基于需求侧管理技术的电力经济管理研究

潘亦辰 罗骏杰 董 悦

（国网浙江省电力有限公司杭州供电公司）

0 引言

电力需求侧管理是国际上广泛推崇的一种新型能源规划手段，目前在国内的影响力相对有限，电气企业并未意识到电力需求侧管理的重要作用，电力供需矛盾问题依旧存在。随着新一轮的电力体制改革逐渐深入，通过电力需求侧管理技术对电力经济加以管理，在引导电力用户优化用电方式，调整用电负荷时段指标等方面发挥着重要作用，最终达到了提高用电效率，保证供电稳定用电安全，电力资源合理配置的目的。

1 基于电力需求侧管理技术的电力经济管理存在的问题

1.1 电力企业管理模式落后

电力需求侧管理理念在国内电力资源配置中发挥的作用相对有限，由于近年来用电矛盾持续增大，电力经济管理问题逐渐凸显，因此电气企业才提高重视。长时间以来，电气企业管理模式落后，并没有结合社会经济发展状况与时俱进更新管理理念，不仅影响了区域供电稳定性和安全性，而且造成了电能资源浪费，不利于企业的稳定持续发展，也无法满足电力经济高效管理的需要。随着电力需求侧管理技术推广范围逐渐扩大，能够建立合理的管理机制，有利于帮助企业做好电力经济管理，从而为企业发展奠定了良好基础。

1.2 电价结构不合理

各个区域不同时间段用电量存在巨大差异，基于电力需求侧管理技术的电力经济管理是实现电力资源合理配置，保证社会用电正常，缓解用电矛盾的重要手段。目前，国内电力企业在推行电力经济管理工作中，电价结构并不合理，定价具有一定随意性，只是围绕平时段用电价格进行小范围的价格调整，峰时和谷时用电价格差异较小，并不能很好地引导群众优化用电，不利于真正实现电力需求侧管理的推行，对电力经济管理也会带来不良影响［1］。

1.3 电力供需的区域矛盾

我国幅员辽阔，各地区自然地理环境和经济发展状况存在较大差异，在此背景下，各地电力供需存在较大的不平衡。从国内供电用电整体情况来看，东部地区经济发展，用电量较大，但是受到区位条件限制电力供给量不足，呈现出北多南少的供电趋势；西南部地区特殊的地理条件一定程度上限制了地区经济发展，该区域水电资源丰富，用电量相对较小；西北地区煤炭资源丰富，由于深居内陆，交通不便，因此经济比较落后，但是火电遍布，供电量相对充足，电力资源浪费问题比较明显。

2 基于电力需求侧管理技术的电力经济模型构建

在市场经济条件下，电力资源作为一种特殊的公益商品，关系着国家民生。基于电力需求侧管理的理念下，着眼于当前区域用电情况，对负荷加以调整控制，一方面能够推进用户改变用电方式，保障供电均衡性，降低用电成本，另一方面能够避免造成电能浪费，最大限度提高用电效率，实现保护环境的目标。区域供电每天分成高峰、低谷、平段三个阶段，各段电价各不相同，基于电力需求侧理论支持下每个季度或半年一年调整一次价格段［2］。

2.1 需求弹性理论

需求价格弹性理论主要是基于用电供需侧管理技术构建的用电价格弹性矩阵数学模型，通过调整不同时间段用电价格，分析用户反应灵敏度，对电网负荷变动情况加以总结，并通过对该模式的目标函数优化，确定调控用电的具体方式。在某一特定时间限制内，在其他条件不变的情况下，需求定律表现为商品价格越高，需求量越小；反之，商品价格越低，需求量越大，函数曲线是一条向右方向倾斜的曲线，如图1所示（横轴表示需求量Q、纵轴表示价格p）。

图1 需求函数曲线

2.2 价格弹性

需求价格弹性在经济理论的定量分析中具有广泛的应用性，商品价格变动对商品需求量有直接影响，如果设置峰谷需求侧模型，在峰值时商品需求量必然下降，这就是需求价格的弹性或者说需求量对价格变动的反应程度。不考虑其他客观因素影响，直接研究需求量对价格变动的反应程度，其公式为：

