淺析從電力系統(tǒng)運(yùn)行角度看需求側(cè)管理

　　論文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)運(yùn)行　系統(tǒng)備用　事故備用　需求側(cè)管理

　　論文摘要：論述需求側(cè)管理作為電力系統(tǒng)中一種常規(guī)運(yùn)行手段的可能性和要求。首先討論了DSM用作電力系統(tǒng)運(yùn)行備用、事故備用以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)要求和必須解決的問題，在此基礎(chǔ)上提出了電力系統(tǒng)運(yùn)行角度對(duì)DSM的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論表明DSM要作為常規(guī)的系統(tǒng)運(yùn)行手段，還存在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和機(jī)制上的一些障礙，需要認(rèn)真解決。
　　
　　需求側(cè)管理(DSM)從系統(tǒng)運(yùn)行角度看，可作為通過計(jì)劃、監(jiān)視、控制用戶的用電，使得用戶改變其用電模式和用電水平的管理和控制過程。主要可分為間接的用戶側(cè)管理和直接的用戶側(cè)管理兩大類。間接用戶側(cè)管理，主要是指通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和法律等手段來推動(dòng)節(jié)能節(jié)電工作，從而間接地減少用戶側(cè)電力和電能的需求和消耗。直接用戶側(cè)管理是指各種直接對(duì)用戶實(shí)施的負(fù)荷管理措施，如直接負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷和其他負(fù)荷管理措施。
　　一、需求側(cè)管理在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用
　　從運(yùn)行角度講，需求側(cè)管理的某些手段在一定條件下可以作為電網(wǎng)運(yùn)行的手段，如作為系統(tǒng)備用、作為錯(cuò)峰/避峰、作為系統(tǒng)緊急減負(fù)荷等。這些不同的應(yīng)用對(duì)DSM的要求是不同的，下面分別討論。
　　（一）DSM作為系統(tǒng)備用
　　1、作為系統(tǒng)響應(yīng)性備用
　　一般來說電力系統(tǒng)的負(fù)荷波動(dòng)可以分為幾類，其中一類是波動(dòng)周期在秒級(jí)的隨機(jī)波動(dòng)。常規(guī)情況下，這類波動(dòng)主要由發(fā)電側(cè)的一次調(diào)頻功能來平衡。如果想通過對(duì)負(fù)荷側(cè)的即時(shí)調(diào)節(jié)來平衡，DSM的響應(yīng)時(shí)間必須與發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間相當(dāng)。由于現(xiàn)實(shí)中很難有這樣可以迅速調(diào)節(jié)的負(fù)荷，DSM目前不大可能在系統(tǒng)運(yùn)行中作為響應(yīng)性備用。
　　2、作為系統(tǒng)運(yùn)行備用
　　為確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，一般來說，系統(tǒng)在任何時(shí)候都需要有超過當(dāng)前負(fù)荷的運(yùn)行備用容量，備用容量的大小與系統(tǒng)的負(fù)荷水平和裝機(jī)狀況有關(guān)。旋轉(zhuǎn)備用的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)在10min以內(nèi)，因此只有那些在調(diào)度員控制（或調(diào)度）下，在10min以內(nèi)就可以達(dá)到負(fù)荷控制目標(biāo)的DSM才可以作為運(yùn)行備用。
　�。ǘ�）DSM作為事故備用
　　電力系統(tǒng)是一個(gè)各環(huán)節(jié)緊密關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)，各種不可預(yù)測(cè)的緊急狀況經(jīng)常發(fā)生，主要有：（1）系統(tǒng)突然失去部分發(fā)電出力時(shí)的發(fā)電容量短缺；（2）輸配電設(shè)備故障造成局部輸變電容量不足和過載；（3）無功或電壓不足；（4）互聯(lián)系統(tǒng)中需要對(duì)外事故支援。
　　在發(fā)生以上緊急情況下，運(yùn)行部門除了采用調(diào)整剩余機(jī)組出力和電網(wǎng)接線方式的常規(guī)措施外，還可考慮通過DSM來削減本系統(tǒng)內(nèi)有功/無功出力來迅速緩解緊急狀況。如果采用DSM作為系統(tǒng)事故備用的手段，就必須要考慮和解決有關(guān)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)問題：
　　1、與一定數(shù)量的用戶簽定“可中斷合同”，確定可中斷電價(jià)。
　　2、啟動(dòng)DSM用于緩減緊急狀況的先后順序問題（要與購買事故備用相比較）。
　　3、預(yù)測(cè)DSM實(shí)際可能達(dá)到控/限負(fù)荷的大小和比例。
　　4、啟動(dòng)所需要的時(shí)間（必須是瞬時(shí)或幾分鐘內(nèi)可控的）。
　　5、確定用于事故支援的對(duì)象、容量及條件。
　�。ㄈ�）作為削峰、錯(cuò)峰手段
　　DSM作為經(jīng)濟(jì)性削峰/錯(cuò)峰措施時(shí)，由于其使用時(shí)機(jī)和時(shí)段的不同，經(jīng)濟(jì)效益也是不同的。主要效益體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　1、壓減年度或季節(jié)性高峰負(fù)荷水平，從而推遲或削減新的投資（發(fā)電或輸配電。
　　2、壓減周或日高峰負(fù)荷從而避免使用或采購高價(jià)電。
　　3、調(diào)整日負(fù)荷曲線的形狀，以適應(yīng)受約束的可調(diào)容量。
　　削峰、錯(cuò)峰手段不但可使電網(wǎng)和發(fā)電公司獲得明顯效益，用戶也可以避開高峰時(shí)用電從而避免高峰電價(jià)的支出。有研究報(bào)告表明，在美國需求側(cè)管理項(xiàng)目的平均移峰成本約為30美元/KW，而其發(fā)電的投資成本高達(dá)500美元/KW以上。但在實(shí)際運(yùn)行中，要將DSM用于削峰/錯(cuò)峰也必須事先明確或解決以下問題：
　�。�1）如果DSM是通過合同的形式確定的，必須先確定合同的主體，即明確誰和用戶簽定合同。
　�。�2）什么情況下（經(jīng)濟(jì)指標(biāo)）運(yùn)行部門可以啟動(dòng)DSM來執(zhí)行削峰、錯(cuò)峰。
　�。�3）如何保證運(yùn)行部門得到準(zhǔn)確和足夠的DSM可執(zhí)行削峰、錯(cuò)峰信息。
　�。�4）事后的檢查、驗(yàn)證及分析。

