是从经济性角度出发提出的一种电力负荷管理技术。在电网负荷的低谷期增加客户的电力需求,有利于启动电力系统空闲的发电容量,提高电力系统运行的经济性。填谷技术中主要包括增加季节性客户负荷、增加低谷用电设备和增加蓄能用电等。填谷技术措施的顺利开展,除了对客户采取经济性激励以外,供电企业的正确引导和宣传会起到重要的作用。
1.1.3 移峰填谷技术
移峰填谷技术是指将电网高峰负荷的用电需求移到低谷负荷时段,同时起到削峰和填谷的双重作用。它可以充分利用现有装机容量,改善负荷特性,缓解电力建设资金不足和电煤问题的矛盾,在缺电状态下是一种较好的手段。移峰填谷的措施有采用蓄冷蓄热技术、新能源替代运行、调整作业顺序和调整轮休制度。
1.2 用户目前常使用的技术手段
提高终端用户用电效率是通过改变用户的消费行为,采用先进的节能技术和高效设备来实现的,根本目的是节约用电、减少电量消耗,包括直接节电和间接节电。直接节电是采用科学的管理方法和先进的技术手段来节电;间接节电是依靠经济管理,采取调整和控制手段后来节电,它要依靠调整经济结构、生产力合理布局、节约原材料、提高产品质量、最终产品的节约利用等经济管理来实现[5]。
2 系统总体结构
需求侧技术系统是营销技术支持系统的重要组成部分。由电力负荷管理系统、用电服务系统、集中抄表系统3部分构成。
各子系统由主站、通信网络和现场终端构成。为适应DSM技术支持现场信息共享以及综合应用的发展趋势,把独立运行的各个子系统设计和建设成一个分布式的网络型主站系统。系统结构如图1所示[1,2]。
需求侧技术系统的终端设备采用模块化设计,配置不同的通信模块就可适应现场不同的通信要求,按终端功能划分有以下终端设备。
(1)标准型负荷管理终端;
(2)标准用电服务终端;
(3)抄表终端:采集模块、手持抄表器。
3 系统功能介绍
3.1 负荷管理功能
负荷管理系统起源于20世纪70年代末期严重缺电状况下的负荷控制系统,随着电力供需矛盾的缓解,系统的目的逐步转向了建立正常的供电秩序、提高用电服务和管理水平等方面。负荷管理系统的监控对象主要是大中型专用变压器用户(315 k V·A及以上)。
电力系统负荷管理终端负责执行主站下达的命令和闭环控制功能,并且采集相关的数据存储、上报等,是电力负荷管理系统进行管理的主要数据来源和现场执行单元。主要安装于需要采集和返回用电数据、对用户的开关实施控制的用户配、变电站或箱式变压器[1]。功能有:
(1)实时监测各个电网点和大客户电力参数,分析用户的负荷特性、发现窃电、计算电网的线损等。
(2)在电力供应紧张的情况下,可按照预制方案实现负荷控制,保障全网的合理配置。
(3)异常监测和重要事件上报,内容有重要参数修改及用电设备和用电状态异常终端自身运行状态异常。
3.2 用电现场服务功能
用电现场服务子系统主要用于供电企业对中小电力客户的电能采集以及公用配电变压器安全状况的监控。监控对象主要是中小型专用变压器用户(315 k V·A以下)和服务于低压商业及居民用户的公用配电变压器。用电现场服务子系统通过多种通信方式,召唤或定时(每日零点)采集并显示全网各条馈线总、峰、谷、尖、无功等电量参数及其有功负荷、无功负荷、电流电压、最大需量等用电数据;计算日统计、月统计、年统计等;显示整个电网的总输入电量、总输出电量、负荷率、电压合格率、线损等重要参数。
3.3 抄表功能
随着电力体制改革的不断深入,传统的人工抄表已远远不能满足现代化营销工作的需要。负荷管理系统现有的无线通道资源和终端设备已经具备的功能,可以完全实现全部大用户的远方自动抄表,这解决了人工抄表所带来的错抄、估抄、漏抄等问题,提高了劳动生产率,带来直接的经济效益。远方集中抄表已逐渐成为大家关注的重点。
抄表应达到以下要求:
(1)对各种不同类型、不同抄表通信规约的电能表进行抄录;
(2)根据不同的需求,针对不同类型的电能表,设置不同的抄录项目;
(3)在设定的周期和时间自动招测电能表内有关的数据项,存储备用;
(4)在设定的周期(日、旬、月)时刻,冻结有关抄表数据,按照不同用户设置的不同电费结算周期,将计算电费所需有关冻结数据传送到营业自动化系统供采用。
3.4 线损统计与分析
线损的统计与分析功能是建立在所有考核点的计量表计均实现了远方抄表功能的基础上,远方抄表的数据可来源于系统内各类终端、调度SCADA系统、变电站能量采集系统、公用配电变压器等,对于具备条件的线路、变压器台区、营业管辖区进行日、月、年或任意期间内的线损统计分析。
3.5 负荷预测功能
电力负荷预测的准确性主要取决于基础资料、预测方法、预测手段等,负荷管理系统的基本功能就是数据采集,并且要求及时准确。它不但能够采集用户的负荷、电量、电压、电流等各类用电数据,并且通过远方抄表功能可实现每天各用户24个(有的甚至可以达到96个)点的采集值。
系统丰富的数据资源可以对不同类型用户的历史数据分别建立各自的负荷结构类型,实现对每个用户进行单独分析预测,得出供区的预测负荷。再结合调度SCADA系统的地区数据,在现有基础上将公用配变电能数据和居民集抄系统的数据利用同一信道加入到负荷管理系统中来。可以利用这些丰富的基础数据,对各类用电进行典型性分析、趋势性分析,对提高中长期负荷预测的准确性也大有好处[6]。
4 需求侧技术可利用和发展的新功能
4.1 电能质量监测
随着电能质量对国民经济的影响逐渐加大和电能质量研究的逐步深入,对电能质量关注的焦点也已经不仅仅是电压、频率和谐波等各种稳态指标,人们想得到关于电能质量更为准确的实时信息,比如瞬时扰动和暂态谐波等,同时也要求电能质量监测系统提供更为直观的分析结果,以利于对电能质量问题作出决策。如今电子技术和网络技术的飞速发展使得这种需求的实现成为可能。电能质量监测系统正在朝着在线监测、实时分析、网络化和智能化的方向发展。
4.2 无功补偿
在电网中,通过无功补偿可以降低电网的有功损失,改善电网电压质量,提高整个电网的输送能力。目前电网中,普遍存在着无功不足的状况,无功补偿主要采取集中补偿的方式,造成功率因数低的原因主要有2种。
(1)电网点多面广负荷分散,季节性用电突出等自身因素所致;
(2)在对电网进行规划、建设和改造中对无功补偿不够重视。无功功率补偿装置的主要作用是:提高负载和系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,提高供电质量。在长距离输电中,提高系统输电稳定性和输电能力,平衡三相负载的有功和无功功率等[6]。
4.3 反窃电
随着技术的进步,窃电行为也从常规窃电发展到有组织的企业经营窃电、技术窃电,甚至出现职业窃电者,专门传播窃电技术、安装窃电技术装置。据估算,2005年全国仅因窃电造成的损失就高达45多亿k W·h,而被发现抓获的不到35%。负荷管理系统的在线监视功能可以及时发现窃电行为,其基本原理就是在同一回路的不同点分别采集电量信息并传回主站,主台软件对2个不同采集点的电量值进行比较,结合该用户实时数据和历史数据进行分析,如果2个点的采集误差超出正常范围时,很容易判断有窃电行为发生,比起传统查窃方法既省力又更具威慑力[6]。
4.4 电表计量功能
在电力市场条件下,为保证公开、公平、公正,必须建立现代化的电能计量、管理和交易系统。电能计量装置作为提供电能计量的信息源头,对电能计量和管理系统是非常重要的。
国内,电表计量现状表现为:电子式表技术更新较快,居民用表功能不断增强;多费率表发展较快,工商业用表多功能化成趋势;预付费表逐步趋于完善。差距表现为:性能一致性较差、材料质量问题和关键工艺技术不到位等。
4.5 配变综合监测和集抄转发功能
为了实现电力营销的现代化,必须掌握配电网的运行状况。公用配变综合监测系统可以实现10 k V线路上公用配变的监测。对监控供区内的用户变压器,可以通过现有的电力负荷管理系统终端设备采集其数据并用现有的通道传回主站进行统一分析、处理。配变监测终端可直接作为附近区域集中抄表系统的集中转发器,节省大量的用户集抄系统所花费的重复投资。
4.6 其他可扩充的功能
直接利用电力负荷管理终端的语音报警和信息发布以及打印输出等功能,可以很好地服务于客户。通过终端能发布各类告警信息,提示客户进行必要的安全检查,极大地方便了用户的用电管理工作。
随着电力体制的不断改革,传统的“先用电、后付钱”的电力买卖形式也将成为历史。电力负荷管理系统通过负荷管理终端的预付费购电功能可实现客户“随时用电、随时付钱”的愿望。
电力负荷管理中心将企业预购电量定值及超额电量定值下发给负荷管理终端,终端将根据客户的电量使用情况逐步扣减预置电量,并定时将剩余电量情况等信息上传至主站,充分利用现有负荷控制系统的通信功能和处理能力。将各项促进进步的新功能融入到DSM系统中来,为促进电力营销迈向现代化起到保证[5,6,7]。
5 结束语
实施DSM对电力行业是一次革命,它所带来的经济和社会效益将十分可观。长期以来,我国电力企业发展一直存在“重发、轻供、不管用”的现象,对DSM所能产生的有效资源重视不够[8]。
实际上,对充分竞争和开放的电力市场而言,传统的需求侧“负荷”从某种意义上已经成为一种极具弹件、可以调节的资源。在考虑发电资源的同时,合理而充分利用需求侧资源,实施综合资源规划,不仅能带来整体费用的节约,也有利于提高宏观管理水平和企业管理水平,增加经济效益。
参考文献
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[3]俞诗建.淡议电力需求侧管理在我省实施之必要[J].能源工程,1998,(3):9-12.
