电力系统需求响应

电力需求响应1

电力需求响应背景

电力需求响应流程电力需求响应成果目

录电力需求响应背景…

…

…

………………

……………●口需求响应定义及意义口需求响应起源与发展历程口国外需求响应现状口国内需求响应现状口需求响应发展趋势特点

灵活性强、分布广、经济性高作用降低峰荷、平缓负荷曲线、提供调峰备用等辅助服务需求响应定义及意义●获得一定经济补偿●减少用户在负荷高峰期被强迫

停电的概率电力市场中用户根据价格信号或激励机制做出响应，并改变正常电力消费模式的自愿参与行为●降低投资成本和运行成本●提高系统可靠性，降低市场风险●减少排放保护环境●促进电力市场良性发展●获得间接经济效益●获得隐含的可靠性效益参与需求

响应项目

的用户未参与需

求响应项

目的用户需求

响

应

意义概念电网

公司社

会根据需求响应的执行速度，可以分为约定需求响应和实时需求响应两种。约定需求响应一般提前1天通知用户，实时需求响应一般在电网突发电力供应不足时实时通知用户。需求响应定义及意义约定需求响应提前1天或若干小时实时需求响应一分钟内实时控制需求响应起源及发展历程最先启动电力需求侧管理，应对飞涨的能源需求。需求

响应用来应对电网

突发状况20世纪70年代初20世纪90年代初1996年2002年2005年2011年

2012年2014年2016年联邦能源监管委员会第745

号令要求

对需求响

应进行经济补偿加州电力危机促进

了政府、

科研及产

业界对需

求响应的

重视国家发改委指导下，上海首次开展大规模试点国网公司牵头开展国内首次需求响应试点最高法院明确需求响应资源

等同发电资源《能源政策法》将需求响应作为国策国家发改委出台《有序用电管理办各省启动电力需求侧管

理示范项目引入电力需求侧管理国处美国国内法》2011年，能源监管委员会745号令规定电网运营商支付需求响应供应商与发电商相同的价格；

2016年1月26日，最高法院《电力需求侧响应监管法案》明确负荷资源等同发电资源参与电

力市场交易。2012年，日本经济产业省主导在横滨市实施了国内首次需求响应实证业务；2014年6月，日

本内阁会议通过新IT战略，制定了当年完成需求响应实证，力争在2016年推动普及的方针。2006年，欧盟发布《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》,提出智能用电服务目标，

但由于各区域电力市场运行规则、技术标准不同，尚没有形成整体性需求响应实施计划。受灵活电力市场交易模式、电力基础设施投资限制、极端天气对电网可靠性威胁等影响

，美国、日本以及欧洲有关国家正在大力发展需求响应。国外需求响应现状·2014年，全国需求响应节约电量约14.3亿度，高峰时段节约电力约1170万千瓦；·2014年2月6日，受极寒天气和天然气短缺影响，加州独立电网运营公司要求太平洋电力公司等进行需求响应，总降低电力负荷800MW。·2014年10月，京瓷株式会社联合日本IBM等公司，在京瓷横滨事业所等共计25处，

实施了为期5个月的自动需求响应实证试验。·2015年创立的KiwiPower公司，利用需求响应，分秒之间能为英国电网完成近200MW

的电力调配，且持续时间可以长达1个小时。国外需求响应现状欧洲美国日本2012年7月，《电力需求侧管理城市综合试点工作中央财政奖励资金管理暂行办法》规定：对通过需求响应临时性减少的高峰电力负荷，每干瓦奖励100元。2015年3月，《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》提出：积极开展电力需求侧管理和能效管理，通过运用现代信息技术、培育电能服务、实施需求响应等，促进供需平衡和节能减排；进一步提升以需求侧管理为主的供需平衡保障水平。2016年3月16日，《十三五规划纲要》指出：适应分布式能源发展、用户多元化需求，提高需求侧交互响应能力；建设“源-网-荷-储”协调发展、集成互补的能源互联网国内需求响应现状2012年以来，我国出台多项支持政策促进需求响应试点，并列入国家十三五规划。2014年起，国家发改委组织指导下，上海、江苏、北京、佛山等地陆续启动电力需求响应试点，累计削减高峰负荷2200多兆瓦，相当于三峡电站3台水轮机组的装机容量。国内需求响应现状试点工作中，研发了相应的需求响应平台、负荷聚合系统以及手机客户端等，以支撑各用户便捷参与。用户侧(市场化)家庭电力服务商需

