安科瑞 繆凱倫
摘要：近年來全國用電負(fù)荷特別是居民用電負(fù)荷的快速增長，全國范圍內(nèi)夏季,、冬季用電負(fù)荷“雙峰"特征日益突出,，惡劣氣候現(xiàn)象多發(fā)增加了電力安全供應(yīng)的壓力。具有隨機(jī)性,、波動(dòng)性,、間歇性特征的可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來新的挑戰(zhàn)，同時(shí)社會(huì)各方面對電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的要求不斷提高,，迫切需要兜牢電力安全保供的底線,。在這種情況下國家發(fā)改委5月19日就《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》和《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》向社會(huì)公開征求意見，此次公開征求意見的時(shí)間為2023年5月19日至2023年6月18日,。
1 主要內(nèi)容
《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》根據(jù)2017年發(fā)布的《電力需求側(cè)管理辦法》修訂形成,，《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》則在2011年發(fā)布的《有序用電管理辦法》基礎(chǔ)上修訂形成。
發(fā)改委在《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》修訂說明中指出,，電力需求側(cè)管理是指加強(qiáng)全社會(huì)用電管理,，綜合采取合理可行的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理措施,，優(yōu)化配置電力資源,，在用電環(huán)節(jié)實(shí)施需求響應(yīng)、節(jié)約用電,、電能替代,、綠色用電、有序用電,，推動(dòng)電力系統(tǒng)安全降碳,、提效降耗。電力需求側(cè)管理將發(fā)揮需求側(cè)資源潛力,，加速源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng),，助力新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
相較現(xiàn)行《電力需求側(cè)管理辦法》,，《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》新增需求響應(yīng)章節(jié),，指應(yīng)對短時(shí)的電力供需緊張、可再生能源電力消納困難等情況,，通過經(jīng)濟(jì)激勵(lì)為主的措施,，引導(dǎo)電力用戶根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的需求自愿調(diào)整用電行為,，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，提高電力系統(tǒng)靈活性,，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,，促進(jìn)可再生能源電力消納。
《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》指出,，到2025年,，各省需求響應(yīng)能力達(dá)到至大用電負(fù)荷的3%~5%，其中年度至大用電負(fù)荷峰谷差率超過40%的省份達(dá)到5%或以上,。到2030年,，形成規(guī)模化的實(shí)時(shí)需求響應(yīng)能力,，結(jié)合輔助服務(wù)市場,、電能量市場交易可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)可調(diào)節(jié)資源共享互濟(jì)。
結(jié)合全國電力負(fù)荷管理工作面臨的新形勢,、新要求,、新內(nèi)涵，《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》同樣新增了需求響應(yīng)章節(jié),，除此之外,，《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》還細(xì)化了有序用電要求，新增了系統(tǒng)支撐章節(jié),。
《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》指出,，所謂有序用電，是指在可預(yù)知電力供應(yīng)不足等情況下,，依靠提升發(fā)電出力,、市場組織、需求響應(yīng),、應(yīng)急調(diào)度等各類措施后,，仍無法滿足電力電量供需平衡時(shí)，通過行政措施和技術(shù)方法,，依法依規(guī)控制部分用電負(fù)荷,，維護(hù)供用電秩序平穩(wěn)的管理工作。
《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》明確,，不得在有序用電方案中濫用限電措施,，影響正常的社會(huì)生產(chǎn)生活秩序。不得以國家和地方節(jié)能目標(biāo)責(zé)任評價(jià)考核的名義對用能企業(yè),、單位等實(shí)施無差別的有序用電,。
《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》還明確提出，制定有序用電方案時(shí)，有五類應(yīng)被限制：包括違規(guī)建成或在建項(xiàng)目,，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄中淘汰類、限制類企業(yè),，單位產(chǎn)品能耗高于國家或地方強(qiáng)制性能耗限額標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè),，景觀照明、亮化工程和其他高耗能,、高排放,、低水平企業(yè)。