[4]曾鸣.电力需求侧管理及在华北电网应用的可行性[J].华北电力技术.1994,(12):1-5,15.
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[6]杨志荣.需求侧管理(DSM)及其应用[M].北京:中国电力出版社,1999.
[7]吴国良,张宪法.配电网自动化系统应用技术问答[M].北京:中国电力出版社,2005.
关键词:需求侧管理;多样化技术;经济措施;行政支持;技术措施
中图分类号:F407.61;TK018 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)03-0146-02
电力需求侧管理(简称DSM),是指通过对终端用户进行负荷管理来引导电力用户的用电方式,以减少高峰用电、提高终端用电效率,优化电力资源配置,减少电能损耗,提高用电管理水平。除此之外,电力需求侧管理还能够降低发电能耗、保护环境,达到资源、环境及经济的协调发展。由此可见,加强电力需求侧管理对于我国能源开发应用极为重要,这就要求电力用户、电力企业及相关部门加强合作,采取多项措施来优化用电方式,下面就如何加强电力需求侧管理展开探讨。
1 应用多样化技术措施
1.1 削峰技术
削峰技术是指通过减少高峰负荷期的客户电力需求来均衡系统总负荷,从而提高电力系统运行的经济可靠性。削峰技术主要包括两种:①可中断负荷控制。即根据供需双方约定,调度人员在电网高峰段向客户发出请求并征得同意后,中断部分供电的方法,这种停电控制方法基于负荷控制系统。负荷控制系统能够对本地区的用户用电负荷进行全程监测、控制及管理,能够做到限电不拉路、错峰不减产,该系统对于加强电力需求侧管理有着重要作用。②直接负荷控制。即强制性控制终端用电,这种控制方法会扰乱正常的生产生活秩序,因此电力企业要尽量避免使用。
1.2 填谷技术
填谷技术是一种极为经济的电力负荷管理技术,通过增加低谷期的电力需求量来缓和电网负荷,提高电力系统运行的经济性。填谷技术具有重要作用,例如能够增加低谷期用电量、季节性负荷及蓄能用电等。填谷技术的推广与应用,需要电力企业做好宣传工作,通过经济措施来激励电力用户的参与。
1.3 移峰填谷技术
顾名思义,移峰填谷是指将高峰期的用电需求转移到低谷期,这样能够有效达到削峰填谷的目的,提高现有装机容量的利用率,有效减少电力建设资金投入,这种技术比较适用于缺电状态。常见的移峰填谷措施主要包括蓄冷蓄热、轮休制度、高速作业顺序等。
2 充分利用经济措施
2.1 完善电价结构、调整电价水平
完善电价结构的主要目的是为电力用户提供多样化的电价方案。多样化的电价方案能够引导电力用户合理用电,使其自觉调整用电需求。
①分时电价。分时电价根据时段划分不同体现出多样化的形式,其根本形式都是高峰时段高电价、低谷时段低电价,通过这种价格引导的方式来激励电力用户在低谷时期用电,错开用电高峰,减少电力系统的运行负担。据实践表明,科学合理的峰谷价比能够有效增大峰荷削减量。
②二部制电价。其由容量电价与电量电价组成。按当月最大需量收取基本电费,能够有效使电力用户协调各用电终端的用电时间,避免同时用电现象的出现,达到削峰填谷的目的。
2.2 其他经济措施
仅仅使用上述两种经济措施是不够的,电力企业还要能够使用其他经济措施来加以激励,使电力用户主动参与到电力需求侧管理工作中来。
例如,政府部门要能够从政策、贷款急税收等方面予以支持,进一步推广新技术及新工艺在电力企业中的应用;对于生产高效节能节电产品的企业,要能够适当地予以补贴;对于使用高耗能的设备及工艺要能够强制淘汰,提高设备折旧率,这样有助于促使企业更换高耗能的设备。
3 政府需予以行政支持
电力需求侧管理对于电力企业及电力用户来说,都有着重要作用,该管理工作能够使电力企业与电力用户同时受益,这就要求电力企业协调好其与电力客户间的关系。要想提高供电服务水平及供电质量,需要多家电力企业的共同参与,而政府部门则是协调电力企业与电力用户的重要桥梁。电力供应短缺、停电次数频繁等都会产生一定的社会影响,不仅会影响到正常生产生活,还会造成严重的经济损失。
对于电力企业来说,电力用户都是平等的,无论对谁停止供电都是不应该的,这也是电力企业不愿看到的。但是电能总量就固定的,具体如何分配才能给彰显公平呢?这就需要政府来出面协调并进行决断。政府相关部门要能给结合当地用电的实际情况来制定错峰方案及避峰方案,并安排专门人员加以监督执行,引导电力用户自觉遵守,从而将电力需求侧管理工作落实到位。常见的行政性错峰及避峰措施主要有:各厂轮休制、高耗能用户避开高峰用电等,这些措施虽然会对正常生产生活带来一些不良影响,但是具有较强的实用性、经济性,能给确保电网安全度过负荷高峰期。
4 提高终端用电效率
提高终端用电效率的技术措施较多,主要包括以下几种:第一,更换电动机运行系统。电力企业要能够积极引进先进的电动机,必须要具备较强的导磁性及导电性,以此来更替生产效率低下的普通电动机;企业在选择电动机时,要能够结合企业的生产工艺,根据生产工艺来改善电动机的平均运行负荷率,通过调速技术来降低电动机的电能消耗,提高电能的利用率;企业要能够创新作业形式,提高流水作业效率,减少电动机的空载率。第二,更换照明系统。电力用户应该积极应用荧光灯及节能灯,减少高耗能白炽灯的使用;用细管荧光灯取代粗管;钠灯取代汞灯;应用高效电感镇流器等。除此之外,还可以积极应用声控、光控等先进的控制技术。第三,积极应用交配电技术。采用低铜、铁损的高效变压器来有效控制变电频率,提高变压器运行效率;优化配电线路以减少配电损失。第四,回收余能余热。余能余热的有效回收能够有效提高能源的利用率,提高终端用户的自给电量;热泵热管及高效换热器等先进设备的应用,都能够不同程度地减少电能损耗。
5 做好外部宣传工作
电力企业要想提高电力需求侧管理工作效率,就必须做好外界宣传工作,充分发挥广播媒介及舆论的引导作用,使社会群体认识到电力需求侧管理的重要性。例如深入基层宣传节能政策、节能知识、科学用电方法,宣传节约能源的重要性,使社会公众认识到节约电能的必要性,使其主动参与到电能需求侧管理工作中来;政府相关部门及电力企业可以加强合作,组织避峰用电动员会,通过座谈会的形式来动员大客户避峰用电。其次,还要能够充分发挥基层电力服务人员的力量,建立一支高效的社会用电服务及宣传队伍,有效引导电力用户科学用电、合理调整负荷,以此来提高用电效率、节约电能。最后,由于不同行业的生产工艺存在差异,所使用的用电设备负荷特性也各不相同,因此电力企业在进行需求侧管理过程中,要能够结合企业的实际负荷特性,有针对性地采取最为科学合理的电力需求侧管理措施,这样才能够发挥其应有的效用。
6 结 语
综上所述,电力需求侧管理是一项利民利国的工作,其能够有效提高电力系统运行效率,减轻电网负荷压力,达到正常供用电的目的。本文从多个角度提出多样化的电力需求侧管理策略,以期为相关工作人员提供参考,提高电力需求侧管理工作质量及效率,切实发挥其应有的效用,最终协调好电力用户与电力企业之间的管理,促进电力企业的可持续发展,提高其供电质量及服务水平,为社会生产生活提供基本保障。
参考文献:
[1] 席细平,林敏,罗成龙,等.九江市电力需求侧管理发展现状与策略研究 [J].能源研究与管理,2014,(4).