求

响

应

起商业供电侧随着电力市场化改革的推进，需求响应作为一种新生业态，市场空间广阔，实施机制也将随商业模式的发展得到进

一

步的改革，容量辅助服务、需求侧竞价等措施将逐步推广应用。需求响应实现方式：从行政手段干预向市场调节转变。需求响应实施模式：从被动有序用电向用户主动参与的自动需求响应转变。用户主动参与的自

动需求响应需求响应发展趋势分时电价可中断负荷需求侧竞

价今后分时电价可中断负荷当前行政手段被

动有序用电市场调节电力需求响应流程口2019年政策解读口负荷集成商聚成用户参与流程

口自主参与用户参与流程………

………●◆

实现负荷的精细化管理和控制·

企业应实现负荷分级管理，参与响应的线路和设备必须接入省电力需求侧管理平台，在响应效果评估时提供设备负荷曲线。◆

实现分区需求响应·

针对部分电力缺口分区，实现区域性启动需求响应，以应对分区供电矛盾。◆

加强实时需求响应能力建设·

鼓励工业用户中的非生产性空调及照明负荷参与实时需求响应，鼓励对工业用户中的可中断或可快速中断负荷实施单独控制和

改造。◆

保民生·

先限能耗高污染重的企业，其次限产能过剩企业。◆

保生产·

不影响正常生产的前提下，充分挖掘非生产性负荷参与需求响应。◆

保增长·

通过电能在线监测，实现电能优化、智能管理、降本增效。2019年政策解读原则目标制定实时需求响应方案·

企业可以选择部分设备参与实时需求响应，获取更高的补贴。需要制定精确的需求响应方案，以保证响应效果。技术要求安装符合要求的在线监测设备·

参与需求响应的企业必须安装电能在线监测设备，实现采集周期为15分钟的数据监测，并接入省电力需求侧管理平台。进行企业负荷分级管理·

企业须根据用电负荷对生产的影响程度确定负荷分级类型，区分生产性负荷、非生产性负荷及辅助生产负荷。2018年政策解读根据文件要求，工业用户参与需求响应有以下几个步骤：第一阶段：申报。要求：1、具有独立省内电力营销户号；2、非居民用户应具备完善的负荷管理设施及用户侧开关设备，且

运行状态良好；3、

已实现电能在线监测，并接入国家(省)电力需求侧管理在线

监测平台；4、工业企业需符合国家相关产业政策和环保政策，具有较高的能

源管理和利用水平，历年来对有序用电工作贡献度大，纳入本年度

有序用电方案。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发负荷集成商聚成用户参与流程第二阶段：签订协议。1.本次申报以负荷集成商聚成用户参与的方式为主(其响应量不受80%-120%限制，风险由负荷集成商保底承担)。2.用户与负荷集成商签订协议，简化协议签订过程。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发负荷集成商聚成用户参与流程第三阶段：设备安装。1.已实现响应线路及设备电能在线监测的用户可申报；2.未实现电能在线监测的用户，需在申报工作结束前实现参与响应的线路及设备的在线监测，并接入省电力需求侧管理平台。没有实现电能在线监测并接入省电力需求侧管理平台的用户不得参与需求响应。3.邀约响应在线监测上报数据为15分钟一个点，实时响应上报数据为30秒一个点。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发负荷集成商聚成用户参与流程申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发第四阶段：需求响应执行1.邀约实时：一分钟内实时控制约定：提前1天或若干小时负荷集成商聚成用户参与流程监掉中心2.确认国家电网STATEGRID3.

