（电力系统及其自动化专业论文）电力需求侧管理在赣西地区的应用研究.pdf

a b s t r a c t p o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n t ( d s m ) i si n t e r n a t i o n a l l yf a s h i o n a b l e r e s o u r c e m a n a g e m e n tt e c h n o l o g y , t h r o u g ha d o p t i n gr e a s o n a b l ed r i v e di n s t r u m e n t ，i tc a n l e a d t h ep o w e rc o n s u m e r st oc h a n g et h e i rc o n s u m i n gm o d es oa st ob eb e n e f i c i a lt o r a i s e t h et e r m i n a lu s i n ge l e c t r i c i t ye f f i c i e n c y , o p t i m i z ea l l o c a t i o n o fr e s o u r c e s ；a sa c o n s e q u e n c et h ee n e r g yi ss a v e da n d t h ee n v i r o n m e n ti sp r o t e c t e d i tc a nr e a l i z et o u s ee l e c t r i c i t yt h em a n a g e m e n ta c t i v i t yw h i c ht h ee l e c t r i cp o w e rs e r v i c ec o s t i s s m a l l e s ta n dp r o m o t et h e e l e c t r i c p o w e ri n d u s t r y a n dt h en a t i o n a le c o n o m y c o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n te f f e c t i v e l y a tf i r s t ，t h ep a p e ro u t l i n e st h er e s e a r c hp r e s e n ts i t u a t i o na b o u td s mi nt h e d o m e s t i ca n df o r e i g nc o u n t r i e s ，i ti n t r o d u c e st h eb a s i cc o n c e p t ，t h ec h a r a c t e r i s t i ca n d t h ec o n t e n t i ts u m m a r i z e st h ei m p l e m e n t a t i o nm e t h o da n dt h es i g n i f i c a n c e a n d a n a l y z e st h e f u t u r et r e n do fd e v e l o p m e n t t h e na c c o r d i n gt ot h e g a n x ir e g i o n e l e c t r i c a ln e t w o r ka n dt h el o a ds i t u a t i o n ，t h em e t h o dw h i c h t h eu t i l i z a t i o ng r e yt h e o r y f o r e c a s tt ot h i sl o c a l2 0 0 8 - 2 012y e a rl o a dt o t a lq u a n t i t ya sw e l la st h eb i gi n d u s t r i a l u s e r , t h eo r d i n a r yi n d u s t r i a lu s e r , t h er e s i d e n tu s e ra n dt h en o n - r e s i d e n ti l l u m i n a t e s t h el o a dt oc a r r yo nt h ep r e d i c t i v ep a r s i n g t h ep a p e rp r o p l o s e st h es p e c i f i c a ld s m m e a s u r e si n c l u d i n gt h ei l l u m i n a t e sl o a d i nt h er e s i d e n t ，t h es t e e la n di r o nf a c t o r i e s ，t h em e t a l l u r g yf a c t o r i e sa n d t h