（电力系统及其自动化专业论文）电力市场环境下需求侧管理长效机制的研究.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t r e c e n t l y , e n e 哩r ya n de n v i r o n m e n tp r o b l e mb e c o m em o r ea n dm o r es e r i o u si no u rc o u n t r y , a n di sf o c u s e dw i t hh i i g hp r i o r i t y c h i n ah a se l a b o r a t e l y p r o p o s e dt h eg o a lo fe s t a b l i s h i n g h a r m o n i o u ss o c i e t ya n dr e a l i z i n gs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ta sw e l l u n d e rs u c hc i r c u m s t a n c e ， p o w e rd e m a n ds i d em a n a g ：e m e n t , a sa ni m p o r t a n tm e a s u r et oe n h a n c ee n e r g ye f f i c i e n c y , o p t i m i z e r e s o u r c ea l l o c a t i o na n dp r o t e c tt h ee n v i r o n m e n t , h a sa t t r a c t e du n i v e r s a la t t e n t i o nb ya l ll e v e l so f g o v e r n m e n t b a s e do ne x p e d e n c eo ff o r e i g nc o u n t r i e s ，e s t a b l i s h i n ga n dp e r f e c t i n gl o n g - t e r m m e c h a n i s mi sc r u c i a lt oe f f e c t i v e l yi m p l e m e n tp o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n t t h e r e f o r e d e s i g n i n gl o n g - t e r mm e c h a n i s mo fi m p l e m e n t i n gd e m a n ds i d em a n a g e m e n tu n d e rp o w e rm a r k e t e n v i r o n m e n tb e c o m e st h ek e yi s s u ei nd e v e l o p m e n to fp o w e ri n d u s t r y f i m t ，t h er e s e a r c hs t a t u sa n de x i s t i n gp r o b l e mo fi m p l e m e n t i n gd e m a n ds i d em a n a g e m e n ti s a n a l y z e di nt h i sp a p e r ，t h ec o n c e p to fp o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n ti sp r o p o s e d ，a n dm e a n i n g , a i m ，t h et r o u b l ei ni t si m p l e m e n t b a c k g r o u n dt h e o r yw h i c hp r e p a r e sf o rt h en e x ts e c t i o no ft h e p a p e ri sa l s oi n t r o d u c e d s e c o n d l y ，i no r d e rt op r o v i d eai m p l e m e n t i n ge n v i r o n m e n tw h i c hi sg o o df o re n e r g ys a v i n g a n dp r o m o t ed e m a n ds i d em a n a g e m e n tr e l a t e dp r o j e c t s ，i ti sa n a l y z e di nt h i sp a p e ro n o p e r a t i n g m e c h a n i s mc o m b i n i n gb o t hf o r e i g na n dd o m e s t i cw