新形势下电力系统供需互动问题研究及分析

摘要：供需互动是电力市场化改革、智能电网建设以及再生能源规模并网等电力系统在新形势下的发展方向，同时也是对国内电力市场进行完善的必要过程和发展方向，对系统安全、可靠的运作有着非常重要的意义。文章根据需求和市场深度来划分国内实际情况，对供需互动的形式以及需求响应等内容进行了总结。

关键词：新形势；电力系统；供需互动；电力市场化；智能电网建设；再生能源 文献标识码：A

中图分类号：TM711 文章编号：1009-2374（2016）34-0166-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.081

在很长的时期中，需求侧对于平衡电力供需和改善系统运作的主动作用没有得到重视，在市场中始终是价格被动接受者的位置，而真正引起关注的则是因为电力市场危机而导致电力市场发展问题暴露，对需求侧的作用才开始关注。

1 电力系统发展阶段

1.1 市场化改革推进

全球中的很多国家对电力市场做深入改革，将传统的电力市场运行方式进行全面改革，使电力市场以开放式模式进行运作，因此带来了需求侧和供给侧相结合的理念来达到供需关系的平衡。市场化程度的加深在很大程度上充实了电力交易方式，并且使市场交易机制更加灵活多变，这对于需求侧来说提供了很多的可能性。在国内很多大城市中推行的峰谷电价，就是客户可以依据自身用电情况来进行选择，而对一些在高峰期自愿中断负荷的企业可以给予一些奖励。

1.2 智能电网的建设

需求侧的成本、效益和自动化程度决定了在电力系统中所起到的作用，智能电网是当前电力系统中非常重要的科技创新发展，所以要大力地对其技术进行发展。智能电网的发展提供了将高级计量基础设施和能量管理系统结合的双向通信设施和双向电力传输技术，最大的优势就是将信息不对称而产生的成本进行了有效的降低，不但有效地改善了市场透明程度，还稳定了电力行业的良性竞争方向。

1.3 可再生能源的发展

化石能源储备量越来越少，这样风电可再生能源的开发力度会大大提升，但随之而来的就是发电侧的不确定会提升。若仅仅利用发电侧来对系统的安全进行负责，则在经济性能上表现效果相对较差，因此主动追踪电力供给对于大规模再生能源网来说是非常可靠的安全运作基础。在使用可再生能源的同时，不可避免地要增加分布式电源数量，所以普通的用户可以通过屋顶光伏发电等方式来获得电能，改变原来电能购买使用者的身份，在达到自身使用电能标准的同时还能将剩余电量储存下来。与此同时也可以和电网签订合同，这样在得到低廉的购电费用等优惠的同时还能对价格波动进行一定的控制，对于跨时空交易来说十分有利。

供需互动由此而产生，主要指的是电力系统中各个方向利用市场或是服从系统调度来明确和调整用电和发电的方式，这其中还有电能、信息和交易的互动。供需互动可以对双方之间的资源做调整和协商，以此使用最低的成本来维护系统的安全性，确保其经济运作的正常化，这样不仅能将资源进行合理使用，还维持了竞争的公平性，保证了电力市场中的合理性。

2 供需互动的实现形式

2.1 互动形式的种类

供需单侧各方之间的互动形式，包含了供给侧方的发电权交易和需求侧方的用电权交易，但是确保发电和用电权交易的正常化进行，就需要保证电力的供给是不间断的，即便是电能出现短缺的情况下这种交易也可以顺利开展，在供需内部中通过交易来控制供需关系，目的就是达到最合理的资源配置。

供需两侧各方之间的互动形式，依据各种形式之下需求侧参与和影响市场的程度之间的差别，分别是需求响应、需求侧竞价等内容。需求响应是市场利用价格信号和激励方式，通过需求弹性来控制用户的电力消费模式，以便可以有效地减少供需互动形式所产生的成本。而在需求侧竞价中电力需求侧既是价格接受者，更是市场中的参与者，可以和供给侧来共同参与竞争中，控制和影响价格形成。负荷调度可以表现出部分负荷灵活可调性，主动地参与到系统的运作过程中，这样可以达到经济效益和整体资源的合理配置。在具有分布式电源的调度情况下，电力用户要掌握屋顶光伏、小型风机等发电设施，变为产销合一者，对用电和发电做合理的调配。除此之外，聚合不同容量的分布式电源，在市场竞争中还具有非常大的优势。

2.2 发电权交易

发电权交易是指发电商通过在市场中进行竞争从而得到发电许可份额，并且以市场规则为基础而从事交易。水火互济的生产方式会是电力系统长时间优化调度的基础，但是可再生能源的发展日渐壮大，使得风火置换交易对火电运行成本进行了有效的降低，这样也减少了碳排放量。在国内，煤电发电量在整体装机容量中还具有很高的比重，而因为国内电源结构的不完善导致可再生能源和负荷中心分布不合理，所以要利用发电权交易来解决这种情况，但是国内发电权交易市场程度较低，灵活调整机制所具有的优势没有充分地表现出来。