响应智能用电

云服务平台运维两度中心负荷集成商聚成用户参与流程第五阶段：效果评定。2019年需求响应将按照参与响应的线路及设备的响应量进行效果评

估。根据实施细则，需求响应效果评估方法如下：响应时段最大负荷≤基线最大负荷响应时段平均负荷<基线平均负荷响应时段平均负荷一基线平均负荷≥协议约定响应能力基线：邀约需求响应邀约日前最近5个正常生产工作日，对应响应时段的负荷曲线(采集周期为15分钟)。实时需求响应选择电力用户在需求响应执行前2小时的负荷曲线(采集周期为30秒)。响应量小于邀约负荷的80%将被判定为无效，不予补贴；响应量大于邀约负荷的120%,超出部分不予补贴。用户通过负荷集成商参与需求响应，补贴不受“80%”、“120%”的限制，负荷集成商按照用户实际响应量核定补贴。申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发有效响应

补贴范围A实时需求响应补偿费用

电力需求侧管理平台实时可控负荷补偿单价暂定为约定需求响应补偿

单价的3倍，按响应次数和实际响应负荷计算补偿费用。B实时需求响应补偿计算公式∑

(单次实际响应负薇补偿单价)申报签订协议设备安装需求响应执行效果评估补贴核发第六阶段：补贴核发。《需求响应业务办理指导书》Z

(单次实际响应负薇补偿单价x邀

约

响

应

时

长负荷集成商聚成用户参与流程需求申请由电力公司方发起，发改委审核后对已签约用户发送用户邀约，并对确

认邀约的用户发送执行前提醒和执行后的效果评估。需求响应平台计算并公示需求

响应所有参与用户的实际响应量，用户可对该结果进行确认或质疑，政府/电力公司依据用户实际需求响应量发放需求响应补贴。需求申请

申请审核

用户邀约

邀约确认

执行前提醒

效果评估普通工业用户网上自主申报，其申报信息由电力公司和发改委进行审核，审核通过后，用户需同电力公司、发改委签署三方协议、盖章并上传协议，结束申报流程。自主参与用户参与流程申请提交申请审核申请核准签订合同用户申请电力需求响应方案周期性、波动特性、分布特征、相关性、不确定性……■

用电行为响应速率、响应深度、持续时间……■

安全生产要求产品经济性…精细化需求侧管理广泛深入调研企业生产情况■不同行业各类型企业纺织、钢铁、化工、水泥、机械、电子、非工……生产流程负荷特性-

----概率密度精细化需求侧管理负荷周期情况时序负荷数据周期特性负荷分钟级变化

(kW)概率密度负荷

(kW)9000精细化需求侧管理占负荷比值

(%)100零散资源：规模较小、响应潜力较小良好资源：规模较小、响应潜力较大优质资源：规模大、响应潜力中等主力资源：规模大、响应潜力大负荷资源聚类分析响应时间(分钟)负荷规模响应潜力精细化需求侧管理实时需求响应能力分布情况——方块越大，响应能力越强精细化需求侧管理实时需求响应能力分布情况——方块越大，响应量越大时间尺度生产用电辅助用电基础

用

电总和环节清棉滤

尘梳

棉吸尘并

条吸风粗

纺细纺络

筒浆纱织

造整

理空调照

明办

公负荷比重(占总负荷)16.3%3.3%2.9%0.7%0.7%0.2%1.3%1.3%6.5%44.4%2.6%9.8%8.0%1.5%0.5%100%日

前事件响应5-10%直接控制9-18%小时级事件响应2-5%直接控制5-10%分钟级事件响应0.8-1.8%直接控制2-5%秒级直接控制1-3%精细化需求侧管理某典型行业负荷模型建模实例>10%5-10%2-5%1-2%0.1-1%0-0.1%案例分析——水泥厂石灰石破碎及储存

添加剂存储水泥包装、散装及

船运原料粉磨及废气处理(一磨)水泥粉磨(三磨)煤粉制备(二磨)回

转

窑

窑

头

篦

冷

机窑

尾

预

热

分

解

炉生料均化及输送水泥储存熟料储存原料配料水泥配料六深s.■响应能力占比案例分析——水泥厂最大持续时间(小时)一响应速率(秒)需求响应最大持续时间(小时)心证4G安全模块多路负荷实时测控

