（技术经济及管理专业论文）我国实施DSM可行性的经济与财务分析.pdf

华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 摘要 d s m在国外己经有比较长的发展历程，并为许多国家 g d p的增长做出了巨大的 贡献。 我国九十年代才引入了d s m ， 但是目 前d s m 还没有在我国得到广泛应用。 近 几年，我国电力供应紧张现象再次引 起了各方面的关注。根据我国目 前的经济发展 趋势，如果继续实施目 前的粗放型电力发展模式将无法满足经济的发展，电力供应 的不足将成为我国经济发展的瓶颈口d s m是一种通过电力公司，发供电企业和用户 协调，改变用电方式，减少电量消耗，提高供电服务质量和终端用电效率的方式。 本文介绍了d s m的经济和财务评价的基本理论，d s m在国外的发展成果和效益及对 我国的借鉴作用。本文通过建立模型，从用户、电力公司和社会三个角度分析在我 国实施d s m 的可行性，并用实例进行验证。在此基础上，对在我国实施d s m 提出一 些建议和意见。 关键词:移峰填谷，分时电价，经济效益评价 abs tract d s m h a s a l o n g d e v e l o p i n g p r o c e s s , a n d m a k e s t h e g r e a t c o n t r i b u t i o n t o g d p o f m a n y c o u n t r i e s . d s m w a s i n t r o d u c e d t o o u r c o u n t r y i n 1 9 9 0 s , b u t i t s t i l l h a s n o t a v a s t a p p l i c a t i o n i n o u r c o u n t r y . r e c e n t l y， t h e p o w e r s u p p l y i s t i g h t ，w h i c h b r i n g t h e a t t e n t i o n s o f a l l l e v e l s . a c c o r d i n g t o o u r p r e s e n t e c o n o m i c d e v e l o p i n g t r e n d , t h e p r e s e n t e x t e n s i v e p o w e r d e v e l o p m o d e l c a n n o t s a t i s f y t h e d e v e l o p m e n t o f o u r e c o n o m y , t h e s c a r c i t y o f p o w e r w o u l d b e t h e b o t t l e n e c k o f i t . d s m i s a m e t h o d t o c h a n g e t h e e l e c t r o - m a n n e r , c u t d o w n p o w e r c o n s u m e , p r o v i d e a h i g h s e r v i c e q u a l it y a n d i m p r o v e t h e t e r m i n a l c o n s u m e r e f f i c i e n c y t h r o u g h t h e c o o p e r a t i o n o f t h e p o w e r c o r p o r a t i o n s , t h e p o w e r s u p p l i e s a n d t h e t e r m i n a l u s e r s . t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e t h e o r y o f e v a l u a t i o n o f d s m o n e c o n o mi c s a n d f i n a n c e , s k e t c h e s t h e d e v e l o p m e n t o f d s m i n a b r o a d , a n d e l i c i t s s o m e l e s s o n s t o u s . t h i s p a p e r a n a l y s e s t h e f e a s i b i l i t y o f d s m i n o u r c o u n t r y b y e c o n o m i c a l m o d e l f r o m t h e p o i n t o f v i e w o f t h e t e r m i n a l u s e r s , t h e p o w e r c o r p o r a t i o n s a n d t h e s o c i e t y , a n d v a l i d a t e d b y s o m e e