ec e m e n t p l a n t s t h eh i g h l ye f f e c t i v el i g h t i n gt e c h n i q u e sm a i n l yu s e se l e c t r i c i t yb y t h er e s i d e n t t h es i t u a t i o nt oc a n yo nt h ec o m p u t a t i o nu s i n gt h ed e m a n ds i d eb e n e f i ta p p r a i s a l f o u n d a t i o nm o d e l ，a c c o r d i n gt ot h ed s mi l l u m i n a t i o np l a n ，i tm i g h tr e d u c et h e s v s t e r np e a ke l e c t r i c i t yc o n s u m p t i o n ，s y s t e me l e c t r i cq u a n t i t y , c a r b o nd i o x i d e ，s u l p h u r d i o x i d ea n ds oo n i n t e r r u p t i b l el o a dm a n a g e m e n th a s t h eg o o de f f e c to nt h eb l gu s e r , p a r t i c u l a r l yt h es t e e la n di r o nf a c t o r i e s ，t h ec e m e n tp l a n t s a n ds oo nc o n s u m i n g e n e r g yh i g ht h ee n t e r p r i s e s t h el o a dt a r g e ti n2 0 0 6i sd i v i d e dt h e a r e ai nv 1 e wo ft h e g a n x ir e g i o ne l e c t r i c a ln e t w o r ka n dt h ed i f f e r e n te n t e r p r i s e s ，t h eo r d e rp o w e rs u p p l y m e a s u r es e l e c t st h et y p i c a lu s e ri nt h em e t a l l u r g yf a c t o r i e s ，t h eb u i l d i n gm a t e r i a l s e n t e r p r i s e sa n dt h el i g h ti n d u s t r i e st or e s e a r c h ，i tf i l l s i nt h ep e a kl o a ds h if t i n g ，t o i i r a i s et h el o a df a c t o r t h ei c es t o r a g ea i rc o n d i t i o n i n gt e c h n o l o g ym a i n l y i n t m d u c e st o i t sp r i n c i p l ea n dt h ee c o n o m i ca n a l y s i sm e t h o d sw h i c hi n c l u d et h es t a f f c s t a t e ，t h e d y n a m i ce v a l u a t i o nm e t h o da n dt h ee c o n o m i ca n a l y s i sm o d e l a tl a s t ，t h e p a p e r f u r t h e rh a sg i v e ns o m e s u g g e s t i o n st oc a r r yo u tt h ed s mi ng a n x ir e g i o n k e y w o r d s ：p o w e rd e m a n ds i d em a n a g e m e n t ；l o a d f o r e c a s t ；h i g h l y e f f e c t i v e i l l u m i n a t i o n ；o r d e rp o w e rs u p p l y i i i 学位论文独创性声明 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，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 为获得直昌盔堂或其他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 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名( 手写) ：易拗匡签字日期：) o o s mf 月彦日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直昌太堂有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究 所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向 社会公众提供信息服务。