a y sw h i c hf o c u so nc l e a nd e v e l o p m e n t m e c h a n i s m ( c d m ) d e t a i l e dd e s c r i p t i o no f t h ec o n c e p t ，p r o j e c td e v e l o p i n gp r o c e s so f c d mi s i n t r o d u c e da sw e l la ss o m ei s s u ed u r i n gw r i t i n gc d md o c u m e n t s t h ep o t e n t i a l ，f e a s i b i l i t ya n d i n s t r u c t i o n sw h i l ed e v e l o p i n gi sa n a l y z e d ，a c m 0 0 0 2i si n t r o d u c e dt od e m o n s t r a t et h e a d d i t i o n a l i t ya p p r o a c ho ne m i s s i o nr e d u c t i o n f i n a l l y , i n d e xa n dm e t h o do fc o s tb e n e f i ta n a l y s i si nd e m a n ds i d em a n a g e m e n ti ss t u d i e di n t h ep a p e r ，p r o j e c to ne f f i c i e n c yp o w e rp l a n to fj i a n g s up r o v i n c ei ss p e c i f i c a l l yu s e dt oa n a l y z e c o s t - b e n e f i to fa l le n t i t i e si n v o l v e di n i m p l e m e n t i n gd e m a n ds i d em a n a g e m e n t c o n c e r n i n g e l e c t r i cp o w e rs u p p l ya n dd e m a n d ，s u p p o s et h a tt h eb a l a n c eb e t w e e ns u p p l ya n dd e m a n di sw e l l p r e s e r v e do rs u p p l ye x c e e d sd e m a n d ，l o n g - t e r mi n c e n t i v em e c h a n i s m ，s e p a r a t i n ge l e c t r i c i t ys a l e s a n di n c o m e sm e c h a n i s m i ss t u d i e db ym a r k e tm e a n so fs t i m u l a t i n gu s e r so rc u s t o m e r st oa l t e r t h e i rw a y so fe l e c t r i c i t yu s e c o m b i n i n ga c t u a l s i t u a t i o no fp o w e rm a r k e ti nc h i n a , s p e c i f i c p r o b l e m sa r ei n v e s t i g a t e dt op r o m o t et h ei m p l e m e n t a t i o no fd e m a n ds i d em a n a g e m e n t k e yw o r d s ：d e m a n ds i d em a n a g e m e n t ，c l e a nd e v e l o p m e n tm e c h a n i s m ，c o s t b e n e f i ta n a l y s i s ， i n e e n t i v em e c h a n i s m i i 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 研究生签名：垒垫熊夤 日期：地墨：生堡 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：塾遮茧导师签名：日期：少3 j 1 9 1 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题提出的背景和意义 需求侧管理最早起源于能源消费占世界首位的美国，2 0 世纪7 0 年代两次世界能源危机 以及日益严重的环境压力，促进了需求侧管理的广泛应用，很快便风靡西方主要发达国家和 部分发展中国家。