电力需求侧管理(Demand Side Management,简称DSM)是指通过提高终端用电效率和优化用电方式,采取有效的激励措施,引导电能消费者改变用电方式,使电力资源得到优化配置,达到节约能源,保护环境的用电管理活动。20世纪90年代初,电力需求侧管理引入到我国,国家有关政府部门及部分省级政府出台了很多关于电力需求侧管理的政策,对实施有序用电、提高能效、缓解电力供需矛盾发挥了积极作用。电能计量集抄系统是DSM信息系统的基础,也是其重要组成部分。集抄管理系统的构成典型的电能计量集抄系统主要由电能表、终端采集器、采集通讯系统、中心处理系统构成,通过网络还可以和电力公司的营业收费系统相连实现负控、抄表、收费一体化。整个系统的连接是由采集通信系统的2个信道组成:电能表:终端采集器,称为下行信道;终端采集器:主站系统。称为上行信道。
1.1电能衰
太原市现主要应用的是全电子多功能电能表。它通过乘法器完成对电功率的测量,可获得有功、无功、最大需量、电压、电流和功率因数等多项数据。输出接口分为RS485接口型和低压配电线载波接口型两大类,可充分满足终端采集器的要求。
1.2终端采集器
终端采集器是整个集抄管理系统中的核心,分为单表采集器和多表采集器两种,单表采集器只能采集、存储1块电表的数据,多表采集器可同时采集、存储8、12、16、24、32或64块电表的数据,采集器除完成电表的各类数据采集、储存工作以外,还要根据系统的要求完成和主站系统之间的数据通讯。
1.3采集通信系统
1.3.1下行信道
按照采集数据的通讯方式及媒介的不同,分为RS485总线网、单导线脉冲采集和低压电力线载波通讯网。
RS485总线:采集器和电能表之间采用屏蔽双绞线(485总线),用于采集电能表数据。该系统适用于城市较分散的商业用户和居民用户,每个电能表需安装内置式485模块,该模块将电能表的脉冲转换为数据,然后通过485接口传送到采集器。电能表和采集器之间的485网线长度不能超过1200m,这是目前使用较多的一种方式。
单导线脉冲采集:采集器和电能表之间用一般导线连接,用于脉冲采集。该系统适用于居民和商业户较为集中,并且电能表计已安装在集中表箱内。
低压电力线载波通讯:是电力系统特有的通讯方式,它利用低压线路进行多路载波调制、线性调频脉冲、双音多频调制、扩频、窄带通讯等多种方式。对低压电力载波通讯造成较大影响的因素有:低压电力网噪声干扰如交、直流两用电动机、配电变压器、电视接受器等等,会造成数据传输质量的降低;电力线路的阻抗特性限制了信号的传输距离。
1.3.2上行信道
按照通讯介质的不同,常见的分为有线和无线。有线包括:①电话网(PSTN):投资小,但信息易堵塞;②光纤传输:投资大,传输质量高;③有线电视网:不易铺设。无线包括:①GPRS/GSM通讯:是目前常用的一种方式,价格低廉、通讯速度快、可靠但容易发生信息堵塞造成数据丢失;②无线电台:信号不稳定、投资较大;③红外抄表系统:是南红外掌上电脑和主站系统组成,不需要终端采集器,降低了一部分成本但必须人员到现场,降低了自动化程序和信息数据的实时性。
1.4中心处理系统
中心处理系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成。是整个电能计量集抄系统的数据管理层,同时也是其成果体现的地方。中心处理系统作为整个系统的最终组成部分,根据采集回来的数据进行分析整理,为电力管理提供多项服务。中心处理系统对硬件的要求比较高,要求工作站具有快的运算速度和大的储存空间,对应用软件的要求是需满足电力需求管理的各项功能分析。集抄管理系统的功能
集抄管理系统的主要功能是:电力营销管理功能、DSM信息系统的服务功能、营销分析与决策分析支持功能等。
2.1电力营销管理功能
集抄管理系统对电力营销管理支持功能包括远程抄表、电费回收、电能计量、用电秩序管理等。
2.1.1远程抄表
集抄管理中心实现定时实时远程抄表,保证结算电能表的及时和准确,与电力营销网相连后可随时进行电费收取、票据打印、报表统计等操作。
2.1.2电费回收
集抄管理系统可利用采集终端的信息发布功能,向用户发送相应催费信息,增加电费催收的途径;可利用负荷控制功能,对违反电力法和不按时履行缴纳电费义务的,限制用户继续用电。集抄管理系统还可通过预付费电能表提供预售电控制功能,从而增加了电费回收的力度。
2.1.3电能计量及用电秩序管理
集抄管理系统实现对用户端电能计量装置运行状况的在线监测,为电能计量及用电秩序管理提供了技术平台。集抄终端通过数据接口,连续(循环)将电能表数据传送至中心处理系统,实时在线监测电能计量装置的运行状况,对掉电、断相、失流、逆相序、编程计数、时钟偏差等异常工况自动报警,同时记录事件和相关数据;为用电异常分析提供依据,开展负荷跟踪对比等综合数据监测分析功能。
2.2DSM信息系统的服务功能
电能计量集抄管理系统的主要目的是DSM信息系统管理的服务支持:①系统对用户电量数据进行采集和分析。正确反映当前电力市场的需求,为电力企业分析市场、平衡电力需求提供基础数据;②提供用户的负荷曲线,能够帮助用电企业对电力负荷和成本进行分析,为企业节能增效提供技术指导工作;③检测供电质量,为提高电压合格率提供数据;④能够及时判断电力故障,提高供电抢修的速度;⑤可落实和执行避峰、限电等电力需求侧管理措施和方案。
2.3营销分析与决策分析支持功能
集抄管理系统与电力营销网连接实现数据共享,为电力营销管理决策提供技术数据支持。能够对各种行业的用电特性进行分析,作出行业负荷预测;对每个时段的电量动态监测,决策峰谷负荷;为售电量、线损等报表分析提供数据基础;为电力线路的负荷平衡和发展提供必要的电量分析结果。集抄管理系统的选择
选择集抄管理系统就是选择数据通讯网络,也就是两个信道的选择。在采集通讯系统中上行和下行信道,可以相同也可以完全不同,不同的组合能够形成不同的集抄系统。每个模式都有优点和缺点,怎么选择在于各地区的实际情况来考虑。如太原市用户数量较大分散均匀,且移动和联通无线通讯覆盖面较广,于是下行信道采用全电子多功能表通过RS485总线和多表终端采集器就地连接;上行信道采用终端采集器通过GPRS/CDMN无线通讯和中心主站连接。这样,下行信道虽然使用了较多的采集器,但就地连接安全可靠、数据采集完整,并减少了施工布线和运行维护的工作量。上行信道租赁无线机站或号段,极大地减少了投资成本,只需支付短信流量费用,但在信号减弱的地方或信息高峰时。数据不易传输。无论选择什么样的组合方式,通讯信道的可靠性是采集通讯系统技术中的关键。结束语
在全省煤电油运保障暨电力迎峰度夏工作
电视会议后的讲话
(2008年6月7日)
同志们:
这次会议的主要任务是,按照科学发展观的要求,贯彻落实省和枣庄市煤电油运保障暨电力迎峰度夏工作会议精神,进一步动员各镇(街)、各部门和各有关单位认清煤电油运的严峻形势,加强电力需求侧管理,积极推进合理用电、节约用电,实施有序用电,确保我市电网迎峰度夏期间安全运行。下面,我再讲三点意见。
一、充分认识做好煤电油运和电力需求侧管理工作的重要性和紧迫性