x a m p l e s . b a s e o n t h i s , t h e a u t h o r g i v e s s o m e s u g g e s t i o n s a n d a d v i c e . z h o n g l i n a ( t e c h n i c a l e c o n o mi c s a n d ma n a g e m e n t ) d i r e c t e d b y p r o f . l i t a o k e y wo r d s : l o a d s h i f t i n g , t i m e - o f - u s e p o w e r p r i c e , e c o n o m i c e v a l u a t i o n 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 第一章、d s m 基本理论概述 1 . 1 .d s m 理论概述 在8 0 年代中期，国际上兴起新一代的电力规划方法，称为综合资源规划 ( i n t e g r a t e d r e s o u r s e p l a n n i n g , 简称i r p ) 方 法， i r p 方法是 把电 力 供应侧 和 需求侧各种形式的资源都作为整体规划的内容来进行未来电力供需规划， 供应侧的 资源如新建电厂、改建和扩建老厂、 外购电 ( 包括自 备电厂和余热发电)、 提高发、 输、配电的效率等;需求侧的资源如照明、空调、电动机、风机、水泵、电加热设 备、冰蓄冷设施、集中供热设施等。其目的是充分有效地利用供需双方的资源，使 电力需求分配更趋合理，提高需求侧各种资源的效率， 使供需双方都能从中获得满 意的经济效益， 从而提高了全社会的整体效益。 在这种规划中， 需求侧管理( d e m a n d s i d e m a n a g e m e n t ，简称 d s m )是综合资源规划 ( 工 r p )的重要组成部分。 1 d s m 是指，电力公司采取有效的激励和诱导措施以及适宜的运作方式 ， 与用户 协力改变用电方式、提高终端用电效率 ， 为减少电量消耗和电力需求进行的管理。 与传统的负荷管理不同 ， 它不是由电力部门单方面管理负荷 ， 而是调动用户积极 参与 ， 并强调以优质服务满足用户的用电要求。d s m 是一项涉及政府、电力企业、 发供电企业、用户、节能产品制造商 “ 四赢”的系统工程:政府通过需求侧管理的 应用和开展，可以更加合理有效地利用日 趋紧张的资源与能源，保护环境，增加税 收，做好公众的公益服务事业，实现社会的可持续发展;电力企业通过改善运行条 件， 提高运行效益 ， 降低运行成本 ， 减少容量需求 ， 推迟装机及基本建设投资， 延 缓或减少电力建设的巨大投资， 有效降低了电力运营成本， 既能有效提高现有电厂、 电网的利用率和负荷率，又能提高对用户的用电管理水平， 进一步约束和降低企业 运营成本; 用户得益于提高电能质量和用电效益，在不降低用电需求的同时可减少 电费支出，降低生产成本，提高市场竞争力，提高生活质量;节能产品制造商可以 通过对d s m 项目的参与，提高产品技术含量和档次，促进产品的换代升级和企业的 健康发展. 其中，改变用电方式 ， 是指将负荷从电网高峰时段削减或转移到电网低 谷时段 ， 改变电力需求在时序上的分布从而有效地降低峰荷; 提高用电效率是通过 鼓励用户采用先进的技术和设备来达到的。需求侧管理能取得的效益包括直接经济 效益和间接效益，直接效益包括:缓解电源开发和电网建设带来的投资矛盾、降低 用户的电费开支、减少燃料进口并抑制燃料价格的波动等;间接效益包括;减少环 境污染、 促进节能产品市场的开发和发展、 确保国民经济持续稳定的发展。 2 3 d s m 的主要内容: 1 . 战略性节能。 通过先进的技术提高系统和终端用能设备的能源效率 ， 节省电 华北电力大学 北京) 硕士学位论文 能总量。 2 . 负荷调整和控制。对于特定用户群 ( 或技术或终端用户 ) ， 通过电价及其他 激励手段削减或转移峰荷的需求，如对耗电量大的空调器负荷进行控制，力求在保 证供电 服务质量的条件下降低电力系统的最高负荷。 3 . 自 备发电在用户侧建立自 备电厂 ， 包括太阳能、可再生能源发电和热电 联产等。 4 . 燃料替代。 用不同的能源获得相同或更加优化的能源服务。 一般常出现在电 力和天然气、各种燃气之间， 如炊事、采暖用能中的替代， 可起到节能、调整负荷的 作用。 5 .新用户服务项目。为用户提供新的服务项目，更好的为用户服务。 d s m 的优势和效益: 1 . d s m 具有削峰、 移峰填谷的作用， 改善了负荷特性 ， 降低高峰负荷 ， 从而减 少高峰期高煤耗机组的运行， 不但缓解了电网高峰时段电力紧张状况，而且有利于 电网经济运行。负荷特征的改变还将减少电力输送设施建设及升 一 级建设的需要，优 化电网的安全稳定运行; 因此， 从长远的角度看， 负荷特性的改变将减少电力需求， 电力需求下降后， 可以推迟新建电厂，减少电厂建设的需要，降低环境整治费用， 也降低未来燃料价格波动。 