目前，d s m 在美国、加拿大、法国、德国、韩国等3 0 多个国家和地区得 到了成功实施，并取得了很好的效果，在减少电力建设投资、改善电网运行的经济性和可靠 性、控制电价上升幅度、减少电力用户电费开支、降低能源消耗、改善环境质量等方而取得 了显著的成效。据权威部l j 统计，2 0 0 2 年美国投入1 6 3 亿美元用于需求侧管理，有9 0 0 多 个电力公司参与项目实施，节电5 4 1 亿k w h ，削减高峰负荷2 2 9 3 6 万k w 。据预测，到2 0 2 0 年，美国需要新增发电装机4 亿千瓦，但采用需求侧管理，预计可以减少2 6 亿千瓦装机。 美国加州2 0 0 1 年电力危机时，州政府通过加强需求侧管理降低了高峰负荷5 0 0 万千瓦，有 效缓解了电力紧缺局面，避免了停电造成的损失约2 0 0 亿美元。 我国从上世纪9 0 年代初开始认识和引进需求侧管理。1 0 多年来，我国政府部门、电力 企业、中介机构和用户在法规政策、经济激励、宣传培训、技术推广、示范项目建设等方面 开展了大量的工作，取得了一定的成绩，河北、江苏、上海、浙江等省市积极开展需求侧管 理的探索与实践，积累了一些经验。随着我国经济的高速增长，能源问题越来越突出，尤其 是近年来我国人部分省市i i j 现了电力紧缺的局面，需求侧管理成为缓解电力紧缺、保障经济 发展和社会稳定的重要措施，受到社会各界的充分肯定。国家对于加强需求侧管理j ：作也极 为重视，相继f l j 台了中华人民共和国二1 了约能源法、节约用电管理办法等相关法规，并 制定了：肖能中长期专项规划，重点规划了中国到2 0 1 0 年：1 j - 能的目标和发展重点，并提出 2 0 2 0 年的目标。 虽然近年来电力需求侧管理j r ：作取得了较大的进展和成绩，但与建设资源节约型社会 的更高要求相比，与我囡巨大的终端节电满力相比，以及与开展这项一i ：作较先进的国家相 比，我国的d s m1 f ：作在深度和广度上还有较大差距，诸多问题和障碍仍然不同拌度的存在， 特别是在长效机制方面仍显薄弱。国外经验表明，建立和健全长效机制是需求侧管理得以长 期有效实施的关键和根本保障。 建立需求侧管理氏效机制，是落实科学发展观，实现我国电力需求侧管理持续健康发 展的重要保障，也是提高我国电力发展质量，建设：锚约型社会的重要举措，一直受到国家 领导人及政府主管部门的高度重视。早在2 0 0 4 年4 月6 日，国务院副总理黄菊在致全国电 力需求侧管理经验交流会的信中，就明确提出了“要不断完善有关的法律法规，建立需求侧 管理的长效机制”。2 0 0 5 年4 月2 8 日，国家发改委组织召开电力需求侧管理暨迎峰度夏 电视电话会议，国家发改委主任马凯在讲话中指出，要按照曾培炎副总理近期有关批示精 神，认真总结经验，既要搞好当前的需求侧管理，更要在建立长效机制上下功夫，切实提 高电能利川效率，保证电力安全经济运行。2 0 0 6 年5 月3 0 日，国家发改委副主任欧新黔 在全国迎峰度夏电视电话会议七再次强调并进一步明确，要尽快建立适合我国国情的需求 侧管理长效一 作机制和经济激励机制，加快实现两个转变。可见，建立需求侧管理长效机制 已经刻不容缓。 东南人学硕士学位论文 i 2 需求侧管理长效机制及研究现状 1 2 1 需求侧管理长效机制 任何能够做到不影响用户的生产、生活方式和舒适程度，用户能自愿参与，对社会、对 用户有现实的利益和好处，能够节电、节能、节约社会资源的节约用电、改变用电方式的d s m 二作，就是电力需求侧管理的长效机制。它的核心是在政府的规划和政策的支持下，通过供 用电双方、设备研发制造单位和有关能源服务组织共同努力，提高电能使用效率和电网负荷 率，充分挖掘剧电侧的资源潜力和全社会的1 ，能意识，而不仅仅是为了弥补电力缺口。有些措 施虽然不节电，但是能够节能，节约社会资源，有经济效益，也应当算作电力需求侧管理的 内容，如蓄冰空调是会增加电力消耗最的，因为蓄冰总会造成冷鼍的损失，但是由于它能起 到削峰填谷的作用，可以节省发电、输电、配电设备投资，可以起到节能、节约社会资源的 目的，具有经济效益，是电力需求侧管理的长效措施之一。建立电力需求侧管理的长效机制， 需要解决好以下问题： 1 建立合理的运作机制 有效的管理体制和主管机构合理的发挥主导作用，能够为需求侧管理创造一个良好的， 有利于实现市场化配置节电资源的实施环境，从而促进需求侧管理项目的顺利实施，使其为 各方参与者带米最大的效益。需求侧管理：r 作是一项庞大的系统j = 程，需要政府有关部门的 全面协调及电力企业、电力用户、节能中介组织等各方的共同参与和密切配合，才能使这项 二 作全面、深入、长久、有效地开展下去。因此，政府有关部门戍加强机构及人员能力建设， 搞好综合协调，充分发挥对需求侧管理 ：作的主导作用。电力企业、电力用户也应加强这方 面的机构和能力建设，为需求侧管理：i ：作的具体实施提供有力的组织保证。 2 研究制定积极有效的经济激励机制 一方面开展电力需求侧管理涉及到转移负荷的补偿、负荷管理系统的建设、：爷电产品的 开发推广等，都需要一定的资金投入，客观上要求通过价格、财政、税收等经济措施加以引 导和激励。另一方面电力需求侧管理在实施的过程中要以电力公司作为实施主体，但是实施 d s m 对于电力公司来讲，存在着开拓能效市场与开拓电力市场之间的利益冲突。