当前,煤电油运生产要素相对紧张,特别是柴油、汽油和电力供需形势龙为突出,概况起来存在以下几个特点。一是成品油零售和电力企业成本倒挂,生产经营积极性不高。近期,受国际原油价格不断攀升,而我国成品油价格零售价格较低,造成成品油零售企业价格倒挂。目前,加油站每销售1吨柴油(0#)亏损1800-2000元,每销售1吨汽油(93#)亏损500-600元,严重影响了加油站的经营。中石油、中石化公司下属加油站为确保“三夏”,对农机、公共汽车等车 辆实行随到随加,不限量供应,但对于其它车辆,柴油限量供应,其它各类车辆加油较为紧张,对交通运输等行业影响较大。当前,受国内电力供需形势影响,电煤南运、支援灾区力度不断加大,“三夏”生产农业用电骤然增加,特别是煤炭价格导致电力企业成本倒挂情况下,电力供求形势仍十分紧张。二是我市新增用电量大幅增加,电网峰谷差较大。今年,我市新增京沪高铁、房地产等项目,新投产工业项目较多,企业错峰、避峰用电尚未充分落实,特别是夏季空调商业及居民用电量增加,据预计,夏天我市最高用电负荷将达到30万千瓦,我市正常的用电负荷是25万千瓦,但枣庄市限定的负荷最低20万千瓦,电力供需缺口严重。可以看出,当前的电力供需紧张的形势将一直持续到九月份以后,对我市经济运行带来严重影响,对经济社会发展非常不利,供电形势非常严峻。
电力需求侧管理通过采取有效的激励措施,引导电力用户优化用电方式,节约用电、合理用电,错峰限峰,降低高峰负荷,提高终端用电效率,在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到电力供应基本平衡。电网缺电,除特殊情况外,缺电主要集中在每天的2~3个小时内,其他时间基本不缺电,且低谷时段用电负荷偏低,形成很大的峰谷差。电力需求侧管理以现有发电设备满足高峰电力需求,实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动。因此,加强电力需求侧管理也就成为缓解电力供求矛盾,解决当前缺电的最经济、最快捷、最有效、最经济、最切实可行的措施之一,被发达地区和国内外广泛采纳运用。
二、突出重点,强化措施,进一步做好煤电油运和电力需求侧管理工作
(一)优化用电方式,严格控制不合理用电。要坚持以科学发展观为统领,转变经济发展方式,把大力推进经济结构调整,坚决控制高耗能、高排放行业过快增长,淘汰落后生产能力作为缓解电力供应紧张的根本措施。要坚决停止不符合产业政策、违规建设和淘汰企业的用电,大力压缩小钢铁、小水泥、小焦化、小造纸、小化工等高耗能、高污染企业和产能过剩行业用电。要坚持科学用电、节约用电,积极推广使用节能新技术、新设备、新工艺,科学合理掌握城市景观照明用电。
(二)制定完善我市加强电力需求侧管理,开展节约用电、有序用电的工作方案。根据枣庄市下达给我市的用电计划指标,结合气象条件和电力供需缺口实际,电力调度部门要在低谷、平段负荷期、高峰负荷期和极端高峰负荷期分阶段实施调控措施,优先采用操作频次低、社会影响小和执行相对容易的措施。
1、预控措施。一是推行分时电价,减少高峰负荷。按照省政府《关于在全省推行峰谷分时电价的通知》(鲁政办 [1995]2号)的要求,推行峰谷分时电价,利用价格杠杆作用引导企业在负荷低谷期间用电。二是推行电价超耗能加价,抑制能耗的过快增长。根据山东省超标用能规定,在已出台的30项能耗标准行业中,超标企业能耗将按照超标比率,超能耗部分加价10%到3倍。三是高温分批休假,减少集中用电。在极端高峰负荷期,结合电力供需状况,按照XX市电力管理办公室制定的《XX电网事故拉路序位表》中规定的限额压减负荷,统筹安排非连续生产型工业企事业职工进行停工休假、统筹安排职工周休息日。四是党政机关人员要做好表率作用,节约办公用电。在夏季高峰负荷期,机关及企事业单位办公楼空调温度要设定在26摄氏度以上。工作人员要做到随手关灯,人走灯灭。
2、应急措施。采取上述预控措施后,若短时期内仍存在电力缺口,根据不同情况采取以下措施:一是安排高耗电企业停产避峰。供电公司负责用户签订协议,并按协议规定提前通知用户避峰用电。二是企事业单位采取三班轮休制度进行错峰,压减高峰负荷,实行均衡用电。三是采用负控技术,限制企业次要用电负荷。供电部负责与用户签订协议,并按协议规定提前通知用户启动无线电负控装置,限制部分企业的次要用电负荷。四是调整空调运行方式,降低制冷负荷。在负荷的极端高峰期,将宾馆、饭店、商场及写字楼集中空调的温度设定在26摄氏度以上。
3、紧急措施。上述措施全部实施后,如仍存在超出供电能力的不可控负荷或发电机组、输送电力出现重大故障,为保证电网安全,将按照已批准备案的《XX供电区限荷序位方案》和《XX电网事故拉路序位方案》规定的拉路序位对局部地区拉路限电,同时准备启动供电部门制定的《XX电网重特大电力突发事件应急预案》。
(三)多措并举,积极探索建立加强电力需求侧管理的长效工作机制。充分发挥财税、金融、价格和政府投入等经济杠杆的引导作用,鼓励电力企业、电力用户、中介组织、科研机构以及电力设备制造企业,积极参与电力需求侧管理。完善投资项目节能评估和审查制度,坚持把能耗作为项目审批、核准和开工建设的强制性门槛。实行耗能产品最低能耗标准,建立公共建筑能耗定额制度,扩大强制性能效标识实施范围,推广使用高效节能设备和产品。建立大型用户用电监管制度,强化用电监管。
(四)广泛宣传,全民参与,进一步营造加强电力需求侧管理的浓厚氛围。电力需求侧管理是一个系统工程,涉及各行各业、千家万户,需要社会各界共同关注、积极参与。按照“谁参与,谁获利”的原则,报纸、电台、电视台、新闻媒体等要继续加大宣传空调节电运行等节约用电知识,向全社会发出科学用电、节约用电、合理用电的倡议,市电力管理办公室、XX供电部要强化节电专业培训,提高全民节电 意识和水平,进一步营造全社会共同参与电力需求侧管理的良好氛围。
三、加强组织领导,狠抓各项措施落实
——试论投资机制创新对促进电力供需平衡的作用
华东电力集团公司 苏传东
电力的供需平衡,无疑是电力企业的基本目标。因为,无论是满足用电需求的社会效益,还是实现电力企业自身的经济效益,供需平衡始终是达到“两个效益”完美结合,并使之最大化的前提条件。
当然,所谓的供需平衡肯定是动态的、相对的。即使如此,就我们所经历的电力由短缺变为相对过剩的整个过程中间,并未出现过一种“供需平衡”的理想状态。这个经历说明:在短缺和相对过剩之间,并不必然有一个供需平衡的过渡时间阶段。事实上代替旧的不平衡(短缺)的,却是新的不平衡(相对过剩)。这种新的不平衡,首先表现为峰谷差不断地拉大。以上海为例,近年来峰谷差平均在250万千瓦以上,最大值已达370万千瓦。其次,随着峰谷差的加大,负荷率快速下降,目前已由1992年的85.51%,降至1996年的83.6%,负荷率的下降之于电力企业则是谷期时间段上的设施闲置。而年用电量增长率的疲软、萎缩,导致华东电网地区年用电量的增幅,由九十年代中期之前平均两位数增长,很快跌入了九十年代中后期的一位数,部分地区甚至连续出现年用电量负增长的情况。
而此时,电力基础建设仍沿着年增长10%的惯性投产发电,这就使得电力相对过剩的问题愈加凸显出来。为了解决电力相对过剩的问题,尤其是谷峰的设施闲置,电力企业(包括政府)不惜斥巨资建设抽水蓄能电站,以增强电网的调峰能力,以减少发电设备谷期闲置。然而,电力需求不足1996年已初露端倪,年用电量增幅下降,使得电力企业的生产能力闲置不仅在谷期,甚至在高峰时段也出现备停,发电机组开工不足,供电企业电力销售越来越困难,这几年已是不争的事实。
社会用电需求不足是个涉及面相当广泛极复杂的问题。但显然与社会经济转型、结构调整有关,也与电价(在农村)及用电政策不合理抑制消费不无关系。总之,电力企业目前所面对的是逐步市场化了的消费者。在电力生产能力相对过剩,与我国年人均用电量相对水平低下并存的条件下,我们的电是多了呢?还是远远发展得不够?说不够还需要有大的发展,指的是我国电力市场未来有着巨大的潜在能力;说多了,着眼的是现实,即整个社会电力消费能力尚很有限的现实。相对发展了的电力生产能力,消费者是心有余而力不足,这就是电力企业正在走向的电力市场。
