美德电力需求侧管理看点何在

陈政 王丽华 曾鸣 宋艺航

美德电力需求侧管理看点何在

陈政 王丽华 曾鸣 宋艺航

基于多种类分布式能源内部优化整合互联的电力需求侧管理理念，结合国外电力需求侧管理的先进经验与我国的实际国情，我们要看到，在我国售电侧改革初期，售电公司的购销差价市场空间仍较大，且售电公司需求侧管理经验不足，经济基础、政策保障措施不够完善，需求侧资源整合技术有待进一步提高。

美国电力需求侧管理实施情况

美国是最早进行电力需求侧管理的国家，随着智能电网技术的发展、需求侧可控资源的增多，近年来美国售电公司对电力需求侧管理进行了多种技术上、模式上的创新。一方面，技术上基于云计算开展电力需求侧管理。美国售电公司加强与互联网企业、信息通信技术企业的合作，通过创建能源数据云平台（energydataplatform，EDP）实现对智能电能表采集的大数据进行分析、预测、监控，并实时通过网络与电力用户共享数据信息，提高用户削减负荷和对价格信号做出需求响应的精准度。另一方面，在模式上基于智能能源中心（smartenergyhub，S.E.Hub）开展电力需求侧管理。传统的峰谷分时电价在用电高峰时期设定高额电价，强迫用户削减负荷或者支付高额电费，是一种典型的主从式需求响应策略，用户处于被动地位。智能能源中心基于智能电网，包含多种类能源供应系统、能源存储系统以及能源转换系统。在智能能源中心模式下，用户可灵活转换能源供应系统。例如，在用电高峰期，由于电价较高则可选择使用天然气或储能设备来供热供电，既降低了用户的总用电成本又不改变用户的生产生活习惯，丰富了用户的能源使用选择权，有利于提高用户满意度。

德国电力需求侧管理实施情况

现阶段，德国售电公司电力需求侧管理的开展很大程度上依靠推出的售电侧衍生服务——能源互联网。德国的能源互联网示范项目E-energy包含六大示范项目，每个项目均通过不同的方式开展电力需求侧管理。

一是库克斯港eTelligence项目，基于冷热电联产方式，通过互联网平台实时发布电力供应与需求情况并进行匹配。例如，当风电富余时，售电公司会向电力工业大用户发出低电价提醒，大工业用户即选择此时开启蓄冷蓄热设备，既平衡了电力供需又降低了用电成本。

二是莱茵鲁尔地区E-DeMa项目，通过家庭储能设备、智能电能表等“智能能源路由器”来实现电力需求侧管理。

三是卡尔斯鲁厄和斯图加特地区Meregio项目，主要基于智能电能表收集用电数据，发布峰谷分时电价激励用户减少峰时用电。

四是莱茵-内卡城市圈“曼海姆（Mannheim）示范城市”项目，通过整合供应侧能源（水、热、气、电）构成分布式能源中心分散在用户周围，来实现多能源供应互补，降低总能源使用成本，以及能源的传输损耗。

五是哈茨地区RegMod项目，通过整合用户侧资源（储能设备、电动汽车、智能家居、分布式发电设施），根据价格信号控制储能设备进行充放电，以及智能家居的开启与关闭。

六是亚琛SmartWatts项目，通过构建完善的售电市场竞争交易机制，提升电能交易效率，降低电能使用成本。

我国售电公司如何实施电力需求侧管理

由于改革开放以来我国经济发展重速率轻效率，采用粗放式的发展方式，缺少合理规划，万元GDP能源消耗率一直处于较高水平，并导致雾霾等环境污染问题日益突出。为了有效解决对不可再生能源的依存问题，以及开展节能减排降碳构建资源节约型、环境友好型社会，我国可再生能源的开发利用取得了快速发展。可再生能源发电出力的间歇性和随机性的特点，严重影响了系统的瞬态以及动态稳定性。若利用传统火电为可再生能源发电提供系统调峰等辅助服务，则又加重了对传统火电的依赖程度，违背了发展可再生能源减少化石能源使用的初衷。然而，我国的需求侧资源巨大，通过充分挖掘利用用户端的需求侧资源平衡电力供需，将有效促进可再生能源消纳。因此，我国亟待实施电力需求侧管理，实现节电节能和降低污染物的排放。然而，售电公司作为电网、发电企业的消费端，用户的供应端，具有天然的用户粘性，由售电公司作为需求响应的实施主体最为有利。

