強化電力需求側管理，緩解電力系統峰值壓力

摘要：近年來(lái)全國用電負荷特別是居民用電負荷的快速增長(cháng)，全國范圍內夏季、冬季用電負荷“雙峰"特征日益突出，惡劣氣候現象多發(fā)增加了電力安全供應的壓力。具有隨機性、波動(dòng)性、間歇性特征的可再生能源大規模接入電網(wǎng)對電力系統的穩定性帶來(lái)新的挑戰，同時(shí)社會(huì )各方面對電力安全穩定供應的要求不斷提高，迫切需要兜牢電力安全保供的底線(xiàn)。在這種情況下5月19日就《電力需求側管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》和《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》向社會(huì )公開(kāi)征求意見(jiàn)，此次公開(kāi)征求意見(jiàn)的時(shí)間為2023年5月19日至2023年6月18日。

1 主要內容

《電力需求側管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》根據2017年發(fā)布的《電力需求側管理辦法》修訂形成，《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》則在2011年發(fā)布的《有序用電管理辦法》基礎上修訂形成。

在《電力需求側管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》修訂說(shuō)明中指出，電力需求側管理是指加強全社會(huì )用電管理，綜合采取合理可行的技術(shù)、經(jīng)濟和管理措施，優(yōu)化配置電力資源，在用電環(huán)節實(shí)施需求響應、節約用電、電能替代、綠色用電、有序用電，推動(dòng)電力系統安全降碳、提效降耗。電力需求側管理將發(fā)揮需求側資源潛力，加速源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動(dòng)，助力新型電力系統和新型能源體系建設中發(fā)揮重要作用。

相較現行《電力需求側管理辦法》，《電力需求側管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》新增需求響應章節，指應對短時(shí)的電力供需緊張、可再生能源電力消納困難等情況，通過(guò)經(jīng)濟激勵為主的措施，引導電力用戶(hù)根據電力系統運行的需求自愿調整用電行為，實(shí)現削峰填谷，提高電力系統靈活性，保障電力系統安全穩定運行，促進(jìn)可再生能源電力消納。

《電力需求側管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》指出，到2025年，各省需求響應能力達到至大用電負荷的3%~5%，其中年度至大用電負荷峰谷差率超過(guò)40%的省份達到5%或以上。到2030年，形成規?；膶?shí)時(shí)需求響應能力，結合輔助服務(wù)市場(chǎng)、電能量市場(chǎng)交易可實(shí)現電網(wǎng)區域內可調節資源共享互濟。

結合全國電力負荷管理工作面臨的新形勢、新要求、新內涵，《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》同樣新增了需求響應章節，除此之外，《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》還細化了有序用電要求，新增了系統支撐章節。

《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》指出，所謂有序用電，是指在可預知電力供應不足等情況下，依靠提升發(fā)電出力、市場(chǎng)組織、需求響應、應急調度等各類(lèi)措施后，仍無(wú)法滿(mǎn)足電力電量供需平衡時(shí)，通過(guò)行政措施和技術(shù)方法，依法依規控制部分用電負荷，維護供用電秩序平穩的管理工作。

《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》明確，不得在有序用電方案中濫用限電措施，影響正常的社會(huì )生產(chǎn)生活秩序。不得以國家和地方節能目標責任評價(jià)考核的名義對用能企業(yè)、單位等實(shí)施無(wú)差別的有序用電。

《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》還明確提出，制定有序用電方案時(shí)，有五類(lèi)應被限制：包括違規建成或在建項目，產(chǎn)業(yè)結構調整目錄中淘汰類(lèi)、限制類(lèi)企業(yè)，單位產(chǎn)品能耗高于國家或地方強制性能耗限額標準的企業(yè)，景觀(guān)照明、亮化工程和其他高耗能、高排放、低水平企業(yè)。

在系統支撐方面，《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》指出，各地電力運行主管部門(mén)、能源監管機構、電網(wǎng)企業(yè)、電力用戶(hù)應加強新型電力負荷管理系統的建設、運維及安全監管。