发电企业开工不足,供电局企业销售困难,电力相对过剩是电力企业经营发展过程中,遭遇的新挑战。然而,挑战未尝不蕴含着某种机遇,短缺是计划经济的伴生物。在当时的条件下,弥补电力缺口,主要是通过单纯加大对电力生产能力的投入,扩大电力企业生产规模,以期满足不断增长的电力负荷需要,并辅之以行政性的计划用电等抑制电力消费措施。这也许是计划经济条件下不得不做出的选择,不过时过境迁,在目前电力较充裕的条件下,着手电力企业市场化改革包括资金投向就有了较大的选择、回旋余地。
这样,电力企业的全部注意力就有可能从不断地堵“缺口”中转移出来,环顾一下所面对的市场,研究电力消费的发展趋势,从而调整电力企业的经营战略和策略。
电力的供需平衡,是在发供用同时完成的特殊条件下实现的,需求不足,反映了电力生产能力的部分闲置,是电力资源的浪费,也是电力企业经营发生困难;供应不足,反映的是电力消费意愿得不到满足,社会生活、生产的提高受到限制,也是市场资源的浪费。目前,电力供需失衡的主要矛盾方面是需求不足,所以电力企业就有了拓展电力市场提法,而就现在的电力市场来说,拓展市场,更有培育市场促进消费能力提升的任务,正如电力供需平衡的主动方面是电力企业一样,在培育电力市场上,电力企业必须要有所作为。要较小的投入或代价换取市场,让过剩的电力生产能力得到实现,以期达到电力供需新的平衡,提高电力企业的经济效益,此等好事何乐而不为!
这样做,实际上是要求电力企业从单纯的生产侧的管理,向兼顾需求侧管理转变。当前,加强需求侧管理有其特殊的现实意义,其意义不仅仅在于减少存量电力生产能力的过剩,也在于抓住电力供应较充裕的机遇,调整电力企业的经营战略和策略,使之与市场化的电力管理模式相衔接。
电力需求侧管理所包含的内容相当丰富。这里试着通过蓄能技术协作网的一些工作情况,分析一下需求侧管理的现状和趋势,而选择蓄能技术协作网作为样本,只是这家网是国家电力公司电力需求侧管理指导中心的第一家技术协作网的缘故。
仍以上海为例,在相当一段时间电热锅炉是被禁止使用的,开禁之后的这几年,上海使用电热锅炉的用户已达到150家,其中使用蓄热电锅炉的有50余家;而使用冰蓄冷技术的用户较少,目前只有5家,主要是造价较高,投入资金回收年限较长。目前,上海电力蓄热蓄冷用户主要集中在商务楼、学校、医院等行业,又以新建楼宇的单位为多。用户的蓄能工程的资金完全由业主承担,电力企业通过一些优惠用电政策,如免收增容费和低谷电价来降低用户工程造价和减轻运行费用负担。上海推广应用电蓄热锅炉相对多一些,除了造价低外,与这类产品技术成熟、简单易掌握和有现成生产厂家不无关系,目前,蓄热装置已达到24小时内水温下降不低于10℃的要求,完全可以满足采热、用水和饮用的需要。对此,采用电蓄热锅炉的用户普遍表示满意。
电蓄热锅炉的优势还可以通过与燃煤锅炉燃油锅炉一些主要经济指标的对比来说明(以下简称:电炉、煤炉、油炉)。下面是上层医院的实例对比数据: 造价:煤炉——57万元,油炉——66万元,电炉——57万元;运行费用:煤炉——89万元/年,油炉——133万元/年,电炉——93万元/年;排污费:煤、油炉——0.5万元/年,电炉——无;油炉消防费:0.15万元/年;土建占地:煤炉——162m2,油炉——80m2+100m2(油罐用地),电炉——用地可忽略不计;司炉人员费用:煤炉——7.2万元/年,油炉——3.6万元/年,电炉——无需专业人员。
通过上述列举的数据对比,可见,电炉免除增容费后其造价与煤炉相仿,比油炉要减少投资近9万元;电炉的运行费用(按上海实行的峰谷电价3:1的低谷电价计算),高出煤炉近4万元,而加上司炉费用后,煤炉实际费用支出反高出电炉3万元。油炉的运行费用远高于煤炉不再赘述;土建费用,尤其在上海这类土地资源稀缺的大都市,电炉占地少的特点是很有吸引力的,值得一提的还有电炉的城市污染远低于分散使用油、煤的锅炉,对与满足城市环保和可持续发展战略需要也是颇具潜力的一项技术。上海市政府已将电蓄能技术列入2010年前能源政策推广项目。
上海已投入使用的电蓄热锅炉总容量为6万千瓦,即可将6万千瓦的负荷转移至低谷用电;冰蓄冷技术虽然使用的不多,然其避峰能力却不能小觑。上海家化大厦是采用冰蓄冷技术较早的一家用户,其蓄冷装置达280千瓦,座落在浦东的国际儿童医疗中心,采用的进口蓄冷装置容量有800千瓦,分别相当一个中小型式中型厂家的用电负荷量。诚然,这点容量与当地平均250万千瓦的峰谷差相比是微不足道的。但是,用户采用蓄能技术投入,较建设大型抽水蓄能电站相比,单位千瓦的资金投入量要少得多,且见效快,促进电力消费的优势明显。在火电占绝对比例的电网区域,建设抽水蓄能电站,增强电网的调峰能力,是世界通行的投资方案。其用意是通过调整电力资源结构来缓解电力不足的矛盾。着力点放在电力企业自身资源配置的完善上,针对剩电量有余电力不足的电网特点达到以谷补峰的目的,并不涉及社会用电技术更新和电力消费方式转变。建设抽水蓄能电站,尤其是大型蓄能电站,毕竟投资巨大,建设周期长,站址选择也会受到自然条件的种种限制。可以说,建设抽水蓄能电站不是解决火力发电为主的电网调峰问题唯一办法。
因此,国际上发达电力市场转而向需求侧寻找供需平衡的出路,我们国家电力公司需求侧管理指导中心的成立,表明我国电力企业已开始把电力供需平衡的注意力,从单纯强调自身资源的合理配置,进而向兼顾需求侧技术更新和引导消费上转变。
据了解,蓄能技术协作网在推广电蓄能技术过程中,虽然受到煤、油、气等能源企业的竞争压力。但是,最让他们为难的却是钱!在享受免收增容费、低谷电价的优惠,用户改用蓄能技术,蓄热一般需投入数十万元,两年基本可回收,蓄冷在百万元至五百万元之间,但所投资四五年也可全部回收。可是,由于不甚景气,经营中不确定因素太多等原因,老企业也不肯或拿不出钱来进行这种技改。目前,蓄能技术的使用多见于新建的商务楼、医院、学校和大型商厦之类的用户。这些单位采用蓄能技术增加投入不多,鼓励性用电政策容易体现,且可以敞开用电。这里关键是新建单位手里有钱,其所做的不过是投入资金对使用技术的选择。按理,任何日夜作息有用热用冷需要的单位都可以采用蓄能技术,可这项供需双双得利的技术至今火不起来,问题就出在推广这项技术却没有正常的投资渠道。据了解,美国采取对蓄能技术得用户实行补贴的办法,每千瓦由电力企业出资补贴120美元,结果采用冰蓄冷的用户达到4000家之多。其他诸如日本有2000家,我国台湾也有400多家,而上海包括蓄能的也还不过60来家。
电力企业把钱投给用户,在发达市场经济环境下,显然不是纯公益的举动。电力企业要把电卖出去,发挥电力企业的生产能力,把电变成钱、变成利润的“上帝”是谁?只能是用户——千百万电力消费者。因此,用户用怎样的技术,怎样的方式消费,绝不是电力生产经营者可以漠不关心的,要合理配置电力资源,单靠调整电力企业的资源结构是不完全的。同样道理,实现供需平衡,资金的投入也不能只向电力企业本身、投向用户来发挥过剩的生产能力取得效益,于电力企业不亦乐乎!这可能就是现代市场的辨证法吧。业内人士称,如果上海的冰蓄冷用户达到500家,按每户装机容量500千瓦计,就可转移25万千瓦负荷到低谷用电,那将占到上海目前平均峰谷差250万千瓦的10%,加上蓄热技术的普遍,其前景就相当乐观了。
不过,现在还乐观不起,作为全国电力需求侧管理指导中心第一个的蓄能技术协作网,入网的包括各省(市)电力相关部门,大学等科研单位和蓄能技术产品的生产制造企业,所涉及单位部门不可谓不齐备。而协作网目前仅限于召开年会、交流经验等活动,比较更为重要的政策研究、投资机制创新上却难以发挥其应有的作用。当然,这些比较重要的并不一定属于技术协作网的工作范围,那技术咨询总能算是协作的重要内容了吧?咨询业是一种产业,产业就要挣钱,咨询收费顺理成章。然而,目前大多数用户是在电力部门推动下选用蓄能技术的,一般不情愿支付这笔费用,而作为推动者的电力企业也没有支付这种费用的义务,或者说是允许。这是一种尴尬,一种常见的合理不合“法”的尴尬。