2 . d s m 不但可有效地提高用户用能效率， 促进节能产品市场的发展， 而且对用 户有直接的经济利益 ， 低谷用电代替高峰用电和提高用电效率、减少用电量等措施 将降低用户的高峰时段用电，也将减少用户的电费支出 ， 从而使用户得到直接的经 济利益。 3 . d s m 可减少大气污染，电力用量减少后， 电厂的燃煤量可减少， 污染物的排放 也相应减少。 减少石化燃料的使用量可以减少c 0 2 等温室气体的排放量， 从而缓解 气候变暖，减少全球气候异常变化的潜在影响。 4 . d s m可减少对国外进口燃料的依赖程序， 增加国家的安全性。我国己于近年 开始大量进口 石油及石油产品， 减少能源使用量可减少对进口能源的依赖性。 d s m 是 开拓电力市场的有效工具 ， 通过推广d s m ， 能帮助用户选择高效、 清洁、 便利的电能 代替其他能源。 5 . d s m 可加速经济发展。d s m 可降低电力费用支出可降低生产成本， 增加利润 和税金， 把节约的资金用于简单再生产和扩大再生产， 创造更大的经济效益。d s m可 创造更多的就业机会。电力设施的建设只能提供较多短时间的就业机会， 而节电服 务行业的建立则可提供长期的社会服务和稳定的就业机会。d s m可增强企业的竟争 能力。降低企业的电力费用可以总体上降低生产成本， 提高企业的竞争能力。 4 j 华北电 力大学 北京) 硕士学位论文 1 . 2 . d s m 的经济和财务评价基本理论概述 进行经济分析的基本原理就是成本效益原理， 国外的d s m的经济评价基本上 也是遵循这一原理的。即，随着经济的增长，社会的发展，居民收入的增加来预测 未来负荷增长、电力需求、电力建设以及资金投入等各种指标，同时对终端主要用 电设施，通过新技术的应用或改造替代等各种措施，来计算用电设施的节电潜力和 节电成本，评价这些新技术采用后将给电力公司、用户、社会 ( 以政府为代表)带 来多大的经济效益。 如果实施 d s m以后， 各方都有效益， 则， 该项目是可行的，政 府会予以支持，电力公司也乐于实施， 用户也会积极参与。如果某些方面受益， 某 些方面受损，这就需要权衡:总体上是否收益大于损失，如果总收益大于总损失， 还需要考虑如何将总体收益在各受益方和受损方进行分配等问题。 计算项目新增经济效益有两种方法，即项目前后对比法与有无项目 对比法。项 目前后对比法是指实施项目以后将来的某一时间点的总量效益，与实施项目前某一 时间点的总量效益相比较的分析方法:有无项目对比法是指将来同一时间点，实施 项目的总量效益与没有实施项目的总量效益相比较的分析方法。项目 前只反映未实 施项目时的状况，而不反映在不实施项目的情况下整个计算器内企业可能的变化情 况，而无项 目反映了不实施该项 目时方案的具体情况，即它考虑了在没有该项目的 情况下整个计算期内企业的可能变化的情况。 所以， 两种分析方法的结果可能不同。 项 目的新增经济效益原则应采用有无对比法进行分析。 在 d s m项目的经济和财务评价中， 一般是将d s m项目的费用和收益在有项日 和无项目时相应的财务费用和财务收益进行对比，来评价该项目是否可行。费用主 要包括新增投资、新增成本，新增经营费用和新增税金等，收益可能有多重效益， 其中既有显性的如电费的减少、新建电力的投资的减少等，又有隐性的效益，如环 境的改善、资源利用效率的提高等。因此，在评价的时候就要把这些因素都考虑进 去。并且在 d s m 项目的经济和财务评价中，要从电力公司、参加用户和整个社会 等多重角度进行衡量，从而从整体上来评价d s m项目的优劣。 3 . d s m的激励机制概述 实施 i r p 的关键就是在电力规划和方案选择中同时考虑供应侧和需求侧资源， 按效益最大化选择最优方案，因此就要研究d s m的激励理论和措施。鼓励电力公司 实施d s m 的激励措施主要可归纳为三类:奖励金 ( b o n u s )， 分享效益 ( s h a r e d s a v i n g s )和补贴 ( m a r k u p )。奖励金措施是根据电力公司实施 d s m 所节省的每单 位电容和电量， 对其进行经济上的奖励. 分享效益措施是允许电力公司分享实施d s m 4 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 取得的经济效益 ( 可以是d s m 总效益，即电力公司可免成本加上d s m 成本，也可以 是净效益)。补贴措施是为电力公司d s m 开支提供补贴。实施奖励金机制要使d s m 项目的净效益最大，而不仅仅是节电容量最大。如果只应用奖励金机制可能会造成 电力公司选择某些低效益的d s m 项目，从而造成资源浪费，所以为了防止这个问题 出现，许多国家在使用奖励机制时，都要求每项d s m 分别通过t r c 检验 ( 总体资源 检验)。即，要求可免成本减去电力公司d s m 成本，再减去参加用户d s m 成本后， 仍大于0 。若电力公司有许多低成本的d s m 项目 ( 指那些d s m 成本低于可免装机成 本的d s m 项目)，则实施奖励金机制将很有效。分享效益机制能够使社会净效益最 大化与电力公司的自身利润最大化的目 标相一致，但是这里的社会净效益要根据总 体资源成本来确定，而不是根据电力公司的成本确定，否则就变成变相的奖励金机 制了。并且，如果对各项d s m 的开支或奖励都进行限额，这也会影响社会净效益的 最大化。