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：易。黟延导师签名：刍1 诺j 司 j 签字日期：为谚年d 月日签字日期：夕口秒夕年， 月侈日 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 课题研究的背景和意义 1 1 1 研究背景 我国“十一五 规划中提出了“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础 上，实现2 0 1 0 年人均国内生产总值比2 0 0 0 年翻一番；资源利用效率显著提高， 2 0 1 0 年单位国内生产总值能源消耗比“十五期末降低2 0 左右”的目标， 这一目标标志着我国经济发展模式的转变。即从考虑新增能源建设，转变为更 多地考虑节约、资源优化配置。 能源的问题要走向法制化。2 0 0 6 年2 月，我国正式成立能源法起草组， 3 月份成立专家组，自2 0 0 6 年5 月起，采用调查问卷等方式，通过新闻媒体公 开征求社会公众对能源立法的意见和建议。到2 0 0 7 年9 月形成讨论稿，从2 0 0 7 年1 2 月1 日开始，通过新闻媒体和互联网等渠道公布能源法征求意见稿，社会 公众可以就能源法征求意见稿提出自己的修改意见或建议，通过信函、传真、 e m a i l 或网上跟帖的形式反馈至国家相关部门。2 0 0 8 年4 月l 同起施行中华 人民共和国节约能源法。 电能是一种清洁、高效的终端能源载体，电力是现代生活不可或缺的动力， 更是经济活动的重要投入。电力的安全、稳定和充足供应，是国民经济稳定发 展的重要条件。电力工业既是国民经济和社会发展的基础工业，又是与人民日 常生活和工作密切相关的公用事业，在国家的经济生活中起着举足轻重的作用。 十七大报告提出，到2 0 2 0 年实现人均国内生产总值比2 0 0 0 年翻两番。这对我 国经济社会发展和全面建设小康社会提出了新的更高要求，也为我国走中国特 色新型工业化道路、实现国民经济又好又快发展提供支撑的电力工业提出了全 新的命题。 2 0 0 2 年以来，随着国民经济持续快速增长，电力的“瓶颈”问题日益突出， 除东北地区外，其余大部分地区电力供需形势总体偏紧。继2 0 0 3 年全国2 1 个 省级电网拉闸限电后，2 0 0 4 年2 4 个省市拉闸限电，拉限电损失电量达到6 7 7 亿千瓦时。2 0 0 5 年初电力的供给依然非常紧张，越来越多的省份电力紧张的警 报再次响起。国民经济在保持快速增长势头的同时，结构性矛盾仍将存在，能 第1 章绪论 源紧张和资源配置结构失衡的现象不会从根本上消除。但是由于经济的高速发 展，以及结构调整还需要一个相当长的过程，电力供给紧张的局面不会有根本 的改变。 为应对已经出现的电力供给再度偏紧的局面，新一轮电力投资开发热同样 引人关注，同样存在着隐忧。根据粗略统计，2 0 0 3 年，进入电力建设的资金已 超过2 0 0 0 亿元，接近2 0 0 1 年、2 0 0 2 年两年的投资总和。2 0 0 4 年“电力、热力 的生产与供应业”固定资产投资完成4 8 0 8 9 7 亿元，比上年增长4 5 5 。一方面 是不断扩大的缺电形势，另一方面是电力投资的高速扩张。“增加投资 与“解 决供给”本不是一对矛盾，但电力建设“矫枉过正潜藏着巨大危机，目前的 缺电不是简单的供给不足，而是有深层次的原因。因此，要科学分析缺电原因， 合理运用需求侧管理，以科学的发展观看待和解决当前缺电问题。 解决电力短缺，不仅仅是依赖多建电厂，更多的是应该加强用电需求侧管 理，实现有序用电。由于电力商品本身的一些特殊性，长期以来电力部门形成 了一套计划性较强的经营管理模式。当前，电力的市场改革已经形成全球化的 浪潮，研究市场、开发市场成为必然趋势。随着我国电力行业“政企分开、省 为实体、联合电网、统一调度、集资办电 方针的贯彻执行，办电主题同趋多 元化，给电力工业的全面市场改革创造了条件。在这种情况下，综合资源规划 和电力需求侧管理不仅是解决电力供应不足和支持我国“能源开发与节约并重， 把节约放在优先地位 的能源发展战略方针的重要手段，同时也是减少污染、 保护环境、缓和交通运输和资金压力、降低企业成本，从而成为有效推动社会、 经济可持续发展的重要途径。 1 1 2 研究意义 江西能源投资以电力建设和电网改造为主，电力工业投资占全部能源工业 投资的8 5 。截至2 0 0 6 年底，江西省电力装机容量7 9 0 万k w ，其中水电装机 容量1 2 9 万k w 。江西电网主网架以2 2 0 k v 为主，5 0 0 k v 主网架正在形成中。全 网现有2 2 0 k v 及以上变电站5 5 座、容量1 1 5 2 0 m v a ；线路1 2 8 条，长5 5 5 5 0 3 k m 。 