美国从2 0 世 纪7 0 年代开始推行d s m ，电力公司缺乏积极性，甚至有抵触情绪，开始1 0 余年进展缓慢，实 施效果不人，后来形成了比较完整的激励机制，遂使d s m 取得了良好进展。我国同样存在这 个问题，目前我国电价体系的改革步伐日益加快，近儿年相继出台和完善了多种分时电价和 差别电价，有效地支持了需求侧管理的实施，但财政、税收等方面的政策支持基本上处丁空 白，相应的经济激励所需资金也基本上没有长期稳定的渠道。这也正是造成d s m a ：作停留在 有序用电层面，而其它层而的 ：作难以深入开展的一个主要原因。 3 建立健全有关法律法规。 电力需求侧管理涉及到众多社会主体的利益调整，需要有相关法律法规的约束和规范。 从世界范嗣来看，建立健全需求侧管理法律法规支持体系，是推进d s m j 二作的基础和重要保 证。如美国先后出台了节能政策法及公共事业单位管理政策法，法国颁布了能源 发展方向法案，均明确提出要加强需求侧管理1 ：作。但目前我国还缺乏有针对性的、可操 作的法律法规，因此，我国也加强有关法律法规的建设和健全，在电力法、：侮约用电 管理办法等法律法规的修订过程中，明确需求侧管理各有关利益主体的权利和义务，确立 需求侧管理的强制性原则，使需求侧管理j 二作规范化、法制化，从而促进各种需求侧管理 资源的优化配置。 2 第一章绪论 1 2 2 国内外研究现状 国外在实施d s m 的相关理论上做了大量研究。j e t o s s t o f t , s k i t o 等人则对美国在促 进d s m 实施时，针对电力公司所采用的“股东激励”的设计和实际做法做了介绍，并以 美国1 0 家电力公司为例，进行了效果实证分析，指出由于存在“隐藏成本”等冈素，现行股 东激励措施应该作出一定的改良，以更好地促进电力公司实施d s m 的积极性 2 1 。j e t o 等 人对电力改革重组中的能效项目的实施主体进行了研究，指出应该根据不同的政策目标来决 定由准米做d s m 实施的主体l 引。d i d d e nm a r c e lh 等也对能效项目的实施主体做了研究， 提h j 选择实施主体的标准，如与公共政策目标的相容性，激励结构的有效性，实现规模经济 和范 1 ；i 经济的能力以及对能效“基础设施”建设发展的贡献等1 4 l 。g o l o v ew 等人则详细分析 了美国能效项目实施的“市场壁垒”问题，以新古典经济学，交易成本经济学等有关理论的 角度，对“市场壁垒”和“市场失败”做了研究，指出能效项目中政府干预的必要性1 引。 s a p p i n g t o i l ，l n g ov o g e l s a n g 等人则对美国所实施的促进d s m 项目投资的激励机制进行了介 绍，说明了激励机制在其中的作刚和具体的运作过程1 6 l 【7 】【8 1 1 9 1 。 随着国民经济的快速发展以及国家能源政策的改变，我国电力供需矛盾日益加剧，电力 需求侧管理t 作在缓解供需矛盾、促进经济平稳增长等方面作用凸现，受到了党和政府的高 度重视，现已纳入国家发展规划和政府二r 作重点，一些政策法规也相继出台。2 0 0 2 年国家经 济贸易委员会为近一步推动全国电力需求侧管理二i ：作发布了关于推进电力需求侧管理的指 导意见，该指导意见颁发后，河北省5 个部委办局联合下发了关于大力开展电力需求 侧管理1 ：作的意见，并相应制定了政策，在城市建设附加费中，每k w h 电拿出一厘钱作为 全省电力需求侧管理的专项资金，在此基础上，确定了要通过电力需求侧管理解决1 0 0 万 k w 电力缺口的一r ：作目标。围绕目标制定了以实施电蓄冷、电蓄热和绿色照明：门鼙为重点的 电力需求侧管理措施。江苏省经贸委和有关部fj 联合出台江苏省电力需求侧管理实施办 法。他们在对6 大行业实行分时电价的基础上，每年从电力市场采购电量竞价上网的空间中 筹集补贴资金4 0 0 0 万元，扶持高耗能行业的节电项日 w i 。2 0 0 4 国家发展和改革委员会、国 家电力监管委员会义发布了加强电力需求侧管理：l i 作的指导意见。 同时，国内理论界也对电力d s m 理论做了一些研究。杨志荣，胡兆光等人指山应转变政 府能效管理的职能，采j = i j 适合市场经济体制的：1 了能运作机制，实行以鼓励为主的节能政策， 使柑能活动向形成能效市场的方向发展，才能辟出一条可持续开展1 了能的途径f l l 】。朱成章 指山电力需求侧管理是电力一i ：业改革的重要内容之一。只有开展电力需求侧管理，形成广大 用户主动参与的、充满活力的电力市场，电力体制改革取得的内涵才能得以充分发挥，提出 电力体制改革必须同需求侧管理结合起来【i2 1 。唐为民，于蓓蓓等人认为d s m 的电力j = j j 户参 与者、发起者( 电力公司) 和监督者( 行政部门) 在项目实施中都起着非常重要的作用，其 间关系也尤为重要。运用经济最优原理逐个分析三方的成本效益，给出效益模型并利1 = j 计算 机仿真模型进行求解，从而得出了电力部门虑采取的经济激励措施，使得三方效益最优【1 3 】。 