补贴机制的有效性比奖励金机制差一些，因为，相比较而言，d s m 开支比 d s m 节电量和d s m 净社会效益联系更弱。但是，如果能肯定某些 d s m 项目确实有净 效益，但不能定量确定，就需要采用补贴机制。在具体实施时，可根据各种奖励机 制的特点将其组合运用，一般而言，d s m 资源项目 可应用分享效益机制;对d s m 信 息项目，就可根据不同的项目采用不同的激励措施，因为虽然这种项目肯定有净效 益，但是很难度量。 5 具体而言，目 前国外应用的d s m 激励机制主要有:售电收入脱离机制 ( r d m ); 单个用户售电收入机制 ( r p c );d s m 成本资本化机制 ( r a t e b a s i n g );d s m 奖励金 和补贴机制 ( b o u n t y , m a r k u p );分享节电效益机制 ( s h a r e d s a v i n g s );电力股 票回报调整机制( r o e ) ; 电费账单调整机制( b i l l i n d e x i n g ) ; 用电服务机制( e n e r g y s e r v 工 c e s )。其中，r d m 包括电价调整机制 ( e m a m )。在国外的实践过程中，d s m 的成本回收可包括在这些激励机制中，例如用电服务机制，d s m 成本资本化机制和 d s m 补贴机制， 也可不包括在这些d s m 激励机制中， 而是通过其他的补充条款来实施， 例如有关售电收入盈亏下帐规定( 推迟成本下帐以及电费追加等规定) 。损失收入的 回收主要指的是固定成本上的损失收入，可变成本没有变化，所以也没有损失，因 此可运用售电收入脱离机制等激励机制。 在运用激励机制时， 要考虑几个影响因素， 即:应奖励的d s m 效果数量，即电力公司获得多少节电量、多少净效益或者进行多 少d s m 投资才可获得奖励;应获奖励的数量;是否要确立d s m 业绩门槛值;边际奖 励比 ( 奖励支付曲线的斜率)的作用和最优值的确定;是否要对电力公司所获最大 奖励数量进行限制以及奖励的时间问题;对d s m 措施的设计是采用综合性措施好， 还是对各项d s m 措施分别制定激励措施好等等。 6 华北电力大学 北京) 硕士学位论文 d s m 奖励 奖励 限值 边际奖励比 d s m奖励期望值 / !d s m奖励效果值 d s m 效果 ( 包括净效益，节电量，d s m 投资等等) 惩罚限值仁 7 1 图 1 一 1 d s m激励机制 ( 措施)图 第二章、d s m 在国外的发展成果和效益 2 . 1 .国外d s m的发展简介 d s m 是从美国起源并发展起来的，d s m 在美国有相对较长的发展历程和较丰 富的经验，因此，本文将主要介绍美国的发展情况，并简要介绍其他国家的 d s m 的发展状况。 根据有关数据可知，d s m 为美国的 g d p增长做出了巨大的贡献。2 0 0 2 年美国 的人均一次能源消费量与1 9 7 3 年几乎相等， 但人均g d p 却增长了7 4 %。 美国d s m 实施报告显示，所有节能项目 平均实施成本为 2美分/ k wh , 不到新建电厂成本 ( 5 美分/ k wh以上)的一半。美国主要电力公司在2 0世纪 9 0 年代实施 d s m 取得的 成果和效益情况如表 2 - 1 、表 2 - 2 所示。 表 2 - 1美国主要电力公司实施 d s m成果 华北电力大学 北京) 硕士学位论文 电力公司 1 9 9 0 - 2 0 0 0 年负荷年均增长率 ( %)2 0 0 2 年 ( 由d s m导致) 负 荷需量的减少 ( %) s o c a l ( c a ) 2 . 01 3 . 0 p g 蒙大拿州系统效益收费占2 . 4 %，缅因州 占2 %,俄勒冈州占3 %，马萨诸塞州则高达3 . 7 %. l 8 7 目 前， 美国的d s m工作有以 下几类: 1 ) 节能信息宣传。 通过广播、 电 视、 报纸 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 或直接随电 费帐单向 用户传递节能 广告信息， 提高用户节能意识; 2 ) 提供技术咨询 和技术服务;3 ) 为d s m项目 提供贷款或给予补贴; 4 ) 推广蓄冷( 热) 设备，或免费为 用户安装高效节能用电设备，以控制和转移用电负荷;5 ) 实行灵活的价格政策，设 置可中断电价，引导用户优化用电方式。 d s m项目开展以来，取得了巨大的经济效 益和社会效益。据统计，2 0 0 0 年美国共有9 6 2 个电力公司参与d s m项日实施，涉 及 1 3 0 0多项需求侧管理计划，参与用户达 2 0 0 0万以上。削减高峰用电负荷 0 .4 % - 1 .4 %，相当于负荷增长率的 2 0 % - 4 0 % . 据权威部门统计，1 9 9 4年美国因实施 d s m而减少的高峰负荷达2 5 0 0 万k w， 节电5 2 4 . 8 亿k w h ; 2 0 0 0 年美国通过实 施d s m计划，实际减少高峰负荷 2 2 9 0 万k w，节电5 3 7 亿 k w. h. 美国政府在 d s m 中所作的工作: 政府的工作主要是制定标准和政策，提出目 标和培育市场等。