2 0 0 6 年全社会用电量4 4 6 1 9 6 7 亿k w h ，其中，第一产业用电量2 3 1 6 8 6 亿k w h ， 第二产业3 1 2 7 3 3 1 亿k w h ，第三产业3 5 1 7 3 1 亿k w h l l l 。 随着江西经济的持续较快增长，全省电力需求也随之逐年上升。2 0 0 6 年江 西电网最高负荷7 1 1 1 l 万k w ，比2 0 0 5 年增长4 1 9 ；年平均负荷4 1 2 8 6 万k w ， 2 第1 章绪论 比2 0 0 5 年增长9 6 4 ；平均峰谷差1 9 5 5 万k w ，平均负荷率8 0 5 5 t 。 赣西地区是江西省重要的工业区，赣西供电公司担负着赣西地区新余市、 渝水区、分宜县、高安市、樟树市、丰城市、峡江县、新干县等七个县区市的 工农业生产、生活的供电任务，供电区域内主要负荷性质是以钢铁工业为主， 兼有电力、化工、纺织、机械、煤炭、建材、食品等工农业以及人民群众的生 活及亮化照明工程等。 赣西供电公司地处江西省老工业区，供电辖区内有一批大型冶金、化工、 煤矿等企业，基础负荷较大。根据统计数据可知：2 0 0 5 年，冶金行业用电负荷 约4 0 万k w ，用电量约1 7 6 2 6 5 万k w h ；化工行业用电负荷约4 万k w ，用电量 约3 0 9 7 2 万l ( 、h ；煤炭行业用电负荷约为4 万k w ，用电量约2 0 5 1 5 万k 、枷： 水泥建材行业用电负荷约8 5 万k w ，用电量约3 3 5 0 4 万k 、张；轻工等行业用电 负荷约1 2 万k w ，用电量约9 0 5 1 万k 、h ；机械行业用电负荷约0 4 万k w ，用 电量约1 6 4 2 万k w h 。 赣西的国民经济得到了持续稳定的发展，电力负荷增长较快，从2 0 0 1 年至 2 0 0 5 年，每年的增长率都超过两位数值。所以赣西地区采取电力需求管理具有 重要的现实意义，主要表现在以下几方面： ( 1 ) 有助于提高资源利用率，保护环境。 ( 2 ) 有助于电网安全稳定运行，减轻电网压力。 ( 3 ) 有助于降低能耗，改善能源消费结构 1 2 国内外d s m 的研究现状 1 2 1 发达国家的d s m 2 0 世纪7 0 年代至今，发达国家已经有很多措施在需求侧管理方面达到商业 化和实用化的阶段，并成为电力规划中不可缺少的内容。国际能源署2 0 0 4 年的 一份报告显示，自从上世纪7 0 年代石油危机以来，发达国家通过采取包括d s m 在内的多种提高能效的措施，使得单位g d p 能耗降低了约5 0 。 ( 一) d s m 在美国的发展及应用状况【2 】【3 1 1 4 5 】 上世纪7 0 年代，为应对两次世界能源危机以及日益严重的环境压力，美国 在世界上率先开展电力需求侧管理，取得了显著成效，并带动了d s m 在全世界 的发展。 3 第1 章绪论 美国开展电力需求侧管理已有2 0 多年的历史。 1 9 8 5 - 1 9 9 4 年，5 0 0 个电 力公司实施的d s m 计划，削减电网峰荷2 9 0 0 万千瓦，单位节电成本只相当于 发电成本的1 1 0 , - , 1 2 ，电力公司投入d s m 的费用占售电收入的o 7 1 1 5 j 。 2 0 0 0 年美国共有9 6 2 个电力公司实施了d s m 项目，参与用户达2 0 0 0 万以上， 实际减少高峰负荷2 2 9 0 万千瓦，节电5 3 7 亿千瓦时，并大量地减少了空气污染 【2 j 。2 0 1 0 年计划减少4 5 0 0 力千瓦的发电容量需求；2 0 3 0 年计划减少9 0 0 0 万千 瓦；从1 9 9 0 2 0 3 0 年d s m 计划的净收益将达到3 5 0 亿美元。 美国2 0 0 5 年8 月公布的能源新法案包含了能源政策与节约法案的修正 案，除了鼓励美国本土的能源生产之外，从立法上提出了促进消费者节约能源， 使用清洁能源的可行措施。 该法案提出，在未来l o 年内，美国联邦政府将向全美能源企业提供1 4 6 亿 美元的减税额度，以鼓励石油、天然气、煤气和电力企业等采取清洁能源和节 能措施；为提高能效和开发可再生能源，将给予相关企业总额不超过5 0 亿美元 的补助；对新型核能电站提供免税优惠和贷款担保，并拨款开发清洁煤炭技术、 发展风能。针对空调、冰箱等高耗能家用电器的生产，新法案明显提高了节能 标准。同时，为了更有效地利用阳光，缩短电灯照明以及家电使用的时间，新 法案规定，从2 0 0 7 年起，美国将原有“夏令时”的时间再延长4 周，使每年的 “夏令时”长达7 个月。 ( 二) d s m 在英国的发展及应用状况【6 】【7 】【8 】【9 】 英国电力工业采用了私有化，电力工业中发电、输电和配电企业是分开的。 英国供电总监确定实施d s m 计划的重点范围为以下四个方面，其目的是引导消 费者合理、有效地利用电力资源。英国筹集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 g w h ，相当于2 0 0 万家庭的年用电量。 l 、电力公司与节能信托公司合作实施的需求侧管理计划 供电总监确立了有关地区性电力公司有效利用电力新的“性能指标”。根据 这些标准，责成地区性电力公司在确定适合的d s m 计划时应与该公司负责范围 内的电力消费者委员会和节能信托公司协商。 