智能电网背景下的电力供需分析及其电价关系

李　凯（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都611130）

智能电网背景下的电力供需分析及其电价关系

李凯（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都611130）

一直以来，需求侧对于平衡电力供需、改善系统运行方面的重要作用并未受到高度重视，其在市场竞争中也仅仅作为价格的被动接受者徘徊于市场的边缘。本文主要从智能电网下电力供给分析入手，重点对智能电网下电力需求进行了分析和阐述，并有针对性地提出了智能电网下电力定价的一系列改善策略，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

智能电网；电力供需；电价

1　引言

作为电力市场化改革、可再生能源大规模并网以及智能电网建设等电力系统未来发展的主要方向，电力供需互动成为构建科学、高效、健全电力市场的必要条件，对电力系统整体运行的安全性、可靠性产生重要影响。

2　智能电网下电力供给分析

2.1常规电能供给分析

当前，我国常规的电力能源主要分为火电、水电、核电三种类型。具体如下：

（1）火电。在国内，传统火力发电企业仍旧以煤炭为主要原料，具有技术成熟、成本低廉、对地理环境要求低等优势。但是在实际操作过程中，火力发电具有耗能高、污染大、效率低等缺陷。更为严重的是，火力发电主要依靠的是煤炭、石油等化石燃料，属不可再生能源，也就是说原料枯竭成为阻碍传统火力发电企业可持续发展的主要因素。

（2）水电。水力发电具有后期运行成本低、环境污染小、可再生等优点。但是，建设大型水力发电工程需要淹没大量土地，极易导致工程周边区域的生态环境遭到严重破坏，且一旦水库大坝发生非受控事故，会给影响区的经济社会带来严重损失。

（3）核电。据权威数据统计，我国正在建设的核电站有13座之多，在建装机容量超过三千万千瓦，在建核电站的总体规模位居世界首位。此外，尚有一批项目处于前期的施工准备阶段。在正常状态下，核电是一种理想能源，然而一旦发生核污染，后果非常严重。

2.2可再生能源电能供给分析

（1）风电。相比较于传统电能，风电具有以下几种优势：①风能资源丰富；②可再生，清洁无污染；③风能发电厂建设周期短，投入运行后管理便捷、高效；④风电机组占地面积小，对建设场地要求低；⑤风力发电技术相对成熟。

（2）光伏发电。作为一种新型的可再生、无污染的发电技术，光伏发电在全球范围内得以积极推广和使用。具体来说，其主要以下几个方面的优势：①系统具有较高的稳定性与可靠性；②系统具有较高的安全性；③运维成本低；④具有良好的兼容性；⑤系统具有较高的标准化，依据实际需要可以对其容量进行合理调节；⑥太阳能资源丰富且分布广泛，也正是因为其分布过于分散，导致光伏发电存在建设初期投资巨大，投资回收期长的缺陷。

（3）分布式电源。分布式电力系统能够对用户现有的电网运行系统予以支持，兼容性非常强大。具体来说，分布式电源具有以下几个优点：①输出功率相对比较小；②污染小，环保作用非常突出；③对局部用电紧张状况起到一定的缓解作用。

（4）燃料电池。最近几年以来，燃料电池在发电以及汽车行业的应用得以迅猛发展，并有望成为一种重要的备用、存储电源。在具体应用过程中，燃料电池主要是通过对电池堆反应物的供给率的调整来实现输出功率的调整，也是就是，燃料电池是一种可以调节输出功率的电源系统，具有较大的稳定性。相比较于传统蓄电池来说，燃料电池是利用化学反应的能够提供电源，在工作时间和输出功率上更具先进性。所有，将燃料电池应用于超级电容器系统和蓄电池上，可以充分发挥其稳定性的特点，为电力系统正常运行打下坚实基础。

（5）生物质发电。所谓的生物质发电指的是通过对生物质资源的利用而产生的电能，具体可以分为气化发电技术和直接燃烧发电技术。相比较于传统的化石燃料，其属于可再生能源，污染小，情节性高。更为重要的是，生物质能中具有较低的含硫量，运用生物质来代替煤炭发电，能够对二氧化碳及二氧化硫的排放量起到明显的降低作用，从而取得良好的环境效益。

3　智能电网下电力需求分析

3.1传统电网下电力需求管理分析

经过对97例异烟肼血药浓度监测案例的回顾性分析，不在参考值范围内的共有41例（占42%）。首先考虑临床习惯的给药方案均是每天0.3 g，并没有考虑到不同个体之间的差异，这可能是造成血药浓度达标情况不理想的原因之一。在这41例中，有36例偏高，5例偏低。总体而言，偏高者明显远多于偏低者，这与之前文献报道是一致的[6]。异烟肼主要代谢途径为两步乙酰化[11，12]，亚裔人群以慢乙酰化为主，西方人群以快乙酰化为主[13]。所以对于慢乙酰化患者，异烟肼的峰浓度会偏高。

