新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展

林茸

摘 要目前化石能源正在逐漸地减少，而且气候变化问题也变得非常严重，针对这种情况，发展新能源已经受到世界各国的广泛关注。在日益复杂的电力系统背景下，能源形式及多方主体的用能形式越发多样化，分布式电源的渗透率不断增加。因此为了实现能源优化配置，减少能源传递过程中的能耗并实现能源梯级利用，在新能源电力系统中充分利用需求响应（DR）技术来提高电网发展适应性、安全可靠性及经济稳定性是非常有必要的。本文就新能源电力系统中需求侧响应技术应用及发展进行研究。

【关键词】新能源电力系统 需求侧响应 应用 发展

随着我国国民经济各方面的飞速发展，我国全社会电力消费量呈上升趋势。然而我国单位国内生产总值能耗水平约为世界平均水平的2倍，是发达国家的3～11倍，“高消耗、低效益、高排放”式粗放的经济增长方式没有得到根本缓解。为了推动能源领域结构性改革，有效促进能源和信息深度融合，不仅需大力发展新能源技术，更应在新能源电力系统中充分应用需求响应（DR）技术。需求响应（DR）技术具有响应速度快、成本低、环境污染小等诸多优势，同时还可以建立电力交易机制，以电价信号为经济杠杆，影响用户的用电行为，从而实现电网负载的削峰填谷，缓解用电紧张，维持电网稳定。

1 新能源电力系统中需求侧响应技术

在新能源电力系统中充分利用需求响应（DR）技术，与电力系统中其他相关业务系统实现信息交互。通过收集需求侧负荷信息，通过分析、编排组合和优化策略生成调控计划和调控策略，将调控策略或负荷限额指令发送到前置采集和监视服务器，通过前置采集服务器发送给需求响应终端或相关的能源管理系统执行。自动需求响应技术还可通过营销业务系统建设相应客户档案信息，同时记录需求响应的实施效果。

1.1 兼容DR的综合资源规划技术

对于新能源电力系统而言，必须要综合考虑供应侧与需求侧资源，并严格按照相关标准，实施综合资源规划，这样就可以降低新能源发电规模化接入对电力系统所造成的不利影响，此外，还能够为DR技术真正发挥其应有的作用提供很大帮助。在实际应用DR技术的时候，一定要对系统运行状态自身的多样性进行综合考虑。

1.2 需求侧负荷的协调优化控制技术

由于传统能源与新能源在实际运行的过程中存在着一定的差异。因此具有不可控性，而运用DR技术就能够是这一问题得到有效地解决。和集中调控方式相比，如果采用聚合方式接入的DR资源，一般所使用的控制技术就会更加的复杂。目前研究主要集中在单一DR资源的控制策略设计以及多种DR资源的协调配合这2个方面。对一些研究数据进行分析发现，如果合理的运用调控策略，那么将能够有效的提升系统处理外部问题的能力。

1.3 新能源电力系统中DR的效益评价

通过合理地运用DR不仅可以为电力系统的运行提供安全保障，而且也能够降低系统运行期间的能耗：对于电网企业而言，可以使新能源发电并网所造成的影响得到显著的降低，此外，还使设备的利用率得到显著的提升，进而为企业带来更高的效益；与此同时，能够使发电成本大幅下降，还可以有效地减少碳排放；对于用户，通过积极地参与DR，将会使自身的电费支出大幅减少。就目前来看，在电力系统中合理的运用DR能够带来非常可观的经济效益。

1.4 新能源电力系统中DR的市场化运作机制

新能源电力系统中应用DR探索建立响应的灵活性资源的分时、实时价格体系和交易机制。DR技术不能会对电力系统的安全运行提供很大帮助，此外，还能够为企业和社会带来较高的经济效益，因此，应当进行积极地推广，这就需要借助完善市场化运作机制来实现。目前大部分DR示范项目均采用技术手段与商业运营机制相结合的方式，而市场化运作模式的选择则与DR技术特点密切相关。总的来看，现有DR市场化运作机制主要包括基于价格与基于激励2种类型。

2 发展及建议

2.1 完善发展电力系统技术

在符合电力负荷管理系统的安全防护要求下，实现需求响应主站与终端设备、智能交互终端与传感采集设备之间通信，各种能源侧及用能侧监控系统接口交互，形成网络互动和即时连接，实现可靠交互式供用电服务。首先针对电力系统双侧随机性的特点，利用计算机系统对用户的用电情况进行采集、梳理、总结，对局部输电网规划设计提出优化方案，进而在需求侧尽可能减少不确定性；其次升级调度控制技术，提升电力系统调度能力，研发、升级相关软件。

2.2 建立投资促进机制

不但要在技术层面进行创新，同时还需要得到政府机构的大力支持。首先对于电力系统而言，必须要做好相应的统筹规划，积极地为DR项目进行融资，让社会认识到项目的重要性，这样才能够获得更多的资金来支撑项目的发展；其次建立投资补贴机制，以基金方式针对新能源并网的DR项目进行投资补贴；此外还可引入市场化项目投资机制，采用合同能源管理方式推动DR项目投资，建立风险与收益双方均摊机制。

2.3 完善经济补偿机制，建立对DR资源提供辅助服务的补偿机制，充分调动用户参与的积极性

首先建立涵盖DR技术的辅助服务分担共享机制，适应新能源并网条件下系统调峰、调频等辅助服务新要求，完善DR项目的辅助服务考核机制和补偿机制；其次适时建立涵盖DR技术的辅助服务市场，针对新能源并网运行特性，在条件成熟时建立供需双向投标的辅助服务交易机制，在经济蓬勃发展的前景下为DR的高速发展提供平台。

3 总结

新能源电力系统中需求侧响应（DR）技术强调信息和能量的双向流动、强调能源的高效利用、强调用户的主动参与程度。应用DR技术与其他相关业务系统实现信息交互、协同统筹管理，可有效克服新能源发电的间歇性问题，提高电网对新能源的利用效率；同时通过采集需求侧负荷信息生成调控策略，合理规划并引导用能，提高需求侧用能的经济性，实现源网荷互动与协同增效。因此，新能源电力系统中需求侧响应（DR）技术具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]刘吉臻.大规模新能源电力系统建模与控制[M].北京：科学出版社，2014.

[2]张钦，王锡凡，王建学，等.电力市场下需求响应研究综述[J].电力系统自动化，2008，32（03）：97-106.

作者单位

南瑞电力设计有限公司 江苏省南京市 210000