曾呜，孙听等人介绍了我国能源现状及实施需求侧管理的意义，并提出我国实施d s m 存在 的障碍，如法制、法规不健全，缺乏激励性机制及相应的政策，需求侧管理的资金米源问题 等，最后结合这些障碍提山一些解决方法【l4 1 。方勇，张少华，李渝曾等人指出在电力市场 环境下，电力公司与用户之间存在的信息不对称性可能会导致可中断负荷管理的低效，提出 一种激励相容的可中断负荷管理合同模裂，可引导用户自愿披露真实缺电成本信息。该模型 能考虑j j 户的最大可中断负荷限制，并能适用于负荷中断分配的不同优化目标，如电力公司 利润最大或用户缺电成本最小等i i 引。 纵观国内外d s m 的实践和理论研究，可以发现国外发达国家由于d s m 实施较早，市 场化程度高，对电力d s m 的实施机制有了较多的研究，但国内由于众多原因，目前对d s m 3 东南大学硕十学位论文 的研究主要集中在对概念、实施和效益的介绍，并没有形成一套合理、有效的d s m 实施机 制。首先，我国没有形成d s m 合理的运作机制，缺乏有效的管理体制和主管机构以及有利 于需求侧管理运营和实现市场化配置节电资源的良好实施环境，从根本上保证d s m 的实施 及效果。其次，缺乏有效的激励机制，不能提高电力公司实施需求侧管理的积极性。在我国 厂网分开的现实情况下，电力公司不但不能得到减少投资电厂所带米的好处，而且我国电力 公司的利润和售电量正相关，减少售电量会使电力公司单位固定成本增加，减少电力公司的 臼有利润。因此，本文在介绍了国内外运作方式发展演变过程的基础上，结合我国实际对一 种新的基于清沽发展机制的需求侧管理项目实施方式进行了研究，然后对实施需求侧管理的 成本效益分析指标和方法进行了研究，最后根据各个群体实施d s m 后的成本收益情况，从 未来我国电力供求基本平衡的状况下或供大干求的状况下，通过市场手段，鼓励用户或消费 者改变用电方式的角度出发，对长期激励机制售电量与收入分离机制进行了研究，并结合 我国电力市场的实际情况，对其在我应用实施过程中的具体问题进行了研究，从而促进d s m 的实施。 1 3 论文研究的主要内容及章节安排 本文主要对促进d s m 实施的运作机制和激励机制两点内容进行了研究： 一、需求侧管理的运作机制研究。在介绍了国内外运作方式发展演变过程的基础上，结 合我国实际对一种新的基丁- 清沾发展机制的需求侧管理项目实施方式进行了研究。详细阐述 了清沽发展机制的概念，项目开发流程以及c d m 项目设计文件编写中需注意的问题等理论 知识，对开发清洁机n d s m 项目的潜力、可行性和开发中应注意的问题进行分析，并用a c m 0 0 0 2 对d s m 项目减排繁的额外性进行了论证。 二、促进需求侧管理的激励机制研究。首先对实施需求侧管理的成本效盗分析指标和方 法进行了研究，并以江苏省能效电厂项目为例具体分析了实施需求侧管理的各个主体的成本 效益。最后根据各个群体实施d s m 后的成本收益情况，不仅仅是考虑了在目前电力供应紧张 的情况，更是从未来我国电力供求基本平衡的状况下或供大于求的状况下，通过市场手段， 鼓励用户或消费者改变用电方式的角度出发，对k 期激励机制售电量与收入分离机制进行 了研究，并结合我国电力市场的实际情况，从d s m 项目的具体节能效果入手，对其在我应用 实施过程中的具体问题进行了研究。 论文的具体章：仃安排如下： 第一章：绪论 介绍了在当前电力市场环境下课题提出的背景、意义及需求侧管理畅销机制的概念和国 内外研究现状，最后归纳了本文的主要内容和具体章：肖的安排。 第二章：需求侧管理概述 对电力需求侧管理的概念，实施需求侧管理的意义、目标和内容，实施需求侧管理的障 碍等有关的基本背景和理论知识进行了介绍，为后续章节有关需求侧管理实施机制的研究打 下基础。 第三章：需求侧管理的运作机制研究 在介绍了国内外运作方式发展演变过程的基础上，结合我国实际对一种新的基于清洁发 展机制的需求侧管理项目实施方式进行了研究。详细阐述了清洁发展机制的概念，项目开发 流程以及c d m 项目设计文什编写中需注意的问题等理论知识，对开发清洁机$ 1 j d s m 项目的潜 力、可行性和开发中应注意的问题进行分析，并用a c m 0 0 0 2 对d s m 项目减排量的额外性进行了 4 第一章绪论 论证。 第四章：实施需求侧管理的成本效益分析 本章主要对实施需求侧管理的成本效益分析指标和方法进行了研究，并以江苏省能效电 厂项目为例具体分析了实施需求侧管理的各个主体的成本效益，为亓续章：肖中需求侧管理激 励机制的研究提供参考依据。 第五章：促进需求侧篱理实施的激励机制研究 根据上一章中分析的各个群体实施d s m 后的成本收益情况，不仅仅是考虑了在目前电力 供应紧张的情况，更是从未来我国电力供求基本平衡的状况f 或供人于求的状况下，通过市 场手段，鼓励用户或消费者改变用电方式的角度出发，对长期激励机制售电量与收入分离 机制进行了研究，并结合我国电力市场的实际情况，从d s m 项目的具体：1 了能效果入手，对其 在我应用实施过程中的具体问题进行了研究。 第六章：结论与展望 对本文所做的工作加以总结，找出其中的不足之处并提出今后进一步需开展的工作。 