浅谈需求侧管理

陈燕

1. 需求侧管理概论

1.1我国能源资源状况

我国既是人口大国也是能源消费大国,而我国能源资源并不富裕，已探明煤炭储量占世界储量的11%，石油占2.4%，天然气占1.2%。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，石油资源人均值仅为世界人均只得17%，天然气为13.2%。 因此，我国能源资源不足，以煤为主油气贫乏的状况在今后二十年内不会有大的变化。为实现2020年非化石能源占比15％目标，“十二五”是关键阶段，必须大力发展水电、核 电和非水可再生能源发电，提高清洁能源装机比重，降低煤电比重。清洁能源装机比重从2009年的24.0%上升到2015年的30.9%、2020年的4.9%；清洁能源发电量比重从 2009 年的 18.8%上升到 2015 年的23.7%、2020年的27.6%。我国风能资源丰富，风电开发潜力巨大，未来我国风电装机仍将快速增长。

未来我国将规划建设七个千万千瓦级风电基地（哈密、酒泉、蒙西、蒙东、吉林、河北、江苏沿海）。根据风能资源条件和电网消纳能力，风电并网规模 2015 年将超过 9000万千瓦、2020年约1.5亿千瓦，年均新增风电装机超过千万千瓦。水能。我国水力资源技术可开发装机容量 5.42 亿千瓦，现已开发 1.83 亿千瓦（不含抽水蓄能）， 开发程度仅34%，远低于发达国家60%以上的开发程度。

1.1.1 我国能耗居高不下

?誗 我国单位产值能耗是世界平均水平的3倍多,比美国、欧盟、日本、印度分别高2.5倍、4.9倍、8.7倍和43%。

?誗 我国8个行业石化、电力、钢铁、有色、建材、化工、纺织主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%;燃煤工业锅炉平均运行效率比国际先进水平低15%; 我国建筑采暖、空调能耗均高于发达国家,其中单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2-3倍。

1.1.2 当前能源发展存在的问题：

①煤电油运全面紧张，能源瓶颈凸现——煤荒、电荒、油荒、运输紧张。

②煤炭安全生产问题突出—煤矿安全事故频发。

③能源环境不堪重负—环境破坏和污染严重。

④能源安全形势日益严峻—石油对外依存度不断提高。

1.2 需求侧管理产生的背景

通过日负荷曲线，发现：

①日负荷曲线不是一条直线

②日负荷曲线有明显的峰、谷之分

③峰谷差能反映需求方的电力使用情况

负荷率下降导致：

?誗 发电设备利用小时降低

?誗 发电煤耗增加

?誗 高峰时段调峰困难，导致拉闸限电

?誗 供电可靠性下降

?誗 服务水平下降

1.3 需求侧管理定义

1.3.1 综合资源规划（Integrated Resource PlaningIRP)的概念

电力需求侧管理来自综合资源规划的基本思路，是电力资源规划的主要内容。

综合资源规划是将供应方和需求方各种形式的资源作为一个整体进行的资源规划。

1.3.2 电力需求侧管理定义

电力需求侧管理（Demand Side Management），简称DSM，它是综合资源规划方法，在电力资源规划上的运用。即除电力供应方资源外，还把需求方提高用电效率减少的电量消耗，和改变用电方式降低的电力需求，视为一种资源同时参与电力规划。

1.4 需求侧管理目标

DSM的目标主要集中在电力和电量的改变上，一方面采取措施降低电网的峰荷时段的电力需求，或增加电网的低谷时段的电力需求，以较少的新增装机容量，达到系统的电力供需平衡；另一方面，采取措施节省或增加电力系统的发电量，在满足同样的能源服务的同时，节约了社会总资源的耗费。