式中，ε代表电力需求价格弹性系数；Q代表商品需求量；ρ为原产品价格。

基于电力需求侧管理技术的需求曲线变动可知：普通消费者会根据正常价格消费商品，当商品价格增长时，消费者会减少对此商品的消费，当商品价格下降时，消费者则会增加对此商品的消费。体现在用电模型上，峰值时期，用电量下降；低谷时期，用电量上涨。

2.3 峰谷分时电价的市场原理

峰谷分时段电价是一项行之有效的用电需求侧管理方式，将用电价格作为一种符号，处于用电峰段时，用户应优化用电方式，减少用电，从而缓解区域供电用电矛盾，确保地区发电供电用电均衡。峰谷分时电价这种模式，能够增加电力系统负荷利用率和设施利用率，增强系统运行的可靠性和经济性，有利于节约电力资源，推动我国电力行业向智能化方向发展。

电力工业本身的生产特点导致峰时时段的电力生产成本高于其他时段，基于电力需求侧管理技术对峰时段和谷时段进行用电定价，从而达到移峰填谷，更好地调配电力资源，平衡区域供电和用电。影响某一时段用电的因素包括电价、生产状况、班制、天气情况、国民经济指数等等，其中电价是影响最大的因素，通过调控电价是实现用电效率提升的优化对策。由于峰、平、谷各时段的电力负荷需求是递减的，需求变动将导致需求曲线发生平移，在不同时间段同样的用电量，用电价格具有较大差异，这是基于电力需求侧调整所呈现出的电力资源优化使用效果，该措施是否有效与电力市场需求侧改革力度直接关联［3］。

2.4 电力负荷建模

随着市场用电需求持续增加，电厂发电供电压力逐渐增大，配网建设不够完善，设备老化等问题突出，电力结构分布不合理，不仅影响着供电稳定性，而且还会造成比较严重的电能损耗和环境污染。电力峰谷差值持续增加，电价结构很不合理，用电价格高居不下，引发了用户不满，因此在不断完善电力设施建设的过程中，必须大力推广电力需求侧管理，从而达到削峰填谷，平衡用电的效果。某工厂早上7点到下午19时用电数据详情如表1所示。

表1 XX工厂用电数据表

由此可见，该工厂的用电峰值集中在上午8：00—中午11：00，下午13：00—17：00。通过实施峰谷分时对电价进行调整，用电需求曲线变得比较平滑，用电负荷明显降低，峰谷差也显著减小，达到了削峰填谷的目的。峰谷分时电价前后参数比较如表2所示。

表2 实施峰谷分时电价前后参数比较

3 基于电力需求侧管理技术的电力经济管理优化对策

3.1 加强电力基础设施建设，保证供电稳定

近年来，电气行业朝着智能化方向不断发展，在电力供需平衡压力日益增加的背景下，供电企业基于国家发布的《电力需求侧管理办法》，加强电力基础设施建设，优化配置电力资源，最终达到了引导用户优化用电方式，调节区域用电需求的目的。不断完善电力基础设施建设是实施电力需求侧管理的前提，主要是通过扩大供电范围，引进先进的技术和先进设备，提高发电效率，满足更多企业和个人用电需求，在电力供应充足的基础上，进一步提升电力供应平衡能力，保证用电安全。

目前，在用电峰值时间段配电网运行压力较大，在电力基础设施逐渐健全的背景下，电力企业的电力调度能力更强，可以根据区域用电情况，引导用户优化用电，在巡检过程中，一旦发现电力运行存在故障问题，能够及时解决问题，从而保证了供电平稳性和安全性。为进一步提升电力需求侧管理水平，在加强电力基础设施建设的同时，还应对内部工作人员展开系统的教育培训，通过提升工作人员的综合技能水平，强化对电网运行情况的监管，对各类紧急事故进行快速处理，在保证供电稳定的基础上，提升服务水平，满足当下企业和个人用电需求，长此以往形成良好的秩序，能够促进社会经济稳定发展［4］。