5 第二章需求侧管理概述和实施的主要障碍 第二章需求侧管理概述和实施的主要障碍 2 1 需求侧管理的概念和意义 所谓电力需求侧管理( p o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n t ) ，下文简称需求侧管理( d s m ) ， 是指在政府法规和政策的支持下，采取各种有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式，通 过发电公司、电网公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力 提高终端用电效率和改变用电方式，在满足同样用电功能的同时有效地减少电量消耗和电力 需求，达到= 肖约资源和保护环境，实现社会效益最好、各方收益、最低成本能源服务所进行 的管理活动l l6 。电力需求侧管理是对电力用户推行节电及负荷管理t 作的一种模式，是综 合资源规划( i n t e g r a t e dr e s o u r c ep l a n n i n g ，简称i r p ) 的一项主要内容( i r p 是7 0 年代由于 石油危机而提出的电力规划方法) 。电力需求侧管理的概念可以通过以下四个方面来加深理 解： 1 d s m 适合市场经济运作机制，主要运用于终端用电领域。它鼓励资源竞争，讲求成本 效益，提倡经济、优质、高效的能源服务。它的最终目的是建立一个以市场驱动为主的能效 市场。 2 ：肯能：侈电具有量大面广和极度分散的特点。它的单个方案效益有限，而规模效益显著， 且一方节能便可多方受益。可见，节能节电是一种具有公益性的社会行为，需要发挥政府的 主导作用，创造一个有利于d s m 的实施环境。 3 d s m 是立足于长效和长远社会可持续发展的目标。高度重视能效管理体制和d s m 节电 运作机制的建设以及制定支持他们可操作的法规和政策，适度地干预能效市场，克服市场障 碍，切实把1 了能落实剑终端，转化为节电资源，才能起到需求侧资源替代供应侧资源的作用。 4 用户是：i 一。) - z h 。匕l c , ：1 了电的主要贡献者。应该采取约束机制和激励机制相结合、以鼓励为主的 t j ”“f j e , 一 l j 电政策，在节电又省钱的基础上引导用户臼愿参与d s m 计划。要让用户明白：提高用 电效率不等于抑制用电需求，：1 了电不等于限电。克服用户参与d s m 的心里障碍，激发电力用 户参与d s m 活动的主动性和积极性，才能使节能：耵电走向日常运作的轨道。 需求侧管理不仅是解决目前缺电问题的重要途径，而且是我国电力一i j 业坚持走可持续发 展的必然选择，具有深远的战略意义。具体米说，推j 实施电力需求侧管理的意义主要有以 下几点： 1 实施电力需求侧管理符合国家能源发展战略，是社会经济发展的必由之路。 当前我国一次能源年消费总量约为1 5 亿吨标准煤。到2 0 2 0 年，我国每年的能源消费至 少达到2 8 亿吨标准煤：到2 0 5 0 年，能源消费总量将达到4 0 亿吨标准煤。同时我国还面临严 峻的环境问题，因此，二1 了约能源和保护环境的任务紧迫而艰巨。需求侧管理是能源合理利用 的必然发展趋势之一，其最重要的特性就是使用户的用能方式更加合理化，提高能源利州率， 减少环境污染。可见，我国势必会越来越重视需求侧管理的研究和发展。 2 需求侧管理是电力供需市场平衡的重要补充。 电力供需平衡始终是一种动态的平衡，供过于求和供不应求的情况会交替d ；现，我围各 地区经济发展水平存在巨大差异，电力资源分布严重不均，电力供需结构性矛盾突 i j 表现在 部分地区电网峰谷差加大，调峰能力下降，尤其气温对负荷的影响越来越火，致使最人负荷 增长的波动性进一步加人，频繁大规模的拉闸限电义不能使用户满意，而开展需求侧管理可 以通过负荷管理和节能策略米尽力弥补电力供应缺口，缓解供需矛盾。同时我们也庶看到， 需求侧管理不仅仅是：常能、节电方面的措施，其中也有鼓励客户多用电的措施，我们称之为 策略性负荷增长，该策略鼓励用户以电力替代客户的其它能源消费方式，因此不论是在供不 7 东南人学硕士学位论文 应求还是在供大于求的情况下，都可通过需求侧管理使电网水平进一步得到提高和改善。 3 需求侧管理是电力市场发展的客观要求 随着电力市场从计划供电的卖方市场向市场销售的买方市场转变，消费者越来越成熟， 消费行为也越来越理性。用户会按照经济准则米选择电器设备及用电方式，对电力公司的要 求也会越米越高，不再是单纯的要求电力公司供电，也要求电力公司提供各类配套服务。近 年来，在我因也山现了一些客户向当地电力公司提出诸如分时电价、负荷管理等方面的服务 要求。随着电力市场化的转变，会有越米越多的客户提山各类服务要求，客观上也使电力公 司必须开展需求侧管理的研究。 由此可见，d s m 是传统电力工业改革的推动因素，也是电力规划思维观念的更新。它兼 顾供应侧和需求侧两侧的资源，考虑电网的统一性，也考虑电网的开放性和竞争性，考虑电 力电量的平衡，也考虑供电质量、环境等多方面因素，这些都能使电力公司、电力用户和全 社会从中受益引。 2 2 需求侧管理的目标和主要内容 需求侧管理的目标主要集中在电力和电量的节约上，一方面采取措施降低电网峰荷时段 的电力需求或增加电网谷荷时段的电力需求，力图以较少的新增装机容量达到系统电力供需 平衡：另一方面，要设法节省系统发电量，在满足同样的能源服务的同时减少其用电量。