2 、发电厂的需求侧管理计划 电力系统负荷增加需要对该系统的基础设施进行投资，为了避免兴建更多 发电装机容量，鼓励发电厂采取d s m 计划。 3 、合理利用电力库中的信息 4 第1 章绪论 在英国几乎所有的发电量是在电力库中交易的。发电厂商在半小时的间隔 内将其发电量在电力库中竞标，因此电力库的电价反映了在任何一个时刻电力 系统中最昂贵机组的发电边际价格。 消费者在电力库中能获得准确的价格信息，对大型工业消费者来说，可使 其在最高电网价格时降低负荷，以避免在这一时刻购买电力的有关费用。对民 用消费者来说，可以充分利用低成本期间的电量为热风加热器等用电设备充电， 合理使用最低廉的电力。 4 、提供有效的硬件保障 为了使电力公司、发电厂、各类消费者等能够积极参与d s m ，能够体会到 实施d s m 的益处，提供有效的硬件保障。主要表现在计量器具、综合能源服务、 家用电器能耗标识等方面。 ( - - ) d s m 在法国的发展及应用状况【l o 】【1 1 】【1 2 】 法国的电力消费占国内能源消费比重的4 0 以上，政府要求电力部门矿物 燃料的使用量应降至最少。因此，法国很重视d s m 的发展和应用。法国通过应 用电力负荷监控等d s m 措施，日负荷率由7 3 提高到8 5 左右，相应减少发电 容量1 9 0 0 0 m w 。 。 法国d s m 的应用和节能措施主要表现在以下几个方面： 1 、有效的激励手段：主要包括实时电价；现有建筑物能效的改进，主要涉 及电采暖；在海外行政区中推行d s m ；与法国节能部门合作进行试验项目，比 如：节能灯的推广。 2 、合理的节能措施：主要包括公共照明系统用高压钠灯替换现有灯泡；减 少空调的使用；采用带有多种选择的高效设备空调器，提高利用率；促进在低 谷时间使用储热式热水器；储冰制冷技术；与大用户签订高峰限电合同。 3 、电力公司和环境与资源保护署的合作：合作的项目包括很多方面，主要 涉及居民用电方面、第三产业和工业方面等。 ( 四) d s m 在德国的发展及应用状况【1 2 】【1 3 】【1 4 】【1 5 】 德国总共有9 个大的互联电网公司和4 1 个地方电力公司。德国的国情是本 国的能源十分匮乏，石油、天然气等主要依赖进口。电力消费是能源消耗的大 头，节电就是减少煤和天然气的消耗，所以德国把节电看成是一项重要国策， 很重视d s m 的发展及应用。 在新能源政策方面，2 0 0 0 年4 月德国联邦议院正式通过了可再生能源法。 5 第1 章绪论 该法案最重要的一点是，根据发电的实际成本，为每一种可再生能源发电技术 确立了每千瓦时的特定支付金额。2 0 0 4 年8 月，德国出台了新的可再生能源 法，保证未来2 0 年对可再生能源发电给予一定的补贴。2 0 0 6 年风力发电装机 容量达到2 0 6 2 2 m w ，为全球最大风能市场。 在节能方面，德国实施以节电为重点的节能战略。根据欧盟能源消耗标示 法规，德国制定了产品能耗标签制度，规定电器上必须贴有欧盟能源标签，使 公众在购买家用电器时能识别电器的耗电情况。政府要求电视、电脑和其他电 器不用时，应该把电源关掉。建筑供暖耗能过多成为德国政府着力解决的问题 之一。多年来，政府通过制定和改进建筑保温技术规范等措施，不断发掘建筑 节能的潜力。2 0 0 5 年7 月1 3 日，德国政府通过国家气候保护报告，提出到 2 0 1 2 年和2 0 2 0 年减少温室气体排放的具体目标，强调进一步开发汽车相关技术 和推广住宅能源节约计划，争取到2 0 2 0 年使德国温室气体排放比1 9 9 0 年减少 4 0 。 德国的r w e 能源公司主要解决电力、天然气、供热和供水等方面的问题。 公司的需求侧管理项目包含三个核心内容：节能咨询、节能设备及系统的资助 和价格结构调整。 通过电力价格体系，r w e 能源公司尽可能使现有电厂和输电网的负荷变得 平缓。在工业部门实行面向需求的电力购买合同是r w e 能源公司的长期传统； 通过削减部分峰荷需求和改变用电时间，使这些工业部门用户能从低电价中受 益；公司还通过可中断的供电合同间接调整电力需求。 ( 五) d s m 在意大利的发展及应用状况【1 2 】【1 5 】【1 6 】 自7 0 年代末以来，合理使用自然资源( 尤其是能源) 成为制定意大利国家 政策的目标之一。为了满足环保目标，意大利实施了一些d s m 措施。 意大利主要的电力公司e n e l 直接指导用户选择用能方式，以提高电力系 统效率；通过电价机制，促进高效电器的研发与使用；通过在发电、输电、配 电各生产阶段有效的投资及设备的更好利用等方式，实现电力部门资金的优化 使用。 e n e l 实施d s m 的最新措施是通过政策的引导作用来实现一次能源的节 约，采取的具体方法是信息宣传和鼓励用户参与，主要涉及工业，主要包括改 善低压电动机效率对电网的影响( 通过实地调查了解电动机的现状和运行情况； 确定在工业和非工业各部门电动机的规格和数目；确定提高效率可采取的措施 6 第1 章绪论 方案。) 服务业与家庭居民方面出版了面向居民、旅馆和商业建筑物的采暖、通 风、空调系统和照明设备的应用指南，向系统设计者和用户提供技术和经济信 息，积极推广太阳能热水器、热泵热水器和紧凑型荧光灯。