新型電力負荷管理系統包括用于對電力用戶(hù)、負荷聚合商、虛擬電廠(chǎng)等開(kāi)展負荷信息采集、預測分析、測試、調控、服務(wù)的軟硬件平臺，是開(kāi)展電力需求側管理的信息技術(shù)輔助系統，是負荷管理工作的重要實(shí)施平臺。

2 實(shí)施電力需求側管理和電力負荷管理的意義

在“雙碳"目標背景下，發(fā)電側新增裝機以風(fēng)電、光伏等清潔可再生能源為主，但在現有技術(shù)條件下，風(fēng)電和光伏發(fā)電尚難以提供穩定且可調節的出力。為了保障電力供應的穩定性和可靠性，電力需求側管理逐漸成為保障電網(wǎng)安全穩定、優(yōu)化能源結構的必要手段。電力需求側管理是通過(guò)調整和控制用戶(hù)的用電行為，實(shí)現電力系統供需平衡，提高能源利用效率。實(shí)施電力需求側管理可以通過(guò)改變用戶(hù)用電行為降低負荷峰值，提高電網(wǎng)利用率、保障電力安全、緩解新能源接入壓力。

延緩電網(wǎng)投資，提升電網(wǎng)利用率

電力需求側管理可以通過(guò)合理安排用戶(hù)用電行為，調節用電負荷，優(yōu)化電網(wǎng)負載分布，從而延緩電網(wǎng)投資的需求，降低電網(wǎng)運營(yíng)成本。一方面，電力需求側管理能夠通過(guò)實(shí)現清潔用能等目標，優(yōu)化用電結構，降低對電網(wǎng)的負荷壓力，減少對電網(wǎng)的擴建需求。另一方面，電力需求側管理還可以通過(guò)建立靈活的市場(chǎng)機制，提高電網(wǎng)利用效率，降低電網(wǎng)調度成本，推動(dòng)電網(wǎng)的升級改造和智能化建設，進(jìn)一步提高電網(wǎng)的利用率和運行效率。

降低尖峰負荷，保障電力安全

電力需求側管理可以通過(guò)分時(shí)段的電價(jià)差異或者獎勵機制，引導用戶(hù)在高峰時(shí)段減少用電或者轉移用電，從而降低尖峰負荷。尖峰負荷容易導致電力供應短缺、電壓不穩、設備損壞等問(wèn)題，嚴重威脅到電力系統的安全穩定運行。實(shí)施電力需求側管理可以通過(guò)采用降低用電峰值、平移負荷谷值、提高谷負荷、調整負荷曲線(xiàn)等多種方式，有效控制尖峰負荷，避免電力系統因為尖峰負荷過(guò)高而引發(fā)的供需失衡問(wèn)題，減少電力系統運行壓力，降低發(fā)生供電不足的風(fēng)險，保障電力系統的安全和可靠運行。

提升系統靈活性，緩解新能源接入壓力

電力需求側管理可以提升電力系統的靈活性和適應性，降低新能源接入對電力系統的影響，減少新能源波動(dòng)對電網(wǎng)的影響，降低調度成本。電力需求側管理還可以通過(guò)改變用戶(hù)能源消費結構，鼓勵使用分布式能源、儲能系統等新技術(shù)的方式，進(jìn)一步緩解新能源接入壓力，提高了系統的可靠性。

系統推進(jìn)電力需求側管理深化和升級，減輕高峰用電負荷壓力，實(shí)現節約用電、環(huán)保用電、綠色用電、智能用電、有序用電，促進(jìn)電力系統安全穩定運行與高質(zhì)量發(fā)展。具體來(lái)說(shuō)，應做好以下3個(gè)方面的工作。

一是堅持市場(chǎng)化改革，優(yōu)化電力市場(chǎng)體制實(shí)施市場(chǎng)調節機制

利用電價(jià)差異化、用電峰谷電價(jià)制度等方式，引導用戶(hù)在用電高峰期時(shí)適度降低用電，從而調節用電負荷，減輕供電系統壓力；建立透明度高、公正規范的電力市場(chǎng)環(huán)境，推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革，完善市場(chǎng)化體系和市場(chǎng)監管機制，提高市場(chǎng)競爭力；建立電力交易平臺，提供信息交流、交易撮合等服務(wù)，為電力市場(chǎng)提供更加便捷、透明的交易服務(wù)；加強市場(chǎng)監管，防止市場(chǎng)壟斷，保障市場(chǎng)公平競爭，防止市場(chǎng)失靈，提高市場(chǎng)交易的效率和公正度。