借鉴国外电力需求侧管理先进经验

通过对美国和德国需求侧管理实施情况分析，得出以下结论：

第一，普遍使用的需求侧资源包含电源类和负荷类2种，电源类需求侧资源包括分布式发电、储能设备，负荷类需求侧资源包括用户的可中断负荷和可转移负荷。

第二，价格激励是所有需求侧管理策略的核心，虽然对于不同电源类和负荷类需求侧资源存在不同的需求侧管理模式，但是这些管理模式均基于良好的价格激励设置来实现这2类资源的充分调动。

第三，需求侧管理需基于多种类分布式能源协调互补、用户主动参与的管理理念。美国和德国的实践经验表明，用户需求侧管理的发展方向是通过互联网技术实现多种分布式能源整合互补，提高综合能源使用效率，此外更注重强调用户参与需求侧管理的主动性。

我国售电公司实施电力需求侧管理的几个建议

基于多种类分布式能源内部优化整合互联的电力需求侧管理理念，结合国外电力需求侧管理的先进经验与我国的实际国情，分阶段归纳总结出我国售电公司实施电力需求侧管理的合理化建议。

在我国售电侧改革初期，售电公司的购销差价市场空间仍较大，且售电公司需求侧管理经验不足，经济基础、政策保障措施不够完善，需求侧资源整合技术有待进一步提高。因此，建议售电公司在初期阶段：第一，重点采用分时电价、季节电价等基本策略引导用户用电； 第二，要加强需求侧管理基础设施建设，尤其需加强智能电能表的普及，建立用户用电数据收集体系，为制定下一步需求侧管理方案做好充分准备；第三，要加强与其他企业的战略合作关系。由于需求侧管理涉及分布范围广阔，集成技术复杂庞大，需要电力市场各主体协调配合，因而售电公司仍需注重与电网公司、公用事业企业、电力交易中心、能源服务公司等建立良好的合作关系。

在未来售电侧改革的成熟期，售电公司的购销差价市场空间将逐渐缩小，其核心竞争力将主要来自于电力资源和用户资源，且用户资源更为关键。届时与用户联系紧密，对用户用电特性把握精准，能够提供恰当需求侧管理方案，并得到广大用户主动积极参与需求响应的售电公司将实现新的利润增长点，需求侧管理和能源托管成为新的盈利模式。

因此，建议售电公司在售电侧改革成熟阶段：第一，加强用户用电特性分析，对用户特性进行充分实地调研分析，注重分析用户负荷的可中断、可转移负荷大小，有功功率与无功功率的差距，节能潜力大小，周围能源分布情况等；第二，加强需求侧管理信息系统建设，通过同互联网公司、信息技术通信公司的合作，构建能源数据平台和需求侧管理平台，通过云计算技术实现用电大数据的汇总、分析、预测、共享；第三，加强同节能公司以及其他能源服务公司合作。例如，借鉴美国的智能能源中心模式，售电公司与供水、供热、供气公用服务企业合作，为用户提供可灵活转化能源供应方式的综合能源解决方案，同时可根据用户特性布置储能设备、分布式发电设备的建设分布。能源存储系统不仅能为用户高峰放电低谷充电，还能将分布式发电的间歇性电力转化成相对稳定、统一的电力输出，提高用电可靠性，分布式发电采用“自发自用，余量上网”的方式，不仅为用户节约用电成本，还增加了额外售电收入，激发其参与需求响应的积极性。