农业方面为了传播 有关d s m 和提高能源效率的知识，e n e l 向农业组织进行了宣传和咨询。还与 用户联合设计实施了两个关于温室气候、微气候控制和养猪场空调的示范项目， 取得了很好的效果。 为了减少配电系统的损失，e n e l 在用户处安装电容设备以改进功率因数。 为了向用户宣传先进高能效技术，e n e l 选择最有效的工艺、装置设备和设备使 用方法开展宣传和咨询活动，并和其它机构合作，实施一些示范项目。 1 2 2 发展中国家的d s m l l 7 1 1 1 8 1 1 1 9 1 1 2 0 i 据美国劳伦斯伯克利国家实验室估计，今后三十年若能致力于提高终端用 电效率，发展中国家可削减能源总投资的4 0 ，至少可节约1 5 万亿美元【l 引。 由于发展中国家的d s m 发展还处于初级阶段，因此并不直接开展规模较大 的d s m 规划项目，而是采用先建立试点项目，然后通过总结经验以采取更好的 规划方式。比如，泰国在1 9 9 1 年实行了旨在节约电力2 3 8 m w 的d s m 项目， 收到良好效果后进一步在1 9 9 5 年扩大了该项目的范围和规模，到2 0 0 0 年共节 约电力1 4 0 0 m w 。泰国政府提出了“全民节能总动员”的号召，将2 0 0 5 年6 月1 日定为“全民节约能源总动员日”，号召全民齐心协力节约使用能源。泰国 政府机关为做好节能工作，规定将空调温度设定为2 5 摄氏度；从中午1 2 点到 下午1 点间必须切断空调电源，并关掉所有办公用灯；政府工作人员下班后必 须关掉电脑；上午8 时到9 时、下午2 时到3 时之间，限制热水器的使用。 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： 发展d s m 执行力度和负荷调查力度，提高能源效率标准，开发建筑物能源效率 编码。越南d s m 项目到2 0 1 0 年的年均移峰与节能潜力可达到1 1 0 0 和 5 3 0 9 g w h 17 1 。 “节省电力计划是巴西政府推行的节电措施的主要内容。该计划由政府 电力部门制定机电设备的统一耗电标准，对耗电上限作出规定。任何耗电产品， 只有在取得节电资格证书后，才允许生产和上市销售。 巴西政府每年还对企业进行节电检查和评比，对先进者颁发证书表示鼓励， 对落后企业给予黄牌警告，严重的甚至会取消其生产资格。电力管理部门还运 7 第1 章绪论 用各种技术手段对不同周期的计划项目进行跟踪和监督。 1 2 3中国的d s m l 4 j 1 1 3 j 1 2 l l l 2 2 1 1 2 3 1 1 2 4 l 2 0 世纪9 0 年代初，电力需求侧管理引入我国。1 9 9 3 年，综合资源规划方 法和需求侧管理技术首次在江苏试点；此后，北京、上海、浙江、天津、深圳 等省市的电力公司，展开了适合本省市的需求侧管理，提出了分时电价等价格 体系，以及科学的用电系统，提高了能源的利用率，降低了发电成本，系统负 荷率得以改善。 1 9 9 3 年夏，能源经济专委会与中国能源研究会系统工程专委会在清华大学 举办了首届电力需求侧管理政策研讨会。同年，丹麦需求侧管理专家对江苏省 的南京卷烟厂、无锡机床厂等进行了电能使用考察审计，1 9 9 4 年4 月在无锡举 办了电力需求侧管理研讨班。1 9 9 4 年清华大学经济与能源系研究所开展了电网 级和国家级电力需求侧管理的可行性研究工作。同期，国际能源促进会与清华 大学合作建立起电力需求侧管理综合资源规划国内合作网，开展研究和培训活 动。1 9 9 5 年上海计委立项，委托清华大学开展电力需求侧应用潜力分析和应用 途径研究。同时，江西省电力局和东北电力局进行有关各自辖区电力需求侧管 理的潜力分析和应用推广机制研究。1 9 9 8 年1 月，在江苏省成立了国家电力公 司电力需求侧管理指导中心【4 1 。 1 9 9 8 年1 月设立了需求侧管理指导和推广机构国家电力公司电力需求 侧管理指导中心。1 9 9 9 年1 2 月份电力需求侧管理杂志创刊、发行。2 0 0 0 年1 2 月2 9 日由国家经贸委、国家计委联合制定的节约用电管理办法经国 务院批准正式发布实施。该办法中第三章对电力需求侧管理作了界定：它 标志着我国电力需求侧管理已走向了法制化管理的轨道。 2 0 0 2 年夏季，中国第一部电力需求侧管理办法在江苏省出台。2 0 0 3 年， 江苏通过需求侧管理，保证了电网安全稳定运行和居民生活重要生产的可靠用 电。当年全省有1 5 万家企业实施错峰让电方案，最大错峰电量达到3 8 9 万千瓦。 2 0 0 3 年以来，国家电网公司经营区域内共建设9 3 6 个电力需求侧管理示范 项目，年节约电量4 3 亿k w h ，转移高峰负荷2 4 0 万k w ，节约标准煤1 6 0 万t ， 减排二氧化碳4 8 0 万t ，减排二氧化硫3 万t ，减排二氧化氮8 6 0 0 t ，有力地带动 了全社会积极参与节能减排和电力需求侧管理工作【2 2 】。 2 0 0 3 年至2 0 0 5 年，中国通过强化电力需求侧管理，节约了8 0 0 亿k w h 电 8 第1 章绪论 量，相当于节约原煤4 0 0 0 万t ，减少二氧化硫排放1 0 0 万t ，减少二氧化碳排放 9 0 0 0 万t ，减少烟尘排放3 0 万t 。