2.3 用电权交易

用电权交易则是指电力用户依据自身的标准，根据规则来对用电权做交易，实现电能使用在用户之间的自行调整，通常而言具有单位耗能从高到底，以及由少至多的方向性。用电权交易下开展电力用户互惠是最为合适的方式，带动了用电的有序性，利用市场来对资源做合理配置就可以有效地对需求侧市场进行完善。用电权交易也是需求响应、负荷调度的一种市场化方式，通过对峰荷的调节来维持电力平和，确保了电力系统的正常运作。最近几年对能源开发力度的加强，对于当前电力供需紧张形势而言不得不说起到了很好的缓解作用，但不可否认的是其中还存在着时效性、时段性等缺电情况，综合来看国内电力市场化程度并不高，这样导致了用电权交易单纯的存在于需求侧内部中，没有完全地发挥出其应用性。

2.4 需求响应

需求响应存在于市场中，是参与其中的用户因为价格信号产生的反应或是其中的一些激励制度而做出反应，对电力消费模式的一种改变。需求响应将需求侧的安全稳定性充分的表现出来，需求响应一方面是关于价格的需求响应；另一方面是关于激励的需求响应。前者的需求响应指的是用户在根据电价的浮动来做调整，最终实现降低电费的目的，而后者则指的是用户通过削减负荷或是截断用电等方式来获得一定的奖励，无论是那种需求响应都可以进行协调发展。需求响应同时也是虚拟资源，在进行交易的同时对各方面项目的开展能够进行有效的调节，以此来获得实际的利益。

但是国内对于需求响应项目的开展并不完善，一些大型城市虽然已经开始了分时电价等模式，但是这种情况并不多见，而从发达国家来看，需求响应对于系统短期容量缺失情况可以起到有效的调节作用，并且对于高峰电价、电价波动风险等风险也能有效的避免，因此同样也可以在国内进行推广。

2.5 需求侧竞价

需求侧竞价是一种主动竞争，用户能够根据自身需求来做自我调节，通过竞价来融入市场运作中，同时可以收获到相应的经济效益，而实行的机制主要分为两种：一种是双边合同交易；另一种是参与市场竞标。

双边合同交易指的是需求侧必须参与到市场议价中，使得市场格局中出现多方代表参与其中的形势，以便可以对电力供需和电价体系做科学化调节和控制，对电力交易方式做好风险管理，形成全面互动职能电网独有的特征。考虑到实际的成本，一般情况下是用电量可以达到一定程度，需求量非常大的客户才能和发电商做电能交易。输配电定价模式所包含的种类主要有三类，它们分别是单一电量定价、单一容量定价和两部制电价，并且根据输配电固定成本、网络损耗等内容来做分配。需求侧可以把整个需求参与到市场竞争中，可以提供需求侧竞价曲线，同时也可以参与内容丰富的需求变量市场竞争中。

3 供需互动的市场特性

3.1 供求机制

因为电力资源没有办法大规模经济储存，之前的电力市场就没有办法像其他商品那样利用仓库来进行储存，以便可以及时地投入到市场中来解决供求平衡的问题。因为市场是以销定产，所以只能不断进行扩建、升级输电设施，加大投资力度来能保证逐渐增长的电力需求。但是其中也存在着一些问题，例如大范围缺电、系统可靠性降低等问题。而在供需互动的电力市场中，达到供需平衡的方式有很多种，不会局限在一条渠道上。需求侧要签订合同就要对电力需求做时空调整等多种方式来对市场供需做调节，配合供给侧供需问题来对资源做合理的配置。

3.2 价格机制

价格机制是市场机制的中心，可以充分地体现出市场中需求侧和供给侧之间的影响，而国内的电价主要包含了上网电价、输配电价和销售电价。在没有供需互动的电力市场中，电价机制的波动较大并且存在着不合理性。发电商为了利益而采用持留发电容量等方式来提高市场电价，尤其是在需求侧本身没有一个良好的价格弹性的形势下。除此之外，因为以销定产的市场特性使得风水季节弃水情况时有发生，并且因为负荷水平频繁变化而带来了经济损失，电价持续的下降，甚至出现负电价，将市场中的风险提升。

3.3 促进市场改革

电力系统的供需互动对于价格来说，是一种反馈方式，能将价格的形成和变化具体的表现出来，这同时也可以看出市场配置所具有的优势，具有高效的用电负荷，不仅将供需关系管理协调，还能预测未来走势，充分地体现出了供需互动对系统安全稳定运作和市场公平合理发展的重要意义。和很多已经具有供需互动项目的发达国家相比，国内的发展时间较短，但是不可否认的是其潜力十分巨大。在新形势环境中要在电价形成机制中逐步健全用户端购电的开放，不断挖掘大用户购电能力，还要扩大分布式再生能源网范围，真正地发挥出价格信号在调节供需关系中的效果。还可以进行有序的需求响应项目，健全再生能源电价和奖励机制，这样利用技术手段来提升能源使用效率。

4 结语

新形势下电力系统中供需互动方面是电力市场化的改革，对电力系统也是一个完善和创新的过程，提升了系统的安全性和稳定性。而国内电力市场化的不断发展对供需互动形式也是一种双向的选择，希望可以降低电力市场中的风险，为电力系统的科学发展提供基础。

参考文献

[1] 王锡凡，肖云鹏，王秀丽.新形势下电力系统供需互动问题研究[J].中国电机工程学报，2014，（29）.

[2] 张钦，王锡凡，王建学.电力市场下需求响应研究

[J].华东电力，2013，（41）.

作者简介：李君宏（1973-），女，宁夏人，供职于国网宁夏电力公司检修公司，研究方向：电网运维。

（责任编辑：小 燕）