二是堅持節約用電，推廣需求響應積極

推廣需求響應，加強需求響應頂層設計，明確規范要求，推動(dòng)需求響應納入電力規劃，健全需求響應激勵機制，鼓勵引導大工業(yè)用戶(hù)參與實(shí)時(shí)需求響應改造；制定節能標準，限制能耗大的行業(yè)在特定時(shí)間段的用電量，企業(yè)建立完善的節能管理體系，制定自主的節能標準和措施；完善用電峰谷電價(jià)制度，結合新能源出力實(shí)際情況，調整差異化電價(jià)，引導用戶(hù)在峰谷電價(jià)差異較大的情況下，調整用電行為，降低高峰用電負荷；加大節能措施推廣力度，政府通過(guò)財政補貼等方式，推廣使用節能燈具、節能家電、新能源設備，鼓勵企業(yè)、居民、公共機構等采用節能技術(shù)措施。

三是堅持技術(shù)支撐，提升數字化水平

推動(dòng)信息通信技術(shù)、設施與能源領(lǐng)域深度融合，優(yōu)化完善電力需求側管理平臺，利用大數據和人工智能技術(shù)，分析用電數據，實(shí)現用電預測和用電調度，調節用電峰谷負荷，減輕高峰用電負荷壓力；利用大數據、人工智能等技術(shù)，建立用電監管平臺，實(shí)現對用電情況的實(shí)時(shí)監測和控制，加強對用電行為的監管和管理；推廣互聯(lián)網(wǎng)+電力服務(wù)模式，實(shí)現對用戶(hù)的精準服務(wù)，提高用戶(hù)用電體驗，引導用戶(hù)在用電時(shí)有意識地降低用電量，降低高峰用電負荷。

3 電力需求側管理和電力負荷管理數字化解決方案

《電力需求側管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》和《電力負荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》的出臺正逢其時(shí)，結合了新型電力系統實(shí)際問(wèn)題，為緩解電力供需矛盾提供了政策支持和解決方案。據報道，近期全國多地成立市/縣級電力負荷管理中心，標志著(zhù)各地在電力負荷管理系統的建設改革邁出了實(shí)質(zhì)性的關(guān)鍵一步，對加快推進(jìn)電力需求側管理和電力負荷管理具有重要意義。比如寧波市能源大數據管理中心(電力負荷管理中心)已接入寧波1萬(wàn)余戶(hù)規上企業(yè)及3079家用能企業(yè)用能數據、698個(gè)公共建筑單位空調負荷數據，上線(xiàn)了公共建筑空調負荷管理、產(chǎn)業(yè)園能源管理、綠色工廠(chǎng)能源監測等20余項能源大數據產(chǎn)品。

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統實(shí)現企業(yè)級微電網(wǎng)的需求管理和負荷管理，結合物聯(lián)網(wǎng)、大數據技術(shù)，可實(shí)現企業(yè)電網(wǎng)電力監控、能耗統計、負荷預測、照明控制、主要負荷監控、充電樁運營(yíng)管理、光伏發(fā)電監控、儲能管理、需求響應等功能，提高企業(yè)配電和用電智能化，幫助企業(yè)實(shí)現用電可靠、安全、節約、有序用電。同時(shí)系統可以作為區域電力需求側平臺和電力負荷管理平臺的子系統，接受上級平臺的需求響應指令，成為電力需求側管理和電力負荷管理系統建設的基礎，安科瑞作為電力需求側管理服務(wù)機構，一直以來(lái)為企業(yè)提供需求側管理和負荷管理解決方案。

圖1 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統網(wǎng)絡(luò )結構

圖2 安科瑞電力需求側管理服務(wù)機構能力評定證書(shū)