同时，还解决了电力供需紧张时期约7 0 的供 电缺口，减少了大量被动性拉闸限电【2 3 】。 2 0 0 6 年，万元国内生产总值能耗下降1 3 3 ，是2 0 0 3 年以来首次出现下降， 实现节能3 0 0 0 万t c e ；万元工业增加值用水量下降5 ；全国二氧化硫、化学需 氧量排放量增幅明显回落，分别比上年缩减1 1 6 和4 6 个百分点。2 0 0 7 年l - - 5 月，万元g d p 能耗同比下降超过2 ，二氧化硫排放量降低0 6 1 2 3 1 。 2 0 0 3 年至2 0 0 6 年，重点完成了国家“十一五”电力需求侧管理战略规划的 编制工作，完成了合同能源管理的激励机制研究，电力需求侧管理的电价政策 研究，空调负荷控制措施研究，出版发行了电力需求侧管理工作指南，为国 家开展电力需求侧管理提供决策依据。 2 0 0 7 年7 月2 4 日，“2 0 0 7 中国电力需求侧管理国际论坛 在北京举行。本 次论坛的主题是“电力需求侧管理与节能减排”，这一主题体现了中国政府对电 力需求侧管理的高度重视。政府作为推动电力需求侧管理工作的主导，将充分 发挥其政策调控作用，推进中国电力需求侧管理的健康发展【2 4 】。 据专家预测，通过加强电力需求侧管理，“十一五”期间，中国可累计节约 1 5 0 0 亿k w h 左右的电量，相当于节约7 5 0 0 万t 原煤，对完成“十一五 时期单 位g d p 能耗降低2 0 左右的目标具有十分重要的意义【2 3 1 。 从总体上说，中国的电力需求侧管理还处于加快推进阶段，需要进一步完 善和提高。从法规建设看，虽然电力需求侧管理理念在一些法律法规中得到了 一定的体现，但还没有形成专门的法律规章，特别是各类主体的责权还不明确， 推进电力需求侧管理缺乏强有力的法律支持。从激励政策看，除了工业领域实 施峰谷分时电价，以及个别省有少量的财政性资金支持外，还没有形成系统的 激励政策来调动电力企业、电力用户和中介组织的积极性。从评估标准看，除 了空调、冰箱和节能灯具等少数产品有能效标准外，大部分工业耗能设备、通 用设备和家用电器、照明器具等，还没有真正建立起设计、生产、使用的节能 标准体系。 1 3 本课题研究的主要内容 随着招商引资项目和今后产业结构的调整，未来几年内赣西地区的经济还 9 第1 章绪论 要上到一个新的台阶，所需能源也能在达到一个新的台阶。为了更好地为赣西 电网经济和社会服务，提高赣西电网用户的用能效率，采用新节能技术、新工 艺和新设备，降低单位产品的耗能指标，为实现“十一五 单位g d p 能耗降低 2 0 ，提高电网的负荷率，促进赣西地区国民经济和社会的稳定发展，走可持续 发展的道路。 本课题主要由六部分组成： 第一章为绪沦部分，对课题研究的背景、意义和国内外对电力需求侧管理 研究现状做以简要阐述； 第二章为电力需求侧管理概述，主要对电力需求侧管理的定义、特点、内 容、手段、意义和发展趋势进行了系统介绍； 第三章是赣西地区电力消费情况及预测分析，对该地区电网概况、负荷情 况简要概述，重点进行了电力负荷预测方面的研究，包括负荷总量预测、大工 业用户、普通工业用户、居民用户等几方面的电力负荷预测，并对预测进行了 分析； 第四章为赣西地区电力需求侧的应用研究分析，主要对需求侧管理措施中 的高效照明技术、可中断负荷措施、有序供电措施和蓄冷空调技术在赣西地区 的应用进行了可行性的研究； 第五章从做好大宗用户的用电调查、加强宣传教育工作、充分发挥电力公 司的实施主体三方面给出了一些建议； 第六章为结论部分。 1 0 第2 章电力需求侧管理概述 第2 章电力需求侧管理概述 2 1 电力需求侧管理的定义 “需求侧管理”( d e m a n ds i d em a n a g e m e n t ，简称d s m ) 是指通过采取有效的 激励措施，引导电力客户改变用电方式，提高终端用电效率，优化资源配置， 改善和保护环境，实现电力服务成本最小所进行的用电管理活动，是促进电力 工业与国民经济、社会协调发展的一项工程。 2 2电力需求侧管理的特点 l 、d s m 适合市场经济运作机制，主要应用于终端用电领域。它遵守法制原 则，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 、节能节电具有量大面广和极度分散的特点。个案效益有限，而规模效益 显著，只有采取多方参与的社会行动，才能使一方节能多方受益。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 立足于长效和长远社会可持续发展的目标。要高度重视能效管理体 制和节电运作机制的建设以及制定支持它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，切实把节能落实到终端，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 、用户是节能节电的主要贡献者。要采取约束机制和激励机制相结合、以 鼓励为主的节能节电政策，在节电又省钱的基础上引导用户自愿参与d s m 。让 用户明白：d s m 与传统的节能管理不同，提高用电效率不等于抑制用电需求， 节电不等于限电，能源服务不等于能源管制，克服用户参与d s m 的心理障碍， 激发电力用户参与d s m 活动的主动性和积极性。 