美国从 7 0年代 木开始研究和实施强制性能效标准，目 前已在家电、空调和建筑等领域采用，并随 着节能技术的进步，周期性地修改和更新， 从而不断促进能效的提高。1 9 8 7 年， 美 国为冰箱、空调、电视机、热水器、洗衣机等 1 2种产品制定了 国家耗能器具节 能法 ， 规定 3 年内必须达到的能耗标准， 3 年后能耗超标的产品禁止进入市场流通。 据劳伦斯 伯克利实验室测算，该法案实施后，尽管制造商己 将改进设备所增加成 本的大部分转嫁给了消费者，消费者仍可通过少付电费每年获益 1 4 亿一 1 8 亿美元。 1 9 9 2年，美国环保局和能源部还共同举办了全国性的 “ 能源之星”标识活动。1 0 年来取得了巨大的成功，目前己覆盖2 9 类产品，有 1 0 0 0 多个企业获得了 “ 能源之 星”标识，美国每年生产的 “ 能源之星”产品达到 5 0 0 0万个以上，产品主要涉及 办公设备、家电、空调、建筑等。美国环保局和能源部每年进行一次表彰活动，以 鼓励在能效工作中做出贡献的组织、企业和个人。2 0 0 2 年举办了“ 能源之星”实施 1 0 周年颁奖晚会，共有 5 0 0 名代表参加，其中3 8 个组织获奖。美国是联邦制国家， 各州政府在d s m工作中起着政策主体和实施主导的作用， 以两个州的d s m工作为 例，即能说明这一问题。加州能源委员会是全加州能源管理机构，2 0年来，d s m 是其能源政策的重要内容，并在人力和财力方面给予保证。目 前该委员会4 5 0 名工 作人员中约有 7 0人从事 d s m方面的工作，内容主要有:一是通过立法解决 d s m 的资金问题。加州法律规定，在销售电价中加收2 % - 3 %的电费，由电力公司收取， 由政府有关部门管理，其中部分用于 d s m 技术的研究开发。二是大力推进能效标 准工作，政府每年修订建筑物与家用电器产品的能效标准，对达到标准的节能产品 予以品牌标识，达不到标准的家电产品不得在加州市场销售。三是推广示范工程。 包括提供赠款或低息贷款鼓励用户安装、使用节能设备，资助节能产品研发工作。 加州的d s m工作不仅在平时发挥了重要作用，而且在 2 0 0 0 年加州能源危机期间， 8 华北电 力大 学( 北京) 硕士学 位论文 为缓解电力危机做出了积极的贡献。俄勒冈州能源办公室的主要工作是开展节能和 新能源开发，为家庭、企业、学校和政府部门提供节能信息，对节能新设备、新技 术、新材料、新工艺组织示范工程，提供技术支持等。开展工作的手段主要是提供 税收信贷、 贷款、 赠款等。 为确保资金投入， 俄勒冈州法律还规定在电价中加收3 %, 由电力公司从用户方收取， 由政府指定的非赢利性组织管理使用。 为发挥示范作用， 俄勒冈州对政府办公大楼进行了节能改造，提高能效6 0 %a 美国电力公司在 ds m 中所起的作用: 电力公司一直是承担 d s m 工作的主体。由于电力公司直接与用户打交道，同 时又具有一支专业技术队伍，在 d s m 工作中具有独特的优势。美国政府高度重视 发挥电力公司的作用，一方面在体制上明确实施 d s m 是电力公司的职能范围，联 邦政府和各州政府出台了一系列的法规要求电力公司将 d s m 作为一项义务，如联 邦政府 “ 1 9 7 8 全国节能法” ;另一方面通过系统效益收费、公益基金、“ 收入上限” 等政策解决电力公司和其它节能组织、科研机构开展 d s m 工作的资金来源。为鼓 励电力公司开展d s m项目， 政府允许将电力公司开展d s m费用计入成本。 在美国， d s m的概念己经深入人心。 美国的电力公司十分注重对用户的宣传工作， 通过各种 方式鼓励用户优化用电方式，采用节能设备，并对达到节能标准的项目给予电价折 扣。 社会中介节能组织和能源服务公司在 d s m 的工作: 社会中介节能组织和能源服务公司在 d s m 工作中发挥着重要作用。美国有大 量的节能中介组织。包括一些非盈利性组织，其中有科研机构、高等院校、有关基 金组织和企业联合组织等。他们有的接受政府委托研究制定有关技术标准，有的为 用户提供技术咨询和技术服务。1 9 8 5年，美国能源服务公司( e s c o ) ， 开始由私人财 团赞助成立，现在大多由公共事业公司如电力、天然气等公司购买或控股。能源服 务公司从事的 d s m 项目内容相当广泛，如建筑节能、居民节能、商业节能、节能 的知识培训、对公众开展节能教育、负荷控制技术和可再生能源的使用等。能源服 务公司主要通过 “ 分享节约”和 “ 担保节约”的方式开展工作。 “ 分享节约”是由 能源服务公司为用户提供节能改造设计方案及改造资金，改造完成后从用户能效提 高所节约的费用中分成。 “ 担保节约”是由能源服务公司为用户提供节能改造设计 方案，由 用户向银行融资，能源服务公司提供融资担保，用户改造完成后向能源服 务公司付费。, 2 0 0 0 年美国能源服务公司市场营业额达到2 0 亿美元。 d s m在其他国家的发展和应用: 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 d s m 在欧洲也取得了显著成效，欧盟电力公司实施 d s m 的平均节电成本为 0 . 0 1 8 美元/ k wh ， 而欧盟的供电成本为0 . 0 4 2 美元/ k wh 。