电力供需平衡攸关电力企业的经营效果和发展速度。综合拓展培育电力市场满足社会用电需求,提高电力企业经济效益,实现可持续发展战略目标考虑,加强需求侧管理正可谓是电力企业走向市场的重要契机。电力企业的市场化改革,商业化运行,制度和管理的完善上,发供用同时完成的规定性,必然要求电力企业不可不兼顾需求侧的用电技术更新、消费方式的变革。在电力企业的资金投入选择上,有必要对计划经济遗留的已成之见来个突破。通过把资金投向用户用电技术改造上,来实现供需平衡使相对过剩的电力生产力发挥出来,这就是我们所说的投资机制的创新。其实,这已经是发达电力市场通行的、成功的达到供需平衡的路径。
走这样一条路,首先在观念上要有个大的转变,必不可少的要有国家的政策支持,电力企业在社会主义市场经济条件下,探索出一条有我国特色的电力需求侧管理的道路,取得供需双赢结果是完全可能的。
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制约我国发展的主要问题包括资金的短缺、环境的恶化、资源的缺乏。单纯地依靠电厂扩建来已不能解决电能短缺问题, 而更应该注重用电需求侧管理, 实现合理用电。由于电力商品自身特殊性电力部门已经具有成熟的经营管理模式。合理分配资源、提高用电水平。DSM是提倡节约以及解决电能供应不足, 支持我国能源开发与节约并重能源发展战略方针的重要手段。这一手段不仅可以让企业成本得到降低和环节、社会经济也得到可持续发展, 与此同时也可以保护环境、减少污染。
根据国内外经验, 电力需求侧管理是化解能源约束矛盾、解决能源环境问题的重要途径, 同时也是提高经济增长质量的关键措施和推动社会经济可持续发展的必定趋势。在理论上探索构建电力需求侧管理的指标体系和指标权重体系, 避免节约电能考评的片面性和主观随意性, 提高科学性和客观性。在探索需求侧管理的过程中可运用符合法律、经济、管理和引导的措施结合电力需求侧管理理论和实践与绩效考核理论, 建立的市场调节机制和政府主导机制要有制度节电和技术节电内容。
目前电力供应比较紧缺的发展中国家, 如印度、越南等以及电力供应充裕的发达国家, 如法国、英国、日本、加拿大等均实施了DSM, 都通过不同程度的DSM运用推动用户参与负荷调节、节约用电, 在降低能源消耗、改善电网运行状况、减少污染, 可持续性发展等方面取得了巨大成就。需求侧管理理念在1992年引入我国, 它的应用前景备受有关主管部门和学术界重视。并取得了良好的效益, 随后, 其他沿海经济发展城市的电力公司也开展了符合当地实情的需求侧管理, 提出了分时电价等价格体系以及科学的用电管理系统, 使得能源利用率提高, 发电成本降低以及系统负荷率得以改善。
近二十年的实践表明, DSM是实现负荷管理、节约用电和合理有序用电的战略性措施, 且具有节约、高效、环保等方面的优势。现今的电力需求侧管理还停留在有序用电这一层面是由于我国不固定和分散的需求侧管理导致的。因此应该通过完善的激励机制、市场化手段使发电侧、用户侧以及电力公司受益并考虑用户侧的电力消费习惯, 采用合理的实施综合效益和成本。当今社会尤为重视电力市场化, 在深入推进年电力体制改革和建立发电侧竞争之后会逐步的形成和完善需求侧市场。
我国人均资源缺乏、严重的环境污染、低能效以及紧张的供电现状, 结合上诉的实际, 构建电力需求侧管理绩效综合评价模型要在电力需求侧管理内容以及手段为基础, 为使需求侧管理绩效考评具有全面性和客观性, 需要对电力需求侧管理的绩效考评指标权重和体系作出明确规定, 引导政府主导的电力需求侧管理的政绩。为了更好地促进需求侧管理有效持续的开展, 从根本上强化节能的政府责任, 需要研究制定出长效的电力需求侧管理机制。
电力需求侧管理的发展特点、内容意义以及在实施时的手段都是本文的侧重点, 为了更好的说明, 本文引入大量国内外文献。从环境、经济和社会等层面评估DSM实施效果。以用户的角度出发设计单利需求侧管理实施模式, 分析电力需求而侧管理的重要作用和相应实施模型设计时将需求侧相应、峰谷分时定价作为考虑因素。
电力需求侧管理主要考虑三方面。一方面是达到系统电力供需平衡时力图减少新增装机容量;同时使得系统的发电量和发电燃料消耗最小;第三是减少使用电量 (可以通过回收余能, 利用新资源发电代替原先能源) 。因此电力需求侧管理主要目标为节电。
电力需求侧管理和传统的电力部门用电管理存在着本质不同, 包含了下面七点:
a.DSM主体包括电力用户和电力公司, 节电可以改善系统用电效率, 积极鼓励用户改变用电习惯。
b.需求侧管理主要应用于终端用电领域, 注重参与DSM的各方都有经济效益, 是以经济效益为中心。DSM的执行和鼓励收益方不仅是电网公司还包括了用电用户等, DSM最终目的是提供合理、高质量的能源服务。
c.节能节电具有分散性和运动性。单个需求侧管理用户产生的效益是有限的, 只有采取多方参与的社会行动才能突出效果。效益在个案时十分有限, 但如果进行规模化后效益就十分显著, 并且是多方受益。
d.实施DSM也会给政府带来利益。所以, 政府在政策上应该给与各方以适当的鼓励, 不再单纯的以监督部门身份出现, 应该调动电力公司的积极性, 以求电力需求侧的平稳开展。
e.电力需求侧主的要内容是环境保护, 因此各种节能产品在电力需求侧管理时不仅要注重环保性, 更要减少排放污染物、能源消耗, 保护环境是实施电力需求侧管理的必然后果。
f.DSM的目的是社会可持续发展更加长久长效, 因此绩效管理和建设节电运行机制十分重要, 在制定相关法规和政策时要考虑DSM的执行。国家政府的适度调控, 可以使得节电政策彻底执行, 保证电力客服市场的有序正常运行。
g.作为节能节电的参与者--用户。为引导用户自觉参加DSM项目, 可以采用鼓舞、约束和激励机制相结合的省电政策。激发电力用户参与DSM活动的积极性与主动性, 实现节能节电走向日常运作轨道。
在21世纪, 随着日益突出的环境矛盾以及大家环境保护意识的增强, 社会环境及社会资源受到环境保护受到关注, 而电力需求侧管理作为有利于保护环境的重要手段备受重视。
本文的研究取得了一定的成果, 由于DSM综合评价调研工作数据量大, 而且其自身的性质也决定了指标数据的获取的艰难性, 本文建立了DSM项目评价的指标体系, 但是现有的指标体系具体指标测算方法还有待进一步改进, 指标的评价标准的确定也有待进一步完善今后准备在指标体系的优化、指标测算方法的改进、评价标准的确定等方面做进一步的研究工作, 以使DSM的综合评价更加科学、成熟。
摘要:电力主要支撑着经济社会发展和维持城市正常运转的命脉, 国内这几年的问题面临瓶颈, 时常出现不能平衡供电的可能, 这一原因造成了电网调峰困难、发电成本上升、高峰期间无法全面供电。电力需求侧管理对于促进电力工业与环境、经济、社会协调发展, 正在并将继续发挥重要作用, 是适应现代社会发展的资源配置方法和管理模式。电源项目需要合理开发、电子资源有效配置这两点是电力需求侧管理的侧重点。需要各方共同合作, 加之相关法律法规的激励, 才能改变用户用电消费效率。这样既能开源节流也能保护环境更可以推动社会经济可持续发展。
关键词电力企业;电力需求侧管理;人性化服务
中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)072-0174-01