在系統(tǒng)支撐方面,，《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》指出,，各地電力運(yùn)行主管部門、能源監(jiān)管機(jī)構(gòu),、電網(wǎng)企業(yè),、電力用戶應(yīng)加強(qiáng)新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)維及安全監(jiān)管,。
新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)包括用于對電力用戶,、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠等開展負(fù)荷信息采集,、預(yù)測分析,、測試、調(diào)控,、服務(wù)的軟硬件平臺(tái),，是開展電力需求側(cè)管理的信息技術(shù)輔助系統(tǒng)，是負(fù)荷管理工作的重要實(shí)施平臺(tái),。
2 實(shí)施電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理的意義
在“雙碳"目標(biāo)背景下,，發(fā)電側(cè)新增裝機(jī)以風(fēng)電、光伏等清潔可再生能源為主,，但在現(xiàn)有技術(shù)條件下,，風(fēng)電和光伏發(fā)電尚難以提供穩(wěn)定且可調(diào)節(jié)的出力。為了保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性,，電力需求側(cè)管理逐漸成為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定,、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的必要手段。電力需求側(cè)管理是通過調(diào)整和控制用戶的用電行為,，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)供需平衡,，提高能源利用效率。實(shí)施電力需求側(cè)管理可以通過改變用戶用電行為降低負(fù)荷峰值,，提高電網(wǎng)利用率,、保障電力安全、緩解新能源接入壓力。
延緩電網(wǎng)投資,，提升電網(wǎng)利用率
電力需求側(cè)管理可以通過合理安排用戶用電行為,，調(diào)節(jié)用電負(fù)荷，優(yōu)化電網(wǎng)負(fù)載分布,，從而延緩電網(wǎng)投資的需求,，降低電網(wǎng)運(yùn)營成本。一方面,，電力需求側(cè)管理能夠通過實(shí)現(xiàn)清潔用能等目標(biāo),，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)，降低對電網(wǎng)的負(fù)荷壓力,，減少對電網(wǎng)的擴(kuò)建需求,。另一方面，電力需求側(cè)管理還可以通過建立靈活的市場機(jī)制,，提高電網(wǎng)利用效率,，降低電網(wǎng)調(diào)度成本，推動(dòng)電網(wǎng)的升級改造和智能化建設(shè),，進(jìn)一步提高電網(wǎng)的利用率和運(yùn)行效率,。
降低尖峰負(fù)荷，保障電力安全
電力需求側(cè)管理可以通過分時(shí)段的電價(jià)差異或者獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,，引導(dǎo)用戶在高峰時(shí)段減少用電或者轉(zhuǎn)移用電,，從而降低尖峰負(fù)荷。尖峰負(fù)荷容易導(dǎo)致電力供應(yīng)短缺,、電壓不穩(wěn),、設(shè)備損壞等問題，嚴(yán)重威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,。實(shí)施電力需求側(cè)管理可以通過采用降低用電峰值,、平移負(fù)荷谷值、提高谷負(fù)荷,、調(diào)整負(fù)荷曲線等多種方式,，有效控制尖峰負(fù)荷，避免電力系統(tǒng)因?yàn)榧夥遑?fù)荷過高而引發(fā)的供需失衡問題,，減少電力系統(tǒng)運(yùn)行壓力,，降低發(fā)生供電不足的風(fēng)險(xiǎn)，保障電力系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行,。
提升系統(tǒng)靈活性,，緩解新能源接入壓力
電力需求側(cè)管理可以提升電力系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，降低新能源接入對電力系統(tǒng)的影響,，減少新能源波動(dòng)對電網(wǎng)的影響,，降低調(diào)度成本,。電力需求側(cè)管理還可以通過改變用戶能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)使用分布式能源,、儲(chǔ)能系統(tǒng)等新技術(shù)的方式,，進(jìn)一步緩解新能源接入壓力，提高了系統(tǒng)的可靠性,。
系統(tǒng)推進(jìn)電力需求側(cè)管理深化和升級,，減輕高峰用電負(fù)荷壓力，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電,、環(huán)保用電,、綠色用電,、智能用電,、有序用電，促進(jìn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行與高質(zhì)量發(fā)展,。具體來說,，應(yīng)做好以下3個(gè)方面的工作。
一是堅(jiān)持市場化改革,，優(yōu)化電力市場體制實(shí)施市場調(diào)節(jié)機(jī)制
利用電價(jià)差異化,、用電峰谷電價(jià)制度等方式，引導(dǎo)用戶在用電高峰期時(shí)適度降低用電,，從而調(diào)節(jié)用電負(fù)荷,，減輕供電系統(tǒng)壓力；建立透明度高,、公正規(guī)范的電力市場環(huán)境,，推進(jìn)電力市場化改革，完善市場化體系和市場監(jiān)管機(jī)制,，提高市場競爭力,；建立電力交易平臺(tái)，提供信息交流,、交易撮合等服務(wù),，為電力市場提供更加便捷、透明的交易服務(wù),；加強(qiáng)市場監(jiān)管,，防止市場壟斷，保障市場公平競爭,，防止市場失靈,，提高市場交易的效率和公正度。
二是堅(jiān)持節(jié)約用電,，推廣需求響應(yīng)積極