传统负荷采集控制控制回路控制回路控制回路案例分析——水泥厂通信管理机控制线

控制线主站系统号生线号生产线矿渣磨56线自动化控制系统工艺5#磨需求响应限负荷!!6#磨需求响应限负荷!!原料输送

水泥入库案例分析——水泥DCS系统对接水泥外运

原料卸船四

号

生

产

线三

号

生

产

线进线二

号

生

产

线号

生

产

线题一中案例分析——机械制造厂溶解炉溶解炉溶解炉注入机注入机注入机注入机溶解炉控

制

回

路控

制

回

路控制回路4G安全模块多路负荷实时测控

传统负荷采集控制案例分析——机械制造厂年2#

系

作井挥

始

2井溶解炉

1#

户主站系统1

井

溶

解習

线号

生

线号生产线通信管理机控制线控制线解

妒需求响应潜力比重学沙广泛深入调研企业生产情况■溶解炉与注入机均可参加实时需求响应■

溶解炉实时需求响应潜力总量大■

溶解炉深度实时需求响应成本较高■溶解炉与注入机配合协调，可实现最优案例分析——机械制造厂8主站系统4G安全模块多路负荷实时测控

传统负荷采集控制智能通信网关控制线

控制线某钢铁股份有限公司下辖炼铁、特钢、板材、公辅4个事业部，现已具有900

万吨铁、1000万吨钢、940万吨材生产能

力。厂区内建有1个110kV

、2个220kV变电站、30万kW工业废气余热余压发电等电力设施，同时具有电能、煤气、蒸汽、

工业余热余压等多种能源。智能通信网关与炼钢自动化系统对接完成，在接收到需求响应中心下达的控

制指令，将炼钢炉电极抬起来，降低炼钢

炉负荷，达到柔性降低负荷的效果。案例分析——钢铁行业精焕炼钢炉炼钢车间控

制

回

路炼

钢

一车间控制回路控制回路轧钢车间卷板车间卷板

线案例分析——电炉DCS系统对接EAF

MeItthop·HydraulieStatlon-HydraukUnttenova*A*m治东方>表面处理Surfacetreatment毛箔电解槽Mattefoil

electrobath包装出货Shippingpackage分检处理Separatechecktreatment包装出货Shippingpackage案例分析——电解铜1#电解槽PC电解整流线3#电解槽#2整流线2#电解槽1#整流线净液整流线辅助生产线交流进线表面涂胶Surfacecoatinga”

溶液Cu²*Solution3#整流变辅助生产2#整流变1#整流变3#整流变3#电解槽剪切Shear需求响应潜力比重w

变爆购生中we%*西空点案例分析——电解铜响应成本Timeslot

in

15

minutes.2%年州Timeslotin

15

minutes.整点2**

W的2me中品变h24G安全模块多路负荷实时测控传统负荷采集控制案例分析——电解铜主站系统控制回路号整流线控制回路控制回路d

C

整流生产

线净液整流线辅助生产线二号整流线通信管理机控制线控制线√…

·

·电力需求响应成果●中华人民共和国国家发展和改革委员会National

Developmentand

ReformCommission首页>发展改军工作>经济运行>电力需求测管理江苏省建成“秒级调峰电厂”国际首创实现工业用电设

备实时自动需求响应2017-07-26来源：经济运行调节局子站近日，受持续高温天气影响，全国特别是华东地区用电负荷屡创新高，江苏省7月24日最高负荷达到10218万千瓦，成为全国用电负荷最高的省级电网。为缓解电网运行压力，在国家发展改革委的指导下，江苏省经济和信息化委组织省电力公司对张家港保税区、冶金园启动了实时自动需求响应。园区内276家企业、868台用电设备接收到省电力需求响应平台发出的控制指令后，立即根据实时生产用电情况自动做出响应决策，自主选择部分工业用电设备通过暂停、减负荷等方式降低电力负荷，在不影响企业正常生产的前提下，仅用1秒钟时间即降低了园区内55.8万千瓦的电力需求，有效降低了地区电力高峰负荷，缓解了供