国民经济的进一步发展,加上电力电子技术、计算机技术、通讯技术等先进技术在电力系统中应用的不断完善,电力用户对电力需求侧电能综合管理的人性化服务水平也提出了更高的要求。电力需求侧管理系统是电力企业进行电能服务的直接窗口,是优化电能分配调度结构和提高电力客户终端用电效率的重要基础技术支持平台,其运行可靠性直接关系到供电企业电能服务的综合水平,同时也是供电企业增加电能供电社会经济效益的重要基础保障条件。由于我国受当时建设技术水平和投资资金等多方面因素的共同制约,加上传统电能简单供用电理念模式的影响,各级电力公司在多年电能运营调度管理中均存在明显的粗放性管理特性,不仅整个电能运营管理机制存在不完善,管理手段较简单等问题,而且在电能运营调度管理中,大多以运行调度人员的经验管理为主,整个调度管理基本是一个靠大量人力、物力进行的静态管理模式,在供电信息公布实时性、可靠性、精确性、以及透明性等方面均不能满足现代智能电网需求侧人性化服务管理的需求。因此,在满足电力用户用电可靠性的基础上,通过相应的先进技术优化手段,构筑集用电信息数据采集、输送、智能分析等功能为一体的智能电网需求侧管理系统,有效提高电能服务水平,减少用电浪费降低电力用户用电成本,保障供电公司对电能进行安全可靠、节能经济的高效运行管理就显得相当有工程实用价值。
1智能电网电力需求侧管理系统构筑基础技术支持条件
随着电力电子技术、传感器技术、通讯技术等先进技术在供配电网络中应用的不断完善,构筑高水平人性化服务的需求侧管理系统已成为电力企业研究的一个重要课题,从用电信息采集、传输、智能分析判断三个功能单元来看,电力需求侧智能管理系统的基本构筑技术条件主要有:综合自动化水平高的电力设备、智能数据采集传输等量测设备和通信设备、科学合理的用电信息智能分析和供电优化决策管理系统。
1)综合自动化水平高的电力设备。电力设备是电能分配调度重要执行设备,其综合自动化水平高低直接决定电力需求侧管理系统是否能够实时动态采集电力用户基础用电信息,为此必须增强系统管辖范围内电力设备的综合自动化水平,为安装在现地的监测系统能够相应的数据采集端口,便于其采集到实时准确的用电特性电参量数据信息。
2)智能数据采集、传输的量测设备和通信设备。用电信息是整个系统工作的基础条件,通过安装在电力用户终端的需求侧用电信息量测设备,可以利用设备内部相关监测功能模块动态采集用户实时用电数据,并经DSP等数据处理模块动态分析判断供电电能质量、用电参数变化等信息,防止电力用户发生偷电漏电等非法不安全用电行为,保障电力用户高效合理、实时经济的用电;同时还可以通过远程通信通道,将实时电价、用电优惠等信息传输给电力用户,便于电力用户根据自己实际生产需求制定高效合理用电计划,为用户节约大量的电费。
3)科学合理的用电信息智能分析和供电优化决策管理系统。智能电网实现电力需求侧实时运营管理系统,不仅要与安装在电力用户终端的用电信息采集系统进行实时通信,同时还要与电力企业电能营销管理系统进行实时业务数据信息共享通讯。系统采用面向电力用户人性化服务的逻辑分层分布式逻辑结构,用电信息通讯结合IEC61850、IEC61968、IEC61970等相关规范,完成于不同数据系统进行实时通讯,从而有效提高电力企业供电综合智能服务水平,保障电力用户用电可靠性和经济性。
2智能电力需求侧管理系统功能单元分析
智能电网电力需求侧管理系统是电力企业进行技术升级更新改造的重要研究课题,是一个集用电信息的实时采集、远程传输、动态智能分析等功能为一体的综合配电自动化系统,不仅实现对用户用电信息实时监视控制,同时还可以实现电价信息的同步共享,达到电能资源优化分配、节能降耗等目的。
1)系统分层分布式逻辑结构。前面分析可知,智能电网电力需求侧管理系统是多种先进技术相结合的产物,其具体分层分布式结构如图1所示。从图1可知,电力需求侧智能管理系统主要采用浏览器和应用(或数据库)服务器的智能服务结构,并结合分层分布式逻辑结构思想,横向将用电信息现地采集(SCADA/EMS)系统、用电营销管理系统、需求侧电力负荷管理系统、以及EIP平台相结合,有效提高了需求侧管理系统的自动化水平和智能决策效率。
图1电力需求侧智能管理系统分层分布式逻辑结构
2)供电效益综合分析功能。需求侧管理系统结合了用电营销管理系统,可以将供电企业历史购电和售电数据信息进行统一汇总分析,获得供电量、售电量、运营成本等多项影响因素间的经济效益曲线,给供电企业制定供电计划提供重要参考数据,便于其更好、更准确地进行电能合理分配调度。
3)精细化线损分析管理平台。通过先进的科学优化技术手段,结合计算机数据库技术,构筑线损电力需求侧精细化显示分析管理平台,不仅可以利用计算机自动分析确定电力用户应该补收电费量,同时还可以提高电能损耗收费的准确性,增加电力用户需缴纳的额外损耗费用的透明度,有效提高需求侧电能运行管理的智能服务水平。采用线损精细化平台自动生成的电能调度管理优化结构模式,用计算机自动分析代替传统手工运算,避免了一些不必要的人为误差因素。据一些文献资料表明,在电力需求侧管理系统中构筑精细化线损分析管理平台,可以将线损分析误差从3.5%有效降低到0.5%以内,从而为电力企业供电线损分摊提供了一个科学合理、高效经济的精细化管理平台,有效保护了电力用户、供电企业、以及国家的综合社会经济效益。精细化线损分摊管理平台的构筑还可以大大缩短用电稽查人员用电检查的工作量,通过计算机自动分析预测,完成传统的现地用电巡视调查工作,从而有效提高需求侧电力用户用电信息的巡视调查效率。系统还可以通过对电能用户历史运行数据自动分析判断,对可能发生窃电漏电的用户用语音、曲线、报表等形式提醒电力需求侧运行管理人员进行相关检查,提高运行人员对配电分支供电可靠性分析和现场用电纠纷处理效率。
4)有序用电优化。供电企业可以结合预测峰谷波动数据,推出相关有序用电方案,以不同电价等经济指标刺激一些大用户在中午或晚上用电,通过有序用电达到错峰填谷的经济效益。
5)负荷平衡分析管理功能。需求侧管理系统通过负荷平衡分析管理功能模块,动态分析用电电能功率因数、线损等经济指标,及时分析各类用户的负荷率,结合相应优化决策功能模型和优化措施,挖掘出用电结构需要优化调整的用户,并自动生成相应节能用电建议书和技术改造方案,在提高供电企业综合服务水平的基础上,有效降低电力用户用电成本。
3结束语
智能电网电力需求侧管理系统不仅可以有效提高电力企业需求侧电力用户用电信息综合管理水平,同时该系统是基于电力用户利益基础上的人性化节能服务系统,有效实现了需求侧电力用户安全可靠、高效节能用电的目的。
参考文献
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【关键词】负荷管理;需求侧管理;电力市场
【Abstract】In order to reasonably lead the power utilization and reduce the energy consumption, the demand side management (DSM) is currently executed in China, and a lot of relevant load management system will be equipped soon afterwards. the analysis of traditional load management, the main measures of DSM, the DSM oriented load management system is presented and expounded and discussed.