推廣需求響應(yīng),，加強(qiáng)需求響應(yīng)頂層設(shè)計(jì),，明確規(guī)范要求，推動(dòng)需求響應(yīng)納入電力規(guī)劃,，健全需求響應(yīng)激勵(lì)機(jī)制,，鼓勵(lì)引導(dǎo)大工業(yè)用戶參與實(shí)時(shí)需求響應(yīng)改造；制定節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),，限制能耗大的行業(yè)在特定時(shí)間段的用電量,，企業(yè)建立完善的節(jié)能管理體系，制定自主的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和措施,；完善用電峰谷電價(jià)制度,，結(jié)合新能源出力實(shí)際情況，調(diào)整差異化電價(jià),，引導(dǎo)用戶在峰谷電價(jià)差異較大的情況下,，調(diào)整用電行為，降低高峰用電負(fù)荷,；加大節(jié)能措施推廣力度,，政府通過財(cái)政補(bǔ)貼等方式，推廣使用節(jié)能燈具,、節(jié)能家電,、新能源設(shè)備，鼓勵(lì)企業(yè),、居民,、公共機(jī)構(gòu)等采用節(jié)能技術(shù)措施。
三是堅(jiān)持技術(shù)支撐,，提升數(shù)字化水平
推動(dòng)信息通信技術(shù),、設(shè)施與能源領(lǐng)域深度融合，優(yōu)化完善電力需求側(cè)管理平臺(tái),，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),，分析用電數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用電預(yù)測和用電調(diào)度,，調(diào)節(jié)用電峰谷負(fù)荷,，減輕高峰用電負(fù)荷壓力；利用大數(shù)據(jù),、人工智能等技術(shù),，建立用電監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制,，加強(qiáng)對用電行為的監(jiān)管和管理,；推廣互聯(lián)網(wǎng)+電力服務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)對用戶的精準(zhǔn)服務(wù),，提高用戶用電體驗(yàn),，引導(dǎo)用戶在用電時(shí)有意識(shí)地降低用電量,，降低高峰用電負(fù)荷。
--本章節(jié)引自華北電力大學(xué)曾鳴,、王永利 《實(shí)施需求側(cè)管理,，緩解低碳電力系統(tǒng)尖峰壓力》
3 電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理數(shù)字化解決方案
《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》和《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見稿）》的出臺(tái)正逢其時(shí)，結(jié)合了新型電力系統(tǒng)實(shí)際問題,，為緩解電力供需矛盾提供了政策支持和解決方案,。據(jù)報(bào)道，近期全國多地成立市/縣級電力負(fù)荷管理中心,，標(biāo)志著各地在電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的建設(shè)改革邁出了實(shí)質(zhì)性的關(guān)鍵一步,，對加快推進(jìn)電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理具有重要意義。比如寧波市能源大數(shù)據(jù)管理中心(電力負(fù)荷管理中心)已接入寧波1萬余戶規(guī)上企業(yè)及3079家用能企業(yè)用能數(shù)據(jù),、698個(gè)公共建筑單位空調(diào)負(fù)荷數(shù)據(jù),，上線了公共建筑空調(diào)負(fù)荷管理、產(chǎn)業(yè)園能源管理,、綠色工廠能源監(jiān)測等20余項(xiàng)能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)品,。
AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)級微電網(wǎng)的需求管理和負(fù)荷管理,，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)電網(wǎng)電力監(jiān)控,、能耗統(tǒng)計(jì),、負(fù)荷預(yù)測、照明控制,、主要負(fù)荷監(jiān)控,、充電樁運(yùn)營管理、光伏發(fā)電監(jiān)控,、儲(chǔ)能管理,、需求響應(yīng)等功能，提高企業(yè)配電和用電智能化,，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)用電可靠,、安全、節(jié)約,、有序用電,。同時(shí)系統(tǒng)可以作為區(qū)域電力需求側(cè)平臺(tái)和電力負(fù)荷管理平臺(tái)的子系統(tǒng)，接受上級平臺(tái)的需求響應(yīng)指令,，成為電力需求側(cè)管理和電力負(fù)荷管理系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ),，安科瑞作為電力需求側(cè)管理服務(wù)機(jī)構(gòu)，一直以來為企業(yè)提供需求側(cè)管理和負(fù)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(luò)結(jié)構(gòu)
圖2 安科瑞電力需求側(cè)管理服務(wù)機(jī)構(gòu)能力評定證書
3.1 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(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù),、運(yùn)行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jìn)行治理,，對故障及時(shí)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