1.5 需求侧管理对象

DSM的对象主要指电力用户的终端用电设备，以及与用电环境条件有关的设施。

◆ 用户终端用电设备：照明、空调、电动机、冷藏、热水器等。

◆ 与电能相互替代的设备：燃油、燃气、燃煤、太阳能、沼气等。

◆ 余热回收：热泵、热管、余热余压发电。

◆ 储能设备：蒸汽蓄热器、电动汽车等

◆ 企业自备电厂

◆ 与用电有关的环境设施：建筑保温、自然采暖等

需求侧管理特点：

◆ DSM适合市场经济运作机制：守法、鼓励竞争、讲究成本效益。

◆ 节能节电具量大面广和极度分散的特点

◆ DSM立足于长效和长远社会可持续发展的目标。

◆ 用户是节能节电的主要贡献者。要采取约束机制和激励政策相结合、以鼓励为主的节电政策。节电不等于限电，能源服务不等于能源管制。

1.6 需求侧管理内容

◆ 提高能效：鼓励用户使用高效用电设备、改变用电习惯

◆ 负荷管理：通过技术、经济措施以及必要行政引导，降低电力峰段负荷需求或增加谷段电力需求。

◆ 能源替代、余能回收及新能源发电

1.7 电力需求侧管理的意义

◆ 对社会和环境：节约一次能源，减少火电厂的废水、废气排放，改善环境质量

◆ 对电力企业：减少电力建设投资，降低电网运营开支，提高电网运行的安全性

◆ 对电力客户 ：提高电能利用率，降低产品成本，减少电费支出

1.8 国内发展情况：

我国电力需求侧管理经历了引入传播、初步应用和起步实施三个发展阶段。

1.8.1 存在问题：

◆ 终端用电效率明显低于国际先进水平

随着经济的快速增长，国内低效率、高电耗的生产能力和民用设施仍在增加，终端用电效率与国际先进水平的差距有进一步扩大的趋势。

◆ 目前对DSM理解上存在的误区：

(1)只重视负荷管理

(2)实施DSM会降低用户的用电满意度

(3)实施DSM是电力企业单方面的行为

(4)降低能耗会减少电力市场份额

(5)电力紧缺时DSM有效，电力富裕时DSM不起作用

1.8.2 发展潜力：

从现状和发展的角度，我国在调整工业体系结构，提高终端用电效率方面，存在巨大的电量和电力节约潜力。

加强对我国各地区、各产业的负荷特性的研究，以及气候、气温、电价、产业调整等因素对负荷影响的研究，摸出规律，充分利用各地区的峰谷差、时间差，发挥电力系统联网特性，削峰填谷，充分显现电力需求侧管理工作的效益。

1.9 DSM的四股力量

电力需求侧管理的开展，必须发挥政府、电力公司、电力客户和中介服务部门各方的作用。

1.9.1 政府

开展电力需求方管理需要法制和政府的支撑，它是一个社会行为，只有在宏观调控指导下充分发挥市场调节的基础作用，才能争得最佳经济效益。

政府要将实施需求方管理纳入法制轨道并建立相应的体制保障。对各方在节电效益的分配上进行协调和在实施中进行监督指导。

1.9.2 电力公司

电力需求方管理的主体，要与电源开发和供电一样，把节电纳入日常运营活动。

◆ 体制上要明确地把节电列入电力公司的职能范围。

◆ 法制规定应鼓励电力公司主动承担实施需求方管理计划。

◆ 政策上要允许电力公司以财政激励手段推动需求方管理归划的实施。

1.9.3 供电公司目前进行的重点工作

（1）安装、运行需求侧采集系统，在电网负荷采集点及电力客户现场安装采集终端，利用系统功能执行有序用电方案，掌握电网、客户负荷变化情况，为供电公司市场营销、需求侧管理工作提供数据和技术支持。

（2）在高耗能产业中加强DSM。由于高耗能产业用电量大、附加值低，要争取各级政府的支持并出台政策限制电解铝、黄磷、铁合金等高耗能、高污染、低产值企业的用电，促进产业结构升级。

（3）利用价格杠杆调节供求矛盾。在销售环节推行峰谷分时电价，对具备条件的企业试行避峰电价，鼓励用户低谷用电，优化电力资源配置；实施价格联动，在上网环节按照销售环节时段和比例推行峰谷分时电价。