3.2 利用电价手段，保证电力资源合理配置

电能作为一种商品，具有一般商品的共性，其市场供给将围绕市场均衡价格上下振荡调节。利用电价手段对电力资源进行合理配置是电力需求侧管理的重要内容，应依照社会发展实际状况和区域用电需求来构建，应面向全体用户，并做好分类管理，有针对性地设计激励性电价。为更好地提升电价手段调节水平，需要做好区域用电监测记录，对比几个月、半年、一年时间的用电整体情况，准确确认区域用电高峰期和低谷期，基于用价调整手段削峰填谷，以此来缓解用电高峰期供电企业的供电压力，同时保障区域供电稳定安全，避免造成电力资源的过度浪费，使电力资源能够得到高效利用。在峰谷电价制定时，定价标准需参考平段电价，以此为基础拉开定价差距，这样能够更好地引导人们调节用电方式，达到节约用电的目的。

就电价调控的整体情况来看，要想发挥电力需求侧管理技术在电力经济管理中的良好效果，应全面考量社会大环境，分析经济发展水平不同的城市用电情况，然后总结经济发达地区的电力需求侧管理技术应用经验，并结合本地用电实际情况，科学合理地配置电力资源，一方面保障当下持续增长的用电需要，另一方面尽量避免造成严重的电力能源浪费。电价制定虽然是围绕平段用电价格，但是同样需要做好全面的调研工作，细致分析电网负荷峰值时间和实际用电限制量，基于大数据技术的数据分析模型对相关信息进行提取和汇总，在此基础上进行调整，进而保证区域供电平衡性。

3.3 推广节能设备，加大节电设备优惠政策扶持

基于“碳达峰”和“碳中和”目标的大背景下，电力需求侧的管理策略制定发生了实质性变化，要继续优化电力能源的消费结构和方式，推动绿色制造业发展，在全社会范围内推广节能设备，从根本上实现节约用电的目的。在推广节能设备工作展开的过程中，政府部门需要制定相关的政策，充分调动机关事业单位，上下一体打好配合，引导全民意识到当前社会用电不规范的情况，带来的电能消耗过大一类的问题，然后普及节能设备应用优势，增加群众认可，进而提升群众对节能设备使用的积极性［5］。

为更好地调动群众，政府还应加大节电设备优惠政策扶持，面向两个群体展开工作，其一是面向研发节能设备的企业，继续加大财政补贴或者使用税收优惠，免税等政策，保证节能设备研发资金充足，提高企业投入研发的积极性；其二是面向群众，对于积极响应政府倡议的群众，可以到社区登记，政府给予一定的价格补贴，加上可以提供免费安装等服务，从降低群众资金支出的角度，实现大范围的节能设备推广，这样不仅能够在全社会形成节能环保的风气，还有利于供电企业提高电力资源配置水平，降低电能损耗。

3.4 扩大宣传范围，引导全民树立节约用电意识

目前，电力企业已经意识到了电力需求侧管理的重要作用，在实际工作实践中基本能够实现对电力经济管理问题的解决，从真正意义上解决电力资源短缺问题，促进社会有序用电。但是由于广大人民群众对此并不了解，虽然在用电价格调整下能够优化自身用电方式，但是并没有养成良好的用电习惯，不能从根源上实现对电力资源的节约。为有效解决各种电力经济管理问题，应扩大电力需求侧管理的宣传范围，既要利用好传统的广播电视平台，又要利用好当下多元化的多媒体手段，有关单位还可与社区共同合作，做好线下宣传普及工作，引导群众养成节约用电的良好习惯，避免造成电能资源浪费。

4 结束语

综上所述，电力需求侧管理在电力经济管理工作中发挥着重要作用，能够提升电力资源配置水平，在全社会形成节约用电的良好风气。在新时期背景下，电气企业要继续转变管理工作机制，基于当前社会用电整体情况，合理落实用地需求侧管理技术，不断创新电力经济管理模式，从而推动电力资源得到高效利用，保证社会效益和经济效益的统一发展，强化对生态环境的保护，促进我国社会实现可持续发展。