法国通过应用电力负荷监 控技术，日 负荷率由7 3 % 提高到 9 2 % ，相应减少发电 容量 1 9 0 0 0 mw;英国通过提 高能效减少二氧化碳排放， 并且筹集1 .6 5 亿美元投资到5 0 0 多个提高能效的项目 中， 实现节能 6 8 0 0 g wh ，相当于英国 2 0 0万家庭的年用电量;西班牙在” 电力活动法” 中规定配电公司至少要引进 1 0 个d s m项目以提高能效， 项目的成本在电价附加费 中支出，1 9 9 8 年节能3 5 .7 2 5 g wh ，转移高峰电量2 1 6 2 5 mwh ;在东欧，波兰电力 公司 1 9 9 5 年制定了综合资源规划 ( i r p ) ， 推行节能灯， 仅此就获得8 0 0 m w的避免 容量资源，节电成本为 0 . 0 1 美元/ k wh,净效益达 2 9 0 0 万美元;即使在能源过剩、 电力输出的德国，ds m 业发展地很快，且成效显著 。 在亚洲， 泰国政府与 1 9 9 1 年末对电力部门采取了全面的d s m计划， 成为亚洲 第一个实施d s m计划的国家。五年规划 ( 1 9 9 3 - 1 9 9 7 )要求泰国发电管理机构投资 1 . 8 9 亿美元以削减大约 2 3 8 mw 的高峰负荷，节约电量 1 4 2 7 g wh / 年，减少二氧化 碳排放量 1 2 0 万吨。新加坡采用了一个绿色志愿标志方案，还开展了一个一年的税 收折扣激励项目。重点是替换建筑物中低级能源设施，如制冷系统、锅炉和泵。企 业在替换这些设施中可以得到折扣，从而节约税费。韩国鼓励电力公司开展 d s m, 允许d s m费用 如折扣，电价降低以及管理费用) 进入成本，以补偿售电收入的 减少。 1 9 9 7 年的研究显示越南的d s m项目到2 0 1 0 年的年均移峰和节能潜力可达到 l l 0 0 mw和 5 3 0 9 g wh o 1 9 9 9 年，越南电力部和能源机构开展了一个d s m项目。 项目的目标包括提高 d s m 执行力度和负荷调查力度，提高能效标准，开发建筑物 能效编码等。1 9 1 2 . 2 .国外d s m 对我国的借鉴作用 近年来，我国电力工业发展很快，取得了令人瞩目的巨大成就。但我国社会整 体电气化水平还很低， 人均用电量只有世界平均水平的4 0 %。 相当于发达国家的1 0 % 左右，电力消费占终端能源消费的比重还不到 1 0 %.随着我国经济的快速发展和人 民生活水平的提高，电力消费的潜力巨大。由于我国电力资源利用效率偏低，单位 g d p的电力消耗很高，宝贵的电力资源浪费严重，另外，电力工业的发展将越来越 受到资源和环保的制约，为了实现电力可持续发展的目 标，必须大力开展 d s m工 作。做好d s m工作，要发挥以下四个方面的作用: 1 .发挥好政府的主导作用，系统推动d s m工作。 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 d s m是公益性的社会行为， 涉及电力企业、 能源服务公司、 制造企业和广大用 户。 d s m工作的效益不仅反映在上述企业和用户身上， 更重要的是表现为社会的整 体利益。 从国外的经验来看， d s m工作必须在政府的倡导、规划、推动下， 才能取 得理想的效果。政府要在法规、政策、标准、监管、服务等方面发挥主导作用，要 大力培育市场，创造有利于 d s m 发展的环境。首先，政府应制定相关的政策，将 实施d s m作为电力公司的职能范围内的事情; 其次， 为电力公司实施d s m项目 寻 找资金来源渠道，设立专门的基金，政府补贴和 d s m 项目效益分享;第三，运用 相应的激励措施鼓励电力公司和用户实施d s m项目。 2 .发挥好电力公司在 d s m 工作中的主体作用。 电 力公司在政府设定的d s m项目目 标下， 培育的d s m的市场体系中直接与 用户打交道， 所以， d s m项目实施的好坏与电力公司直接相关。 近年来我国电力企 业主要开展了以下d s m工作:组织d s m业务知识培训;开展d s m的宣传活动; 积极推广应用电力蓄能技术;开展 d s m 课题研究和举办国际合作交流。但是，在 现行的电力管理和电价管理体制下， 电力公司对电厂、 电网的经营和管理是粗放型， 电力公司不承担投资风险，电供得越多，电力公司的效益越大。另外，由于目前还 没有一套完善的机制来保证电力公司实施d s m的利益，因而电力公司对实施d s m 的积极性不高。因此，除了政府要建立相关的政策和激励机制以外，电力公司应该 将思想从增加装机容量上转变到能源节约和高效应用上，为实施 d s m 提供完整的 技术和信息服务，由电力公司操作 d s m 能更多地考虑到社会发展的长远利益，其 运作规范，实施性强，规模效益显著。 3 .建立能源服务公司和有关中介组织，发挥他们的宣传、服务和咨询作用。 能源服务公司是一种基于 “ 能源合同管理”机制运作的、以盈利为直接目 的的 专业化公司。其基本运作方式是通过与客户签订能源服务合同，为用户提供能源审 计、 方案设计、 设备采购、 项目 施工、设施安装、 运行维护等一整套系统化的服务。 在合同期内，能源服务公司通过与客户分享节能效益回收项目 投资，并获取合理的 利润， 合同结束后， 节能设备和节能效益全部归客户所有。 