智能用电措施的成本效益分析

王哲 李天真 陈险宁 刘玉 张艳

摘要：在目前节能减排的背景下，我国电源（特别是火力发电机组）朝着大容量、超临界参数的方向发展着。为了更大范围地实现电力能源资源的优化配置，单纯依靠供方能力建设来实现供需平衡，已不能满足资源节约型社会发展的需要。需求侧资源与供应侧资源相比，其响应速度快、成本低、零排放等优点，决定了在满足同样的供电可靠性水平下，利用智能用电技术开发需求侧资源来替代供电成本较高的部分供应侧资源，可以降低总的系统供电成本，实现资源优化配置，同时可以间接减轻环境污染，促进低碳电力系统的建设。

关键词：智能用电；措施；成本效益

1实施主体

1.1调度机构

作为一个系统调度机构，需要从发电公司以及需求侧管理机构获取一系列的辅助服务，以保证系统1天中的供求平衡。为了提供这些服务，需求侧管理机构必须在1年中的一些时间段采取一定的措施来降低用电需求。这些辅助服务包括短期运行备用及系统频率响应等辅助服务。

1.2用户

针对工业用户跟商业用户来说，尤其是大用户，其能把降低自身用电需求对应能力用到电力市场中进行交易或是基于双边合同模式实施交易行为，在全球，除英国以外的部分国家电力市场运营，包括大用户在内的用户会积极参与到市场交易获得电力，整个进程透明且公开，可以这样说，用户自身用电需求的降低能跟供电商自身电能的出售处于相同标准平台下进行交易及竞争。

1.3供电商

供电商可发出价格信号，促使用户降低其用电需求，常见的价格信号为分时电价与多阶段可中断负荷电价。供电商可以通过事先确定好1天中不同时段的用电价格，通常是将1天分成峰谷2个时段，或者峰谷平3个时段，或者分得更详细一些，通过价格激励来引导用户优化用电策略，科学用电。多时段可中断负荷电价的实施主体也是供电商，同样依据价格促使用户降低用电需求，缓解系统供求平衡的压力，提高系统供电可靠性水平。

2效益分析

从图1可知，电费支出这项指标可针对用户在智能用电措施应用之后所产生财务效益展开衡量，其能基于措施实施前后电费支出情况进行展现；用户平均停电时间主要指的是用户处于统计阶段时相关的平均停电小时数，其可作为用户侧实现供电可靠性反映的关键指标；购电成本可就智能用电措施应用之后供电侧经济效益所受影响进行衡量，通过供电侧所减少的峰荷供电量进行体现，即表现为供电侧购电成本的不断减少；供电可靠率指的是在统计阶段内的用户有效供电时间总小时数跟统计期间小时数的比值，该指标能够针对供电侧供电可靠性进行合理反映；新建机组成本，其是在综合考虑发电容量限制条件下的发电侧经济效益指标，能够通过用户在措施应用造成发电侧发生减少的发电容量进行展现，主要表现是发电侧发电成本的优化降低；超负荷运行比率，通常，如果机组超负荷运行比例愈大则发电系统越容易出现崩溃现象，直接影响着系统可靠供电，所以在此合理选择机组超负荷运行比率指标，针对用户措施应用后发电侧所获取的可靠性效益实施衡量。综上，如果系统需实时实现供求平衡，要使用智能用电措施针对实际用电需求展开调整，能在完成直接经济效益获取的同时，形成间接意义上的可靠性效益，使得用户真正可以分享到最为直接的经济效益，通过措施应用做出负荷调节行为，影响发电容量与供电量，旨在让发电侧以及供电侧获得一定可靠性及经济性等效益。研究发电侧效益指标可知，在某个顶供电可靠水平基础上，进行智能用电措施的优化使用，能实现系统针对新增发电容量投资需求的合理控制与不断减少，基于机组超负荷运行比例的有效降低，增强系统供电稳定可靠性。所以通过智能用电措施应用，可实现系统可靠性强化，特别是系统备用發电容量相对缺乏时。

3成本分析

智能用电措施的实施可以取得明显的经济效益与可靠性效益，但是这些措施的实施也需要成本支出，这些成本既包括实施智能用电措施的先期成本，也包括实施过程中的成本，既包含用户与供电侧的参与成本，也包含智能用电措施的系统成本，在此从用户以及供电侧2个方面对智能用电措施的实施成本进行分析。用户侧采用智能用电措施的成本主要为参与成本，即相应的设备购置费用及安装费用，对用户来说主要指智能电表以及控制器等器具的购置及安装费用。供电侧实施智能用电措施的成本不仅包括参与成本，还包括系统成本，其参与成本为相应的通信设备购置及安装费用，系统成本主要包括：管理费用、运行维护成本及控制中心建设安装费用等，包括为改变电费结构所做工作发生的成本。

4实施条件

虽然智能用电措施实施可以催生多元化效益，然而其实施应具备相应条件。在整个市场中，基于合适的渠道方式针对系统所出现的供电紧张状况进行反映，同时体现出这个时期智能用电措施应用时对于供电紧张起到良好缓解作用的信号；推广普及使用智能电表可谓是智能用电措施实施的关键基础，因为智能电表可完成对信息的全面采集，基于这些信息向用户高质应该怎样正确实现自身用电负荷的降低，使之获取相应的经济回报数值，指导用户优化转变用电模式，做到科学用电；尽可能进行适合各种类型用户的相关智能用电措施的优化开发，在此注意必须明确实施细则，注重应用成效的优质获取，部分类别用户应为自身经用模式或生活状态所产生的用电需求弹性相对较差，未能符合系统调度机构提出的具体要求，并不能满足转移用电需求，所以部分分时电价机制在此类用户中适用性较差，则需采用更为有效的措施达到强化其反应能力的目的。

5结语

总之，基于智能用电措施运用针对电网负荷进行合理调节，能充分凸显出保障系统供电可靠性需求，为满足未来低碳环保发展要求，电力系统愈发需要基于智能用电措施实施，实现对可再生能源的间断性发电出力，对系统造成的供求不平衡的影响有效缓解，应用意义十分深远。

参考文献：

[1]苏浩益，李如琦.智能电网框架下的DSM成本效益分析模型[J].电力系统保护与控制，2012，（14）.

[2]曾鸣，田廓.智能用电措施的成本效益分析[J].能源技术经济，2011，（1）.

（作者单位：国网葫芦岛供电公司）