在 当今电力- e ：l k h - 场化改革的环境f ，对于备用容量富余的电力公司，需求侧管理的目标还包 括扩大电能的使用市场。从管理经济学的角度看，d s m 的目标就是将有限的电力资源最有效 地加以利用1 。在d s m 的规划实施过程中，不同的电力公司，由丁其能源结构不同和所处的 环境不同，还有一些具体目标。d s m 的主要内容可以概括为以。f j r , 个方面： 1 、负荷管理 负荷管理又可称为负荷整形，是指通过各种经济、技术以及必要的行政引导政策激励引 导用户调整其负荷曲线形状，在保证电力网络可靠性的同时，有效的降低电力峰荷需求或增 加电力低谷需求，提高电力系统的供电负荷率，从而达剑电力系统经济运行的目的，并使用 户节省电费。负荷管理包括三种基本类型，如下图2 1 所示：a ) 削峰：在电网高峰时段减 少刚户的电力需求；b ) ：填谷：在电网低谷负荷时增加用户的电力需求，启刚空闲的发电容 量；c ) 移峰填谷：将电网高峰负荷的埘电需求推移剑低谷负荷时段，同时起到削峰和填谷 的双重作用。 ( a ) 削峰( b ) 填谷( c ) 移峰填谷 图2 1 负荷管理的三种基本类型 2 、战略：书能 电力公司采取经济、政策手段，鼓励用户采用先进技术、先进t 艺、先进设备提高用电 效率，减少电力电量消耗而进行的活动。高效设备主要有：高效能：1 ，能灯具，高效能制冷、 制热、通风、水泵系统，高效能电动机、变压器、调速系统，余热发电技术等。 8 第_ 二章需求侧管理概述和实施的主要障碍 3 、新用电服务项目 电力公司为提高能源利用效率而开展的一些宣传、咨询活动，如能源审计、节电咨询、 宣传、教育等。 4 、能源替代、余能同收及新能源发电 1 ) 能源替代。对于各种能源的使用统一评估其利用效率和成本，采用能效高、成本低 的能源，降低对社会总体资源的消耗和污染排放。如对一些传统的、落后的燃煤装置，改为 使用电气装置，以提高能源利用效率，并减少环境污染等。 2 ) 余能回收。用户通过余能母l 收利用和发电减少从电力系统取用的电力和电量。 3 ) 新能源发电。用户出于可靠、经济和因地制宜考虑，装有各种新能源发电装置，如： 太刚能发电系统、风力发电、联合循环发电、热电联产和基于清沾能源的热、电、冷三联供 等等。 需求侧管理工作的重点可以跟据各地区的不同特点而不同。在新建电厂造价比较昂贵、 峰期供电紧张、负荷峰谷差较大的地区，通常把= 仃约电力置于首要位置；在发电燃料比较贵、 环境约束比较苛刻的地区，会更加重视节约电量。 2 3 实施需求侧管理的手段 为确保顺利的完成综合资源规划和实施需求侧管理，需要采用一些实施手段。这些手段 是建立在先进的技术设备的基础上，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，为实施需求侧管理和综合资源规划带来一定的贡献和效益。概括起来 实施需求侧管理的手段主要包括：技术手段、经济手段、引导手段、行政手段等四种手段。 一、技术手段 技术手段是指针对具体的管理对象以及其用电特点，应用当前先进的技术设备和管理技 术来提高终端设备用电效率或改变用户用电方式，以达剑：1 了约电力或者：书约电能的目的。提 高终端设备用电效率和改变用户的用电方式所采取的技术手段各不相同，下面分别对其进行 了具体的介绍。 1 提高川电效率 提高j = j 电效率是通过采用先进的节电技术和高效设备提高用电效率在满足同样能源服 务的同时减少用户的电最消耗。它主要包括：高效照明系统、电动机系统、高效变压器及其 配电系统、高效电加热技术和高效节能家用电器等几个方面的内容。 ( 1 ) 高效照明系统：采用高效：耵能照明灯具替代传统低效的照明灯具和使用先进的控 制技术以提高照明用电效率和照明质量。高效的照明灯具主要有紧凑型荧光灯、细管荧光灯、 高压钠灯和低压钠灯、半导体灯等。采用高效照明器具，智能化照明控制系统，合理的照明 方式，充分利j h i i 大然光，加强照明管理等也能提高照明系统的效率，达到：1 ，约电力和电量的 双重效果。 ( 2 ) 电动机系统：电动机系统包括调速( 或调压) 控制传动装置，电动机和被拖动机 械三大部分。选j j 高效电机替代普通电动机时电动机系统节约电能的重要手段，选川与生产 - t ：艺需要容量相匹配的电动机提高运行的平均负载率，采用高效的拖动机械，戍刚各种调速 技术等都可实现电动机系统的节电运行。 ( 3 ) 高效变压器及其配电系统：目前推广的高效变压器主要包括s 1 l 系列油浸变压器， s c i o 系列干式变压器以及非晶合金配电变压器等。减少变电次数，实施变压器节电运行， 配电线路合理布局和采用无功就地补偿及自动补偿装置等可减少配电损失。 ( 4 ) 高效电加热技术：远红外加热，微波加热，中、高频感应加热等技术。 ( 5 ) 高效节能家用电器：包括高效家刚空调器、变频空调器、。肯能型电冰箱、节能型 9 东南大学硕f ：学位论文 电热水器、热泵热水器、节能型洗农机、高效电炊具等。 2 改变用户的用电方式 改变用户用电方式即负荷整形技术是根据电网的负荷特性，以某种方式将用户的电力需 求从负荷高峰期削减、转移或增加低谷期的用电，改变电力需求在时序上的分布，达剑平稳 电网负荷的目的。