可以说， d s m在我国 才 刚刚起步，许多工作还没有专业化，系统化，现在，主要是电力公司在进行 d s m 的宣传工作，而专业的技术标准的制定工作，专门的服务和咨询工作还没有相关的 部门 和中介公司来提供。所以，还需要通过培育市场，逐步为 d s m 营造一个可以 商业化运行的市场机制。 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 4 .充分调动广大电力用户积极参与。 电力终端用户积极主动地参与是电力需求侧管理取得成效的重要条件。电力终 端用户是开展d s m 工作的落脚点，广大用户的积极参与是d s m 工作成功的关键。电 力用户在满足电力需求的同时，以较少的投入，可以换取减少电力消耗、减少电费 支出、降低生产成本的成果，提高经济效益的市场竞争力。用户的消费模式基本上 是理性的，如果有可行的经济效益，用户是会积极参与的。所以，政府除了通过宣 传提高大家的节能意识外，必须给与广大用户经济刺激和补偿，促使其主动参加到 d s m的项目的实施和开发中来。例如，通过降低节能产品使用电价，或提供低息、 无息贷款、 小额返还补助等多种手段来刺激和鼓励用户购买、 使用转移负荷产品( 蓄 热式电锅炉或冰蓄冷系统等) 和节能产品 ( 节能灯具、 节能家用电器、节能电机等) 的积极性、主动性，从而切实提高d s m的社会参与度。 9 1 0 1 第三章、在我国实施 d s m的意义和经济潜力 3 . 1 .我国开展 d s m工作的意义 3 . 1 . 1 .实施 d s m是可持续发展战略的需要 可持续发展是人类关于经济、社会、资源和环境协调发展的战略思想。可持续 发展主要有三个方面的内涵:从自 然属性看，旨 在保持和加强自 然环境系统的生存 和自 我更新的能力;从经济属性看，旨在保持自 然资源的质量的前提下，使经济发 展的净利益达到最大;从科技属性看，是指建立极少产生废物和污染的生产和技术 支撑体制，尽可能减少能源和其他自然资源的消耗。 目前世界能源资源的消费速度远远超过了资源的再生能力，煤炭、石油、天然 气等可燃矿物燃料占 世界能源消费的9 0 %以上。 根据b p ( 英国石油公司) 世界能源统 计 ( 2 0 0 2 年7 月) ， 2 0 0 1 年末世界已 探明煤炭 ( 经济可开发) 的可采期限为2 1 6 年， 我国是 1 0 5 年;已探明石油 ( 经济可开发)的可采期限世界为4 0 年，我国是 1 9 年; 己探明天然气 ( 经济可开发)的可采期限世界为6 2 年，我国是4 5 年。亿万年形成 的地下资源储量有限，是不可再生的，资源耗竭是不可避免的。目 前中国已经是世 界上第二大能源消费国，随着经济的发展和人口的增加，能源需求将会有大幅度的 增长。根据先进国家的发展经验，达到基本现代化的人均能耗大致是在2 . 8 t 标准煤 的水平上，人均用电量至少在 3 5 0 0 k wh。 据此估计， 2 0 5 0 年以1 6 亿人口计算，我 国的能源需求量大约为 4 5亿 t 标准煤， 是 目前能源消费量的 3 . 5倍，发电量要达 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 到 6 .7 万亿 k wh左右，是 目前的 5 倍。 由于人口众多，我国的人均资源占有量较低，人均能耗较低。2 0 0 0 年，我国人 均煤炭可采储量9 0 吨， 人均石油可采储量3 吨， 人均天然气可采储量 1 0 8 0 立方米， 分别是世界平均水平的5 4 . 9 % , 1 1 . 0 % 和4 . 3 ， 是o e c d 经济合作与发展组织) 国 家的2 2 . 3 % , 3 0 . 0 % 和9 . 0 %0 2 0 0 0 年全国人均用电量只有9 9 9 . 6 k wh ， 只相当于世界 人均用电量2 4 3 3 k wh 的4 1 %， 约为o e c d国家的1 2 %。 我国的能源的利用水平低， 浪费也较大， 环境污染严重， 环保技术、资金、措施跟不上要求。我国能源消费以 煤 为主， 占能源消费结构的 7 4 %， 发电燃料用煤占全国煤炭消费的 1 / 3以上， 电力负荷峰 谷差越来越大， 全社会终端利用电能的效率低。 目 前我国的单位产值能耗是发达国家 的3 - 4 倍， 能源平均利用率约为3 2 %，比工业发达国家低 1 0 % 左右， 消耗 1 公斤标煤 对应的平均g d p产值为 0 . 8 1 美元，而日本为5 . 5 8 美元，法国为3 . 2 4 美元，世界平 均水平为 1 . 8 6 美元。主要工业产品能量单耗比国外高出4 0 %。电气化水平不高， 一 次能源发电转换率不到4 0 % ， 而发达国家均在7 0 %以上。 目前，世界上能源消费以煤为主的国家为数不多，而且绝大多数是经济较落后 或经济欠发达国家。我国是世界上煤炭消费第一大国， 而且在短期内要改变以煤 炭为主的能源结构比较困难。2 0 0 0年，我国能源生产总量 1 0 .9亿吨标准煤，其中 煤炭占6 7 .0 % 火力发电用煤占煤炭产量的6 0 . 9 %) .煤炭消费比重过大是形成我国 环境污染问题的主要原因之一。 我国面临的能源环境的问题有两方面:一是燃煤过程中排放的二氧化硫造成的 酸雨污染;二是化石燃料燃烧形成的二氧化碳排放造成的全球气候变化。