從電力需求側(cè)推進電力市場化改革

安科瑞虞佳豪

電力偏緊加速政策出臺，推進電力市場化完善。根據(jù)國網(wǎng)能源研究院預測， 2023年全國最大負荷13.7 億千瓦，比上年增長6.5%，出現(xiàn)在夏季。全年新投產(chǎn)裝機規(guī)模有望連續(xù)第二年創(chuàng)歷史新高，裝機結(jié)構(gòu)將發(fā)生歷史性轉(zhuǎn)變，火電比重首次低于50%，太陽能、風電躋身裝機前三。我們認為電力偏緊趨于常態(tài)，通過電力需求側(cè)及負荷側(cè)管理，有望降低電力偏緊影響，維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。同時，從需求側(cè)及供給側(cè)維度推進電力市場化改革以應對新能源裝機、發(fā)電量占比提升帶來的電網(wǎng)不穩(wěn)定性。
從管理對象、管理部門、響應能力等維度均提出具體要求，促進辦法快速落地。
1） 管理落實到縣級。此次管理辦法要求縣級以上地方人民政府電力運行主管部門負責本行政區(qū)域內(nèi)的電力需求側(cè)管理工作。國務院有關部門、各地區(qū)縣級以上地方人民政府有關部門、各級能源監(jiān)管部門在各自職責范圍內(nèi)開展和參與電力需求側(cè)管理。
2） 管理對象包括電網(wǎng)端、電力用戶端、電力需求側(cè)管理服務機構(gòu)等。其中，電網(wǎng)企業(yè)包括省級及以上電網(wǎng)企業(yè)、地方電網(wǎng)企業(yè)以及增量配電網(wǎng)企業(yè)；電力需求側(cè)管理服務機構(gòu)包括負荷聚合商、售電公司、虛擬電廠運營商、綜合能源服務商等。
3） 需求側(cè)響應能力要求更加具化。到2025 年，各省需求響應能力達到最大用電負荷的3%—5%，其中年度最大用電負荷峰谷差率超過40%的省份達到5%或以上。到 2030 年，形成規(guī)模化的實時需求響應能力，結(jié)合輔助服務市場、電能量市場交易可實現(xiàn)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)可調(diào)節(jié)資源共享互濟。
4） 電網(wǎng)企業(yè)依托新型電力負荷管理系統(tǒng)開展負荷精準調(diào)控。各地負荷監(jiān)測能力應逐步達到本地區(qū)最大用電負荷的70%以上，負荷控制能力應逐步達到本地區(qū)最大用電負荷的20%以上。各地 10 千伏（6 千伏）及以上高壓電力用戶應全部納入負荷管理范圍。

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)級微電網(wǎng)的需求管理和負荷管理，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，可實現(xiàn)企業(yè)電網(wǎng)電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計、負荷預測、照明控制、主要負荷監(jiān)控、充電樁運營管理、光伏發(fā)電監(jiān)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)實現(xiàn)用電可靠、安全、節(jié)約、有序用電。同時系統(tǒng)可以作為區(qū)域電力需求側(cè)平臺和電力負荷管理平臺的子系統(tǒng)，接受上級平臺的需求響應指令，成為電力需求側(cè)管理和電力負荷管理系統(tǒng)建設的基礎，安科瑞作為電力需求側(cè)管理服務機構(gòu)，一直以來為企業(yè)提供需求側(cè)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(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

圖2 安科瑞電力需求側(cè)管理服務機構(gòu)能力評定證書

電力監(jiān)控

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

圖3 電力監(jiān)控功能

光伏發(fā)電監(jiān)控

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

圖4光伏發(fā)電監(jiān)控

儲能管理

監(jiān)測儲能系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)運行模式、控制策略，監(jiān)測電池電流、溫度、SOC/SOH，檢測系統(tǒng)絕緣狀況，并根據(jù)企業(yè)峰谷特點和電價波動以及上級平臺指令設置儲能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲能系統(tǒng)充放電，實現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本。

圖5儲能系統(tǒng)監(jiān)控

功率預測

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

圖6發(fā)電功率預測

能耗分析

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

圖7 能耗分析功能

照明負荷控制

智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實現(xiàn)定時控制、光照感應控制、場景控制、調(diào)光控制等，并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器，實現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實現(xiàn)集中控制，為企業(yè)節(jié)約照明用電。

圖8 照明控制功能

充電樁負荷管理

監(jiān)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(jiān)測功能，并根據(jù)企業(yè)負荷率變化和需求側(cè)管理平臺指令調(diào)節(jié)充電樁功率，使企業(yè)微電網(wǎng)安全平穩(wěn)運行，響應上級平臺的功率需求。

圖9 充電樁管理

需求管理

根據(jù)企業(yè)負荷波動數(shù)據(jù)，再結(jié)合上級平臺的調(diào)度指令，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應，平臺可通過給儲能系統(tǒng)下發(fā)控制策略，調(diào)整充發(fā)電時間。平臺在需求響應時間段調(diào)整可控負荷功率，停止給可中斷負荷供電，并且可以根據(jù)企業(yè)可控負荷數(shù)據(jù)制定需求響應控制策略，實現(xiàn)一鍵響應。

電力需求側(cè)管理相關硬件設備

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

電力需求側(cè)管理是基于全社會用電企業(yè)的數(shù)字化系統(tǒng)，做好電力需求側(cè)管理需要從企業(yè)微電網(wǎng)的智能化管理開始。而電力需求側(cè)管理是平衡電力供需的重要手段，是提升社會用能管理水平的基礎保障，是實現(xiàn)清潔能源消納和能源可持續(xù)發(fā)展的關鍵路徑。在中國現(xiàn)代化能源體系建設過程中，電力需求側(cè)管理將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，推動我國能源消費方式和能源供應方式的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的雙贏。

審核編輯黃宇