3.1 電力監控

AcrelEMS對企業(yè)高低壓變配電系統的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無(wú)功補償柜及電纜等配電相關(guān)設備的電氣參數、運行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和控制，監測企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理，對故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息，提高企業(yè)供電可靠性。

圖3 電力監控功能

3.2光伏發(fā)電監控

監測企業(yè)分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數據、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統計以及光伏發(fā)電功率控制。

圖4 光伏發(fā)電監控

3.3儲能管理

監測儲能系統（EMS）、電池管理系統(BMS)和儲能變流器(PCS)運行模式、控制策略，監測電池電流、溫度、SOC/SOH，檢測系統絕緣狀況，并根據企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級平臺指令設置儲能系統的充放電策略，控制儲能系統充放電，實(shí)現削峰填谷，降低企業(yè)用電成本。  

圖5 儲能系統監控

3.4功率預測

系統基于歷史負荷數據，結合天氣因素、企業(yè)生產(chǎn)計劃等，預測企業(yè)下個(gè)周期的功率需求和光伏發(fā)電功率曲線(xiàn)，為企業(yè)提前安排能源計劃、申報需求響應提供數據支持。

圖6 發(fā)電功率預測

3.5 能耗分析

采集企業(yè)電、水、燃氣等能源消耗，進(jìn)行分類(lèi)分項能耗統計，計算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數據以及趨勢，對標主要用能設備能效進(jìn)行能效診斷，計算企業(yè)碳排放，為企業(yè)制定碳達峰、碳中和路線(xiàn)提供數據支持。

圖7 能耗分析功能

3.6 照明負荷控制

智能照明控制功能可以根據企業(yè)情況實(shí)現定時(shí)控制、光照感應控制、場(chǎng)景控制、調光控制等，并結合紅外傳感器、超聲波傳感器，實(shí)現人來(lái)燈亮、人走燈滅，并可以根據系統的控制策略實(shí)現集中控制，為企業(yè)節約照明用電。

圖8 照明控制功能

3.7 充電樁負荷管理 

監測企業(yè)充電樁的運行狀態(tài)，提供充電樁收費管理和狀態(tài)監測功能，并根據企業(yè)負荷率變化和需求側管理平臺指令調節充電樁功率，使企業(yè)微電網(wǎng)安全平穩運行，響應上級平臺的功率需求。

圖9 充電樁管理

3.8 需求管理

根據企業(yè)負荷波動(dòng)數據，再結合上級平臺的調度指令，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應，平臺可通過(guò)給儲能系統下發(fā)控制策略，調整充發(fā)電時(shí)間。平臺在需求響應時(shí)間段調整可控負荷功率，停止給可中斷負荷供電，并且可以根據企業(yè)可控負荷數據制定需求響應控制策略，實(shí)現一鍵響應。

圖10 需求響應示意圖

3.9 電力需求側管理相關(guān)硬件設備

電力需求和負荷管理需要軟件配合各種電力監測和控制設備來(lái)實(shí)現，具體包括高低壓綜合保護和監測產(chǎn)品、電能質(zhì)量監測治理設備、各類(lèi)智能電表、物聯(lián)網(wǎng)電表、照明控制傳感器、充電樁、接點(diǎn)測溫、遠程控制設備等，安科瑞可以為企業(yè)側電力需求和負荷管理提供一站式服務(wù)。

4 結束語(yǔ)

電力需求側管理是基于全社會(huì )用電企業(yè)的數字化系統，做好電力需求側管理需要從企業(yè)微電網(wǎng)的智能化管理開(kāi)始。而電力需求側管理是平衡電力供需的重要手段，是提升社會(huì )用能管理水平的基礎保障，是實(shí)現清潔能源消納和能源可持續發(fā)展的關(guān)鍵路徑。在中國現代化能源體系建設過(guò)程中，電力需求側管理將繼續發(fā)揮重要作用，推動(dòng)我國能源消費方式和能源供應方式的轉型升級，實(shí)現經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙贏(yíng)。

編輯：安科瑞 孫斌