2 3电力需求侧管理的内容 需求侧管理只包括那些为改变负荷形态而电力公司有意介入用电市场的活 第2 章电力需求侧管理概述 动。因此，用户自身由于认识到节能的重要而购买高效电器之类的活动不属于 d s m 范畴。而电力公司通过经济刺激或广告宣传促使用户购买高效电器则属于 d s m l 2 5 1 。 需求侧管理主要内容可概括为以下几个方面： 1 、提高能效。通过一系列措施鼓励用户使用高效用电设备替代低效用电设 备及改变用电习惯，在获得同样用电效果的情况下减少电力需求和电量消耗。 2 、负荷管理。通过技术和经济措施激励用户调整其负荷曲线形状，有效地 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，从而提 高供电企业的生产效益和供电可靠性。 3 、能源替代及余能回收。在成本效益分析的基础上如果用户的设备采取其 它的能源形式比使用电能效益更好，则更换或新购使用其它能源形式的设备， 这样减少使用的电力和电能也可看作需求侧管理的重要内容。用户通过余能回 收来发电就可以减少从电力系统取用的电力和电量。 4 、分布式电源。用户出于可靠、经济和因地制宜考虑，装有各种自备电源， 如：电池储能逆变不间断电源、柴油发电机、太阳能发电系统、风力发电、联 合循环发电、自备热电站等。将用户自备电源直接或间接纳入电力系统的统一 调度，也可达到减少系统的电力和电量的目的。 5 、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。 2 4电力需求侧管理的手段 为了完成综合资源规划，实施需求侧管理，必须采取多种措施。概括起来 主要有：法律、技术、经济、引导、行政等措施。 1 、法律措施。法律措施是电力需求侧管理健康发展的保障。电力需求侧管 理开展较好的国家都有严格的法律法规，如美国先后出台国家能源政策法 及公共事业管理政策法等法律法规，并制定了大量强制性能效标准，对电 力公司与电力用户均提出了很多明确、具体的法律要求，为电力需求侧管理的 开展提供了强有力的保障。我国也出台了一些规定，如“加强电力需求侧管理 工作的指导意见”，中华人民共和国节约能源法等，推动了电力需求侧管 理的发展。 1 2 第2 章电力需求侧管理概述 2 、技术措施。技术措施是针对具体的管理对象、生产工艺和生活习惯的用 电特点，采用技术成熟的先进节电技术和管理技术及其相适应的设备来提高终 端用电效率( 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、高效节能家用电器等) 或改变用电方式( 直接负荷控制、时间控制 器和需求限制器、低谷和季节性用电设备、蓄能装置、蓄冷蓄热装置等) ，从 而节约电量、削减高峰负荷。 3 、经济措施。经济措施是电力需求侧管理最主要的激励手段。主要包括各 种电价、直接经济激励和需求侧竞价等措施，最常用的是通过实施峰谷分时电 价、季节性电价、可中断电价等电价政策，引导用户尽可能在低谷时段用电， 合理避开高峰时段用电。通过这些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，减少电量消耗和电力需求；还可对用户购置节电设 备给予、贷款优惠、财政补贴等，吸引用户购买高能效的用电设备。 4 、引导措施。引导是对用户进行消费引导的一种有效的、不可缺少的市场 手段。通过节能知识宣传、信息发布、免费能源审计、技术推广示范、政府示 范等措施，宣传树立科学发展观的思路、节能和环保意识、电力需求侧管理的 理念，倡导科学用电，提升电力需求侧管理在全社会的认知度，提高客户主动 参与需求侧管理的积极性，使电力需求侧管理成为人人重视并参与的社会行动。 通过引导使用户愿意接受d s m 的措施，知道如何用最少的资金获得最大的节能 效果，更重要的是在使用电能的全过程中自觉挖掘节能的潜力。 5 、行政措施。需求侧管理的行政手段是指政府及其有关职能部门，通过法 律、标准、政策、制度等规范电力消费和市场行为，采取必要的管理措施，可 以保证技术、经济措施的有效实施；推动节能增效、避免浪费、保护环境的管 理活动。 政府运用行政手段宏观调控，保障市场健康运转，具有权威性、指导性和 强制性。如将综合资源规划和需求侧管理纳入国家能源战略，出台行政法规、 制订经济政策，推行能效标准标识及合同能源管理、清洁发展机制，激励、扶 持节能技术、建立有效的能效管理组织体系等均是有效的行政手段。 2 5电力需求侧管理的意义 电力需求侧管理不仅是解决缺电问题的重要途径，而且对于促进电力行业 1 3 第2 章电力需求侧管理概述 的可持续发展具有较强的现实意义和长远意义。 l 、可以在一定程度上缓解电力供需矛盾，减少电力紧缺所带来的经济损失 和社会影响。电力需求侧管理通过较为简单、快捷、有效的方式解决电力不足 所产生的负荷缺口，它不仅克服了建设发电机组周期较长的缺点，还可以灵活 地控制移峰填谷负荷量的大小，实施方便，效果明显。在实施电力需求侧管理 的过程中，通过电网公司与终端用户的信息互动，可以最大程度地降低缺电损 失。 2 、可以实现电力资源以及社会资源的优化配置，保证电力行业的长远持续 发展。电力需求侧管理是综合资源规划的重要组成部分。它通过对用户的用电 方式进行合理引导，减少或推迟了发电机组的投资，实现了整个电力系统资源 以及社会资源的优化配置，从