3.2光伏發(fā)電監(jiān)控
監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況,，包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析,、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制,。
圖4 光伏發(fā)電監(jiān)控
3.3儲(chǔ)能管理
監(jiān)測儲(chǔ)能系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS)運(yùn)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(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級平臺(tái)指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略,，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電,，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本,。
圖5 儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)控
3.4功率預(yù)測
系統(tǒng)基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù),，結(jié)合天氣因素、企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃等,，預(yù)測企業(yè)下個(gè)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(jì)劃、申報(bào)需求響應(yīng)提供數(shù)據(jù)支持,。
圖6 發(fā)電功率預(yù)測
3.5 能耗分析
采集企業(yè)電,、水、燃?xì)獾饶茉聪?，進(jìn)行分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì),，計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢，對標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷,，計(jì)算企業(yè)碳排放,，為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持,。
圖7 能耗分析功能
3.6 照明負(fù)荷控制
智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制,、光照感應(yīng)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(shí)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(shí)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
3.7 充電樁負(fù)荷管理
監(jiān)測企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài),，提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測功能，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化和需求側(cè)管理平臺(tái)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(yùn)行,，響應(yīng)上級平臺(tái)的功率需求。
圖9 充電樁管理
3.8 需求管理
根據(jù)企業(yè)負(fù)荷波動(dòng)數(shù)據(jù),，再結(jié)合上級平臺(tái)的調(diào)度指令,，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，平臺(tái)可通過給儲(chǔ)能系統(tǒng)下發(fā)控制策略,，調(diào)整充發(fā)電時(shí)間,。平臺(tái)在需求響應(yīng)時(shí)間段調(diào)整可控負(fù)荷功率，停止給可中斷負(fù)荷供電,，并且可以根據(jù)企業(yè)可控負(fù)荷數(shù)據(jù)制定需求響應(yīng)控制策略,，實(shí)現(xiàn)一鍵響應(yīng),。
圖10 需求響應(yīng)示意圖
3.9 電力需求側(cè)管理相關(guān)硬件設(shè)備
電力需求和負(fù)荷管理需要軟件配合各種電力監(jiān)測和控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn),，具體包括高低壓綜合保護(hù)和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量監(jiān)測治理設(shè)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(diǎn)測溫、遠(yuǎn)程控制設(shè)備等,，安科瑞可以為企業(yè)側(cè)電力需求和負(fù)荷管理提供一站式服務(wù),。
4 結(jié)束語
電力需求側(cè)管理是基于全社會(huì)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(huì)用能管理水平的基礎(chǔ)保障，是實(shí)現(xiàn)清潔能源消納和能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑,。在中國現(xiàn)代化能源體系建設(shè)過程中,，電力需求側(cè)管理將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,，推動(dòng)我國能源消費(fèi)方式和能源供應(yīng)方式的轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙贏,。