【Key words】Load management;Demand side management;Electricity market
0.引言
近年来我国电力行业得到了飞速发展,不管是从装机容量、发电量还是联网规模等方面来看,都已经居于世界前列。但是和西方发达国家比起来,除了人均装机用电量之外,发电煤耗以及输配电网损耗还存在一定的差距,特别是用电能耗还需要进一步的降低。国家提出了2020年实现全面建设小康社会的目标,我国电力工业装机容量也应当要实现900GW的目标,但是必须要控制好用电能耗,这是摆在电力企业面前的一个重要课题。在这一基础上便提出了用电负荷的管理问题。
1.负荷管理
负荷管理一般是利用降压减载以及对用户的可中断负荷实施分批短时段轮流控制,从而确保其不会对用户的正常生产生活产生影响。当然,负荷管理也包含了紧急状态之下的负荷控制。
1.1降压减载
电压以及功率的平方关系通常会导致电压变化时对功率产生较大影响,当电网处于正常运行的状态时,不等式约束条件允许电压额定值在某一范围内正常变化,这一点为我们进行降压减载提供了条件。验证说明,每降低1%的电压便能够降低1%的负荷。
1.2用户可中断负荷的周期控制
这种方式可以说是对用户可控负荷的最有效的办法,它主要是通过主站以及具备双向通信能力的,具有200万点以上寻址范围的负控终端来实现的。
1.3切除用户可中断负荷
切除用户可中断负荷属于最为简便的降低负荷的措施,只需要借助单向通信的负控终端便能够实现。单向通信的负控终端通常存在若干个能够单独进行寻址的继电器以及组地址,同时能够利用更换地址插销的手段来对不同地址进行组合,比如说同一地址对两个继电器进行控制。
另外,可以制定多种管理计划。即是确定哪些负荷组参与控制、哪个控制组选择何种控制方案、各个控制方案的优先级以及相关工作人员进行哪些操作。一般来说一个方案内存在若干控制组,而一个控制组能够被多个方案所选择。由此可见,现代化的负荷管理是结合电网以及用户实际,选择丰富多样的,有针对性的负荷管理手段,对用户可中断负荷进行控制,同时与启停式设备的自启动相结合,从而组建一个良好的供用电环境。这样的负荷管理方式能够和分时电价、可中断电价结合起来,还能够与需量控制挂钩,负荷我国电力市场的发展趋势,有助于推广实施DSM需求侧管理。
2.需求侧管理
需求侧管理是Demand Side Management的直译,它包含了特定的内容。在市场环境之下,供电侧的供方以及需求侧的需方属于遵守国家法律法规的平等交易关系。负荷管理以及需求侧管理差异性主要是:负荷管理一般属于削峰填谷、供需双赢的市场行为,主要对用户可中断负荷进行控制;而需求侧管理一般在国家政策以及市场激励环境下所进行的系统工程,包含了建立实施负荷管理方案,战略节电、节能降耗以及推迟发电投资的实现,不单单对可中断负荷进行控制,同时还对高耗能产业进行制约,推广普及各种节能设备等。
IEEE DSM委员会对DSM实施方案的分类名目众多,每个参与国所制定出的DSM规划也各有千秋,但一般都会包括下面几点对策:
2.1行政对策
行政措施一般来说是利用颁布相关政策法规的方式来实现节能降耗、保护环境的目的。我国国家发展与改革委员会和电监会联合颁布了关于《加强电力需求侧管理工作的指导意见》,其中明确提出了要借助价格杠杆来实施电力调度管理,科学引导用户进行电力消费,确保供电工作有序开展,对高耗能产业进行合理的控制,优先保障居民生活以及其他重要用户的供电,保障电网安全等规定。
2.2财政对策
财政对策一般是利用电力市场运营来实施激励/抑制电价的措施,比如说分时电价、区域电价以及优质优价、电量计价和可中断电价等。实质上,国内很早之前就已经开始借助于价格杠杆来实现削峰的目的,比如说享受优惠电价的高能耗用户在高峰季节进行设备检查维修等措施。随着我国电力市场的不断发展,未来的电价机制必然会更加有助于需求侧管理的推广普及。
2.3技术对策
在技术对策中,其一可以选择旨在削峰填谷的负荷管理系统来对负荷曲线进行改善,减少或者推迟发电投资,而非是单单用于解决缺电状态下的负荷控制问题;其二,必须要积极推广普及节能技术,比如说无功补偿、绝热保温、高效变压器以及其他低耗家电设备等。
2.4引导对策
引导对策通常包含了宣传、培训等。比如说借助媒体手段对相关节能政策以及技能技术进行大力宣传,定期组织节能讲座或者技能产品展示等活动。
另外,还有很多有助于开源节流以及环境保护的项目都能够归为DSM计划的范畴中来,例如说把非电力部门所经营的分散电源借助DSM系统进行直接或者间接管理,从而促进热电联产以及循环发电,逐渐加大风力发电、地热发电和太阳能发电的开发力度,着力于解决部分边远地区的用电问题,积极寻找其他的可替代的用能设备。
3.结论
(1)过去的负荷管理一般是对需求侧的可中断负荷实施管理,从而对负荷曲线起到改善作用,而不单单用于电力紧缺时的削峰填谷。
(2)需求侧管理摆脱了可中断负荷的限制,它的内容名目较多,通常联系到行政措施、财政措施、技术措施以及引导措施等多个方面,并借助于相關法律以及市场机制来引导科学用电,实现降低能耗的目的。
(3)负荷管理、调度运行和电力营销有着非常紧密的联系,必须要严格按照《电力二次系统安全防护规定》中的内容来进行系统集成,从而有效实现信息共享与功能互补。 [科]
【参考文献】
[1]国家发改委、电监会.加强电力需求侧管理工作的指导意见[Z].2004.
[2]Chen-Ching Liu.Strategic Power Infrastructure Defense[A].IEEE power Engineering Society General Meeting,USA,2004.
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