分布式电源接入区域电网的需求侧管理策略

覃小华

（广西投资集团银海铝业有限公司，广西 南宁 533000）

从20世纪末开始，许多发达国家的电力企业在探索更加高效的电能管理方法，即电力需求侧管理。电力需求侧管理是在政府的政策支持下，通过一定的激励和引导，采用更加科学的运作方式，实现电网公司、能源服务公司、中介机构以及电力用户等多方面的共同协调配合，在保障正常用电的基础上，改善用电方式，促进用电效率的提高，最大程度减少电能的不合理消耗，最终实现企业经济效益、社会效益以及环境效益的共同提升。近年来，随着分布式电源的迅速发展，其对区域电网需求侧管理的影响逐渐被人们愈发关注，不合理的分布式电源会导致电网运行效率的降低，从而影响到电网公司的经济效益。因此，如何实现分布式电源和电网的协调发展就成为当前电网公司必须考虑的问题。因此，对分布式电源接入区域电网的需求侧管理进行研究具有十分重要的实践意义。

1 区域电网需求侧管理的主要内容分析

开展电网需求侧管理工作需要多方的共同合作，其中包括政府部门、电网公司、能源服务公司以及电力用户等，由于参与的主体较多，且各方的利益诉求也存在一定差异，使得管理工作的难度相对较高。在开展具体工作的过程中，必须对以下2点问题进行重点考虑。一是采用科学有效的措施降低电网的负荷，在充分满足电力工序平衡的前提下，尽可能的减少新增装机容量。二是创新发电技术和用地案件书，减少不必要的电量和燃料的消耗。总体来说，即是负荷管理和能效管理。

1.1 负荷管理

负荷管理是指结合电力系统负荷的具体分布情况，采取一定的措施将用户的电力需求从电网负荷高峰期削减，并转移到负荷低谷期，从而达到减少电网峰荷的目的。通过有效的负荷管理能够极大提升电力需求在不同时序上分布的合理性，减少用电高峰期电力设备的需求，提高低谷期电力设备的利用效率，这对提高系统运行的经济性和可靠性具有十分重要的意义。

根据我国近些年来的用电情况分析，夏冬两季一般为电网负荷高峰期。在这两个时期到来前，电网公司必须结合实际情况制定科学合理的应急方案，结合不同的用户类型，对错避峰以及限电进行合理的安排。此外，在电价方面，可以在负荷高峰期适当的调整电价，这种季节性电价模式同样也是负荷管理的有效手段之一，对于优化资源配置、提升电力设备利用率具有十分积极的作用。

1.2 能效管理

采用如光伏、风能等更加清洁和高效的分布式电源，能够有效提升电网运行的稳定性，可以有效解决能效的问题。目前，大部分分布式电源都输入可再生能源，能够为能效管理提供极大的便利。同时，我国电网公司通过相关规定的出台，明确指出用户可以自发自用内部场所中的分布式电源，只需从电网购买不足的电量即可，这种电力交易机制有效解决了分布式电源接入区域电网的能效管理问题。

2 分布式电源接入对区域电网的影响分析

当前，我国在分布式电源接入对电网运行影响等领域的研究已经十分深入，覆盖了电网规划、继电保护、电能质量以及调度管理等多方面的内容，但是有关分布式电源接入对电力需求侧影响的研究却十分少见。近年来，分布式电源的迅速发展使其对电力需求侧的影响范围逐渐扩大，一方面大多数分布式电源接入区域电网的目的都是为了降低负荷峰值、减少用电量，这就涉及到了需求侧管理中的负荷管理；另一方面很多小型分布式电源采用的都是光伏和风能等可再生能源，采用可再生能源作为分布式电源则涉及到了电力需求侧管理中的能效管理。

通过对分布式电源接入区域电网前后负荷情况的对比分析可知，在分布式电源接入后，能源出现了大幅度的提高，进而实现了负荷的减小，降低了用电量。因此，对于电力用户而言，分布式电源的接入有效降低了其对电网电量的需求，同时也增强了电能的利用效率和用电的可靠性。对于电网公司而言，分布式电源的接入，减小了最大负荷，缓解了负荷增长的压力，为输配电工程的建设留出了更多的时间。但需要注意的是，这种影响的效力需要结合具体情况进行分析。

而以绿色可再生能源为基础建立的分布式电源相较于传统的发电方式，对生态环境的益处更高。由于分布式电源发电所需的都是一次能源，因此在电能生产的过程中排放的污染物十分有限，同时分布式电源还能够通过资源的梯级利用来提高能源的利用效率。