　　二、從系統(tǒng)運(yùn)行角度評(píng)價(jià)DSM的主要標(biāo)準(zhǔn)
　　從電力系統(tǒng)運(yùn)行角度來評(píng)價(jià)DSM和從經(jīng)濟(jì)角度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不同的。概括起來講，需要從以下方面來考察DSM的作用。
　�。ㄒ唬┛煽匦�。當(dāng)DSM在電力系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用時(shí)，運(yùn)行人員可以對(duì)DSM直接控制是非常重要的，且一般要求被控用戶不能覆蓋DSM的指令以確保可控。
　�。ǘ�）可用性。指隨時(shí)投入使用的能力。如果將DSM作為電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)常用手段，必須保證DSM隨時(shí)可用，并保證具備一定數(shù)量的可控負(fù)荷。
　　（三）可監(jiān)視性。指運(yùn)行人員可直接監(jiān)視參與DSM的負(fù)荷的實(shí)際情況。
　�。ㄋ模┘磿r(shí)性。即時(shí)性指標(biāo)主要包括2個(gè)意思：1、啟動(dòng)DSM是否要提前通知；2、提前多少時(shí)間。現(xiàn)實(shí)情況中，不同類型的企業(yè)，因提前通知時(shí)間不同，經(jīng)濟(jì)損失也是不同的，某些企業(yè)在遭受無防備的斷電時(shí)損失巨大。一般可分為“瞬時(shí)停電”、“提前30min通知停電”、提前30min通知停電”等，這些不同的時(shí)間要求可以對(duì)應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的不同措施。
　�。ㄎ澹┟舾行�。主要指DSM管理下的負(fù)荷對(duì)社會(huì)環(huán)境（如日期、經(jīng)濟(jì)周期等）和自然環(huán)境（氣候、溫度等）的敏感程度。從運(yùn)行角度來講希望越平穩(wěn)越好。
　　（六）靈活性。用于衡量使用DSM時(shí)的受限制程度。如可用次數(shù)是否限制（每日、周、月、年的總次數(shù)）；每次啟動(dòng)DSM后的可持續(xù)時(shí)間是否有限制及每次動(dòng)用DSM前是否需要專門批準(zhǔn)等。
　　（七）調(diào)節(jié)容量和調(diào)節(jié)速率。指DSM可調(diào)節(jié)（可控）的'負(fù)荷量和從啟動(dòng)DSM至達(dá)到負(fù)荷控制目標(biāo)需要的時(shí)間。
　　三、將DSM作為系統(tǒng)運(yùn)行常規(guī)手段所面臨的主要障礙
　　（一）缺乏開展DSM的有效機(jī)制
　　在目前的電費(fèi)計(jì)算機(jī)制下，供電公司缺乏有效的激勵(lì)機(jī)制從事DSM方面的投資和項(xiàng)目，以促進(jìn)用戶節(jié)約用電和提高能源效率。因?yàn)楣╇姽�司的收入與售電量直接相關(guān)，售電量越多，收入越高。而DSM一般在減少用戶高峰負(fù)荷的同時(shí)，也往往會(huì)促使用戶節(jié)約用電，提高效率，從而減少供電公司的收入。
　　對(duì)電力用戶而言，在目前的電價(jià)機(jī)制下，也缺少參與DSM項(xiàng)目特別是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行最有意義的“可中斷供電”項(xiàng)目的積極性。目前推出的峰谷電價(jià)機(jī)制，在一定程度上促使用戶將部分負(fù)荷“移峰填谷”，但由于缺乏“可中斷電價(jià)”機(jī)制，用戶很難接受將其置于電力運(yùn)行部門直接控制的DSM系統(tǒng)之內(nèi)。