1.9.3 供电企业需求侧管理工作的机构设置：

一部四中心：营销部，下设计量中心、电费结算中心、客户服务调度中心、需求侧中心。

?誗 需求侧中心职责：

(1)根据地区电网运行情况和用电特性，制订本地区有序用电方案和电力供需平衡应急预案。

(2)开展需求侧有序用电管理工作，宣传、推广节能新技术，以及安全用电常识。

(3)负责需求侧采集系统的运行、维护、数据分析工作。

(4)开展电力市场分析和预测管理工作。

1.9.4 电力客户的作用

用户是终端节能节电的主体，只有电力客户的积极参与才能提高终端用电效率节约能源，移峰填谷减少发电装机容量。

2. 需求侧管理实施

为了完成综合资源规划，实施需求侧管理，必须采取多种手段。这些手段以先进的技术设备为基础，以经济效益为中心，以法制为保障，以政策为先导，采用市场经济运作方式，讲究贡献和效益。

2.1 技术手段

针对具体的管理对象，以及生产工艺和生活习惯的用电特点，采用当前技术成熟的先进节电技术和管理技术及其相适应的设备来提高终端用电效率或改变用电方式。

改变用户用电方式和提高终端用电效率所采取的技术手段各不相同。

2.1.1 改变用户的用电方式

改变用户用的方式是通过负荷管理技术来实现的，负荷管理技术就是负荷整形技术。它是根据电力系统的负荷特性，以某种方式将用户的电力需求从电网负荷高峰期削减、转移或增加在电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求在时序上的分布，减少日或季节性的电网峰荷，以期提高系统运行的可靠性和经济性。

负荷整形主要有削峰、填谷、移峰填谷三种。

(1)削峰

削峰是在电网高峰负荷期减少用户的电力需求，避免增设边际成本高于平均成本的装机容量，并且由于平稳了系统负荷，提高了电力系统运行的经济性和可靠性，降低了平均发电成本。另一方面，削峰会减少一定的峰期售电量，也降低了电力公司的部分收入。

削峰的方式：直接负荷控制，可中断负荷控制。

?誗 直接负荷控制

在电网峰荷时段，系统调度人员通过负荷控制装置控制用户终端用电的一种方法。直接负荷控制多用于工业的用电控制，以停电损失最小为原则进行有序控制。

?誗 可中断负荷控制

是根据供需双方事先的合同约定，在电网峰荷时段系统调度人员向用户发出请求信号，经用户响应后中断部分供电的一种方法。它特别适合可以放宽对供电可靠性苛刻要求的那些“塑性负荷”。

应用范围：主要应用于工业、商业、服务业等，如有工序产品或最终产品存储能力的用户，可通过工序调整改变作业程序来实现躲峰 。

利用时间控制器和需求限制器等自控装置实现负荷的间歇和循环控制，是对电网错峰比较理想的控制方式。

（2）填谷

填谷是在电网低谷时段增加用户的电力电量需求，有利于启动系统空闲的发电容量，并使电网负荷趋于平稳，提高了系统运行的经济性。

比较常用的填谷技术措施有：

1）增加季节性用户负荷。在电网年负荷低谷时期，增加季节性用户负荷；在丰水期鼓励用户多用水电，以电力替代其他能源。

2）增加低谷和季节性用电设备

增添低谷用电设备。在夏季尖峰的电网可适当增加冬季用电设备，在冬季尖峰的电网可适当增加夏季用电设备。在日负荷低谷时段，投入电气锅炉或蓄热装置采用电气保温，在冬季后夜可投入电暖气或电气采暖空调等进行填谷。

3）增加蓄能用电装置

在电网日负荷低谷时段投入电气蓄能装置进行填谷，如电气蓄热器、电动汽车蓄电瓶和各种可随机安排的充电装置等。

参考文献

[1]《电力需求侧管理工作指南》（中国电力出版社）

[2]《电力需求侧管理》（刊号CN32-1233/TM，双月刊）