本文将改变用户用电方式的技术手段分为以下儿种： ( 1 ) 直接负荷控制。直接负荷控制是在电网负荷高峰时通过负荷控制装置控制用户终 端用电的一种方法。电力供应严重短缺、大量外购峰荷电力的电力系统在失去电力平衡时， 可直接使用负荷控制装置控制中断用户的供电。由于直接负荷控制是随机性的，常常与人们 的生产秩序和生活节奏相冲击，大大降低了用户峰期用电的可靠性，不易于被人多数用户接 受。可采j 目资金补偿的方式减少用户的停电损失，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排序控制。 ( 2 ) 时问控制器和需求限制器。利用时间控制器和需求限制器等白控装置实现负荷的 间歇和循环控制，是对电网错峰比较理想的控制方式。它虽然改变了用户的用电方式，但通 常并不或较少影响用户的用电模式和服务质量。如空凋、风机、水泵、大耗电丁艺设备等的 间歇或循环控制。但是，他需要有完善的控制系统。 ( 3 ) 增加低谷用电设备。在日负荷低谷时段可投入电气锅炉或蓄热装置采用电气保温 等增添低谷设备来增加低谷用电。在冬季后半夜可投入电暖气或电气采暖空调等季节性设备 进行填谷。 ( 4 ) 蓄能装置。在电网日负荷低谷时段投入电气蓄能装置进行填谷，如电气蓄器、电 动汽车蓄电瓶和各种可能随机安排的充电装置等。 ( 5 ) 蓄冷蓄热装置。采用蓄冷技术的空凋是移峰填谷的一种有效的手段，它在电网负 荷低谷时期制冰或冷水并把冰或水等蓄冷介质储存起米，在白天或电网高峰时把冷谩释放出 来转换为冷气，达到移峰填谷的目的。采用蓄热技术是在电网负荷低谷时把电气锅炉或电加 热器生产的热能存储在蒸汽或热水蓄热器中，在白天或电网高峰时段将其热能用于生产或生 活等米实现移峰填谷。 二、经济手段 d s m 的经济手段是指通过各种电价、直接经济激励和需求侧竞价等措施刺激和鼓励用户 改变消费行为和用电方式，安装并使用高效设备，减少电镀消耗和电力需求。其中，电价是 一种控制性经济手段，是由供应侧制定的，用户处于被动响应的位置；直接经济激励和需求 竟价属于激励性经济手段，需求侧竞价加入了竞争，用户可以主动响应，积极利j j 这些措施 的用户在为社会做出增益贡献的同时也降低了自己的生产成本，甚至获得了一些效益。 1 电价结构 电价是影响面较大和敏感性较强的一种有效且便于操作的经济激励手段，它的制定程序 比较复杂，调整难度较人。制定一个适合市场机制的合理的电价机制是促进实施需求侧管理 的一个重要丁作，它应该既能激发电力公司实施需求侧管理的积极性，又能激励j j j 户主动参 与需求侧管理活动。目前，国内外实施需求侧管理采用的电价结构主要有容量电价、峰谷电 价、分时电价、季：肖性电价和可中断电价等。 ( i ) 容量电价义称基本电价，它是根据用户变压器装置容量或月最大负荷需董来收取 电费的。适当提高容量电费在电费中的比例，可促进电力用户加强负荷管理，优化其负荷曲 线，自觉控制高峰负荷需求。 ( 2 ) 峰谷电价是电网公司根据电网的负荷特性确定年内或日内峰荷、低谷和平时的时 段，在高峰时段、低谷时段及平时段实行峰、谷、平三种不同的电价。也可只划分高峰和低 谷时段并实行峰谷电价。时段的划分和峰谷电价的比值及其用户的生产特性决定了这种电价 的激励效果 1 0 第二章需求侧管理概述和实施的主要障碍 ( 3 ) 分时电价是峰谷电价的进一步细化，一日内根据不同的时点电价有所不同，它一 种激励用户合理安排用电时间的激励电价。 ( 4 ) 季节性电价是为改善电力系统季节性负荷的不均衡性而采取的一种鼓励性电价。 根据不同地区的用电特点，在一定的季节适当提高电价，而在另外一些季：肖降低电价。 ( 5 ) 丰枯电价是在水力资源丰富的地区根据不同的丰枯水时期而不同的一种激励性电 价。在丰水期电价下浮，而在枯水期电价上调，可以有利于充分利用水力资源，降低电网的 供电成本，吸引更多的人耗电用户座落在水电站周隔，充分利用廉价和干净的水力资源。 ( 6 ) 可中断负荷电价是指在用户与电力公司签订合同，同意在一段时期内接受并实施 其中断或削减负荷的指令的基础上，电力公司给予给用户一定比例的电价折扣作为补偿，从 而使该刚户的电价在某一电价的水平上下将一定的折扣电价。可中断负荷电价的确定取决于 提前通知的时间、负荷中断量及中断负荷持续时间。 2 直接激励措施 ( 1 ) 折让鼓励。折让鼓励是给予购置特定高效节能产品的用户、销售商或生产商适当 比例的折让，注重发挥推销商参与：1 j - 电活动的特殊作用，以克服高效产品价格偏高的市场劣 势，吸引更多的用户参与d s m 活动，并促使供应商推出更好的节电产品。需求侧管理的折让 鼓励应该符合一定的市场运行规范，折让鼓励是为真正的优质高效节电产品开拓市场服务 的，折让额应是事先标定和完全透明的，并随着产品效率的增加而增加。折让的对象可以是 电力用户或节能产品销售商，也可以同时给予两者折让，当在折止鼓励中应特别注重推销商 的作用。因为推销商具有丰富的市场经验，更了解用户的偏好，有很强的引导本领，吸引他 们参与需求侧管理活动可以使先进的1 了能技术和高效的：1 了电产品更快的转移到用户侧来。 ( 2 ) 免费安装鼓励。免费安装鼓励是指向用户免费赠送和安装指定的高效：1 了电设备， 用