目前我国 是世界上二氧化硫第一排放国，二氧化碳第二排放国，生态环境形势十分严峻。据 有关部门统计，我国二氧化硫、二氧化碳等污染物8 0 %以上是由燃煤引起的，其中 发电的煤炭燃烧排放二氧化碳占总排放量的3 5 % 左右。能源生产和使用对环境的损 害是我国环境问题的核心。目前全国酸雨区面积占国土总面积的 3 0 %以上，6 3 . 5 % 的城市二氧化硫年平均浓度超过国家二级标准。 面对能源短缺和环境的日益恶化，要实现 “ 十六大”提出的全面建设小康社会 及到2 0 2 0 年经济总量翻两番的奋斗目标， 只能在满足能源服务的同时，大力提高 用能用电效率，减少经济增长对能源供给的依赖程度。也就是说，面对未来如此巨 大的能源和电力需求，要以较低的能耗和电耗实现奋斗目 标，就必须加速赶上发达 国家的能源利用效率。能源 ( 电力)供需之间的矛盾一直是能源 ( 电力)领域的基 本矛盾，2 0世纪7 0 年代末期我国能源电力严重短缺的后果和近年以来美国加州的 1 3 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 能源 ( 电力) 危机警告我们:当能源 ( 电力) 严重短缺局面出现阶段性缓解的时候， 决不能放弃和忽视提高能效的努力。 应当认识到， 提高用能用电效率和提高能源( 电 力) 消费水平， 需要一个长期渐进的历史过程， 要以战略眼光进行长期不懈的努力， 才能积沙成塔，汇流成川。 实施电力d s m， 努力提高能效和节约能源，是缓解中长期能源和环境压力、 增 强经济竞争力的有效手段，是适应可持续发展的资源配置方式和管理方式。环境污 染的后果是长期性的，高昂的环境治理成本将成为国家的严重的经济负担，制约国 民经济的发展。为实现环境可持续发展，需要采取各种有效措施减少污染物和二氧 化碳的排放，而提高能效是减少大气污染物和二氧化碳排放的最现实、最经济的途 径。研究表明，在现有技术条件下， 风电，水电、核电减排二氧化碳的净费用分别 是提高能效方案的6 . 1 倍、6 .2 倍和 7 . 0 倍。因此，实施d s m技术，努力提高能效 和实行能源节约，是有效缓解我国环境压力的客观需要。 3 . 1 . 2 实施。 s7 m 是改善电力负荷特征、优化电网运行的有效途径 随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的提高，电力负荷特征也发生了很大 的变化。2 0世纪 9 0年代以来，特别是 “ 九五”期间全国各地电网统调负荷特征总 体上都有一个共同的特征:年最大负荷、年最大峰谷差、年平均日峰谷差、年平均 日 峰谷差率逐年上升，而年平均日负荷率呈现总体下滑趋势。各地电网统调部分负 荷特性情况如表 3 - 1 所示。 3 - 1 各地电网统调部分负荷特性 单位:% 地区电网最大负荷增长率年最大峰谷差增长率电网负荷率增长率 东北电网( 9 5 - 9 9 ) 2 . 21 8 . 6 一 1 . 1 3 华东电网 ( 9 5 - 9 9 ) 8 . 8 8 . 5- 3 . 1 华中电网 ( 9 5 - 9 9 ) 9 . 0 1 0 . 3一 9 . 6 山东电网( 9 5 - 9 9 ) 8 . 5 1 2 . 7- 7 . 5 华北电网( 9 5 - 9 9 ) 6. 41 0 . 7 - 3 . 5 九五期间， 我国大部份地区的峰谷差有逐年递增的趋势。以北京地区为例，自 1 9 9 9 年以来， 冬季最大负荷己突破 5 0 0 万千瓦， 而夏季最大负荷已突破 6 0 0 万千瓦， 且连年突破新最 兆瓦相比，净增 。2 0 0 0年北京电网的最大负荷己达 4 2 3 0兆瓦，年均增长率为 1 0 .4 %. 6 7 3 0兆瓦，与 1 9 9 0年的 2 5 0 0 2 0 0 0年最大峰谷差达 2 8 9 . 3万 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 千瓦，最大峰谷差率为4 0 %左右。其中，2 0 0 2 年冬季最大峰谷差已达2 7 0 万千瓦， 而夏季最大己达 3 8 9 . 6万千瓦。峰谷差的加大将导致电网调峰问题日 益突出，长此 下去，不仅直接影响电网的安全稳定运行，而且会增加发、供电成本，降低供电可 靠性，增加用电费用。 此外，近几年各电网尖峰负荷持续出现的时间逐年下降，尤其是夏季尖峰负荷 持续时间很短。如华东电网， 2 0 0 1 年用电最高负荷的9 5 % ( 4 0 1 5 万k w)以上的持 续时间为8 4 小时，仅占7 , 8 月份的5 . 6 %，占 全国的0 . 9 6 % ( 4 8 5 1 万k w)以上的 持续时间约为 1 3 小时，仅占7 , 8 月份的 0 . 8 7 %，占全年的 0 . 1 5 %0 由于系统峰谷差的拉大， 峰荷时段与低谷时段发电设备利用率的差值也在拉大， 即峰荷时要运行较多的发电设备， 低谷时又要停下部分设备 ( 约占 4 0 % ) ,严重影 响了电网的安全运行和电力公司的发电 机组的运行效益。以3 0万k w 的国产机组 为例， 机组的经济负荷区为8 0 % - 1 0 0 % 额定负荷，从8 0 %负荷下降到6 0 %负荷阶段， 机组煤耗迅速上升，负荷过低则要投油助燃，从而大大增加了发电成本，国产 3 0 万机组起停一次的额外费用约为 5 0万