在实际运行过程中，用户用电负荷具有明显的季节性，且每天用电负荷也存在低估高峰期，所以用户的用电时间分布是极为不均匀的。加上当前国内电能存储技术尚不成熟，在用电的低谷期，浪费了大量的多余电能，而在用电高分期时，则会出现严重的电能供应不足情况。为有效解决这一问题，国内外一般采取了利用电价激励政策来对用户用电予以干预、指导的方式。就目前而言，对电力需求侧管理成为全球各国急需要解决的重要问题。所谓的电力需求侧管理指的是通过对各种积极政策的综合运用，引导电力用户主动参与到智能电网的建设中来的一种方式，其通过对以往用电习惯和用电方式的调整和优化，来提升电力终端设备的能源利用率，从而提升经济效益，减少用电需求量，进而达到资源优化配置、环境保护的目的。

3.2智能电网下电力需求管理分析

近年来，随着经济及科技的不断发展，智能电网技术取得了良好的发展成果，智能电网需求侧的软硬件方面有了明显改进。具体来说，智能电网下的电力需求侧管理主要表现为以下几个方面：

（1）需求侧管理方式更加科学、合理。在智能电网下，交互式服务平台不仅能够全面掌握电网对用户的信息，还能够对用户及时得到电源结构以及电价信息起到一定的帮助作用，这种电网和用户之间主动的智能交流方式，大大降低了信息不对称性，有效实现了电力供需双方诉求的精准、快捷性。所以，智能电网能够针对用户的不同需求，有针对性地制定相应的管理策略。

（2）用户能够向电网供电。也就是说，用户的余电上网行为也是智能电网下电力需求侧管理的重点内容之一。在智能电网下，且随着储能技术的不断成熟，用户不仅可以将多余电能通过电网向其他用户供电，也可以利用储能技术，以备用电高峰期使用。

（3）智能电网下电价政策能够大大提升电力资源的利用率。在智能电网下，通过智能终端上网设备，电力用户便可以及时查询到电能的相关供给信息，并对自身用电情况予以分析的基础上，对自身的电力消费行为予以优化、调整。通过实时的定价策略，智能电网能够对电力消费起到合理的引导作用，有效缩小了电网负荷之间的谷峰差距，为电网运行的稳定性与经济性打下坚实基础。

（4）智能电网能够对客户服务起到一定的优化作用。随着智能终端设备的广泛使用，电网的信息交流系统得以明显改善，有效实现了电网与用户之间的双向交流，明显提升了电力公司对用户信息的收集、分析和处理能力。同时，通过智能终端设备，智能电网还能够向用户及时传递反馈结果，并依据实际情况，对终端设备予以持续升级改造，以满足用户需要。

4　智能电网下电力定价策略

允许电力公司与用户依据自身需要，通过集中撮合、自主协商的方式对成交电量及成交价格予以确定，有效实现发电侧竞价上网、用户侧竞价购电的局面。针对那些没有参与意向的客户，电网企业将以供电商的身份，依据政府批复的价格，从电力公司进行购电，同时依据国家规定电价对用户进行受电，确保电力供应的普及性和稳定性。

4.2构建合理的电网适应性平台

运用该平台能够有效实现电力公司与用户之间的直接交易，在这一过程中，电力公司主要起到组织管理的作用。具体来说，电网适应性平台具有输配电、电网公平接入、安全校核、调度运行以及交易组织等功能，在该平台上，用户与电力公司能够有效解决在现实交易过程中遇到的安全校核、交易分解、辅助服务、偏差电量处理等问题，大大提升了交易的执行效率，降低成本，为确保电力交易市场的可持续发展提供强有力的技术支撑。

4.3建立并完善输配电价机制

在确保现行输配电价空间不变的情况下，对开展交易的输配电价进行核定，具体内容如下：①核定试点发电企业上网电价与国家规定电价下降多少；②试点用户销售的电价与同步等额电价下降多少；③参与交易的电力公司与用户双方可以依据国家核定的上网电价的基础上进行议价，协商交易价格。这种交易方式不仅对维系交叉补贴、保障民生起到一定的积极作用，还促进了我国经济与社会的稳定发展。

4.4分阶段逐步推进改革

在目前大用户直接交易试点的前提下，优先选择一到两个省份进行相应的试点工作，不断摸索经验，建立健全相关管理机制和具体操作办法。然后再依据现有的工作模式和工作方法，扩大试点的范围，直至对电力公司与用户的选择权予以全面放开。此外，为充分发挥电网一体化的管理优势，还需要建立并完善相应的发电侧与受电侧竞争的电力市场体制，确保供电的稳定性与经济性。

[1]曾 鸣，张晓春.以电力需求响应推动供给侧变革——以北京市为例[J].中国电力企业管理，2016（01）：89～90.

[2]王信茂.积极推进供给侧结构性改革[J].中国电力企业管理，2016（04）：112～113.

[3]王锡凡，肖云鹏，王秀丽.新形势下电力系统供需互动问题研究及分析[J].中国电机工程学报，2014（09）：56～58.

TM76

A

2095-2066（2016）31-0058-02

2016-10-11

李 凯（1977-），男，高级工程师，电气工程硕士，主要从事新能源行业的规划、设计、咨询、工程管理以及能源电力的政策研究工作。