对于一些用电量较小的偏远山区或是海岛，通过架设高电压等级的线路进行电力输配，对于电网公司而言十分不合理。在这些地区，就可以采用分布式电源进行发电，这样既能够充分的满足当地用户的长期用电需求，又能够避免电网公司的经济效益受到损害。

3 分布式电源接入区域电网的需求侧管理策略分析

在区域电网需求侧管理的过程中，电网公司和电力用户之间的关系是必须考虑到的问题。一方面建立分布式电源可以降低电力用户的用电成本，这是推动用户建立分布式电源的主要动力；另一方面，建立分布式电源可以降低电网公司的负荷水平。随着负荷水平的降低，电力企业可以在充分满足最大负荷的基础上，减缓变电站的扩建，如此一来就减少了变电站扩展需要投入的成本和维护费用，这对提高电网公司的经济效益十分有利。

3.1 分布式电源的成本效益管理

分布式电源所需的成本主要涉及到了安装、运行维护、燃料以及环境4个方面。通常情况下，分布式电源设备的单位容量投资要远高于普通的发电机组，因为分布式电源主要采用的是可再生能源，技术含量较高。其次，分布式电源由于体积小，因此其运行方式更加灵活，且维护十分方便，相较于传统的燃煤电源，分布式电源所需的运行成本和维护费用要相对较低。第三，由于大部分分布式电源采用的都是清洁型的绿色能源形式，例如风能、太阳能等，可以从大自然直接获得，因此所需的燃料成本相对较低。最后，在环境成本方面，要从发电企业为减少污染物排放而向有关部门缴纳的排污费和发电排放造成的外部经济损失这2个方面来考虑。

由上述可知，在不考虑其它外部影响因素的前提下，分布式电源的成本计算应从上述4个方面展开，具体的计算公式如下：

其中，r为固定年利率，n为投资偿还期，Ctol为安装总投资，Co为维护费用、Cf为燃料成本、Ce为环境成本、Q为装机容量。而分布式电源为电力用户带来的主要效益主要表现在电量的节省方面。

随着分布式电源发电技术的不断革新，设备自身的成本和安装成本将会逐渐降低，同时其发电的效率也会得到提升，这将进一步提升其效益。

3.2 减少电网设备的成本

分布式电源的建设，可以有效降低高负荷下电力系统对电网输送容量的需求。因此，在用电负荷较为密集但是配电网络改在扩容难度较高的中心城区或者输电线路架设难度较高的偏远地区，电网公司在进行电网规划的过程中，要对分布式电源的特点和优势进行全面的考虑，在分布式电源建设的过程中为投资者进行适当的指导，从而充分地满足负荷增长的需求，减缓电网扩建的速度。在对电网设备减少的投资进行估算时，要综合考虑分布式电源的装机容量、扩建单位容量所需的投资、分布式电源的备用率等方面的因素。为了获得最大的投资效率，还要考虑到区域电网的容量配置、负荷增长以及分布式电源的类型等因素，同时对分布式电源的并网点、并网容量以及并网电压等级进行合理的选择。

3.3 最优化分析

在研究分布式电源接入区域电网需求侧管理策略的过程中，要从全局进行统筹考虑，进行多目标的优化规划，即在分布式电源成本最低、电力用户年分布式电源的电量效益最大以及配电设备成本减少最多的协调点上，开展电力需求侧的管理。除了考虑到上述3项因素之外，还要对政府部门、中介机构、节能产品供应商、电力用户、能源服务公司、电网公司等利益主体进行有效的协调，充分考虑到各方的利益诉求，因此电力需求侧管理是一项综合性较高的系统工程。

4 结语

综上所述，在进行分布式电源接入区域电网需求侧管理的过程中，需要对多方面的因素进行考虑，其中最重要的是分布式电源带来的效益及其对电网公司的影响。在大部分需求侧管理策略中，对分布式电源成本、效益以及减少电网设备投资进行综合考虑从而获得的最优方案。在制定管理方案的过程中，可以结合实际情况建立分布式电源接入区域电网的管理策略模型，为做好区域电网需求侧的管理工作提供充分的支持。

[1]王哲,翟玮,王慧.分布式电源接入区域电网的需求侧管理策略研究[J].电气应用,2013,32(S1):300-302，305.

[2]崔晨.包含微电网的电网故障分析与保护研究[D].湖南科技大学,2015.

[3]夏熠.分布式电源接入对配电网的影响及保护方法探究[D].合肥工业大学,2015.