电力需求侧响应潜力评估
来源:国网能源院能源电力规划实验室 发布时间:2020-10-13 阅读:57

编者荐语

公众号今日推出团队新作《电力需求侧响应潜力评估》,介绍需求响应潜力的评估范围、评估流程,并提出了促进需求响应发展的建议。

需求侧响应是指用户针对价格或者激励机制的变化做出响应从而改变其电力消费的市场参与行为。从国外看,根据美国相关机构统计,在2006年夏季高峰负荷时期,实施需求侧响应降低了系统1.4%~4.1%的高峰负荷。国内积累了一定的需求侧响应实践经验,自2014年起,上海、北京、江苏、浙江等省市相继实施削峰需求侧响应,其中,2016年,江苏电网开展削峰需求响应,占到当日最高用电负荷9244万千瓦的4%左右。目前,各级电网高峰负荷持续时间较低,超过最大用电负荷95%的持续时间普遍低于24小时,对应电量不超过全年用电量的0.5%。依靠传统电源建设方式应对持续时间短的尖峰负荷,投资建设的经济性差,需求侧响应有望成为保障电网安全稳定运行、提升系统效率效益的有效方式。在需求侧响应实施之前,对各类用户响应潜力进行评估,可有效提高实施需求侧响应的针对性,具有重要的现实意义。

需求侧响应潜力评估范围

一般来讲,参与需求侧响应的主体包含工业用户、商业和公共用户、居民用户等。在我国,工业用户的用电量占有主导地位,据统计,在2019年全社会用电量中,工业用电量占比达67.1%,批发、零售业和住宿、餐饮业用电量占比达4.4%,居民生活用电量占比达14.2%,各行业电力消费分布如下图所示。


(1)工业用户工业用户中,制造业是电力消费主要环节,2019年,我国制造业用电量占工业用电量比重为74.9%,如图2所示。就制造业来看,用电负荷分为生产性负荷、非生产性负荷以及辅助生产负荷。一般来讲,工业用户通过非生产性负荷和辅助生产负荷参与需求侧响应,其最大优点是执行对象较为集中,单位用户执行容量大。

(2)商业和公共用户商业和公共用户是我国建筑能耗的主要贡献者,这类用户主要包括住宿、餐饮等行业,以及公共管理、教育、卫生等。主要的能耗设备包括中央空调系统、照明系统以及电梯系统等,其中,空调系统是这类用户最大能耗来源,据统计,空调系统能耗占比约为40%~60%,照明系统能耗占比约为15%~25%。因此,空调系统参与需求侧响应具有重要意义。在部分地区,空调负荷在夏季尖峰负荷中的占比达40%甚至更高,加剧了电网的峰谷差。商业空调负荷数量多、可控性较大,空调每调高1℃,能降低用电负荷10%左右,能够在不影响用户舒适度的情况下参与需求侧响应,具有较大的响应潜力。

(3)居民用户居民用户数量庞大、空间分散、单一功率小,随着空调、冰箱等温控负荷所占比例越来越大,居民用户可通过短时关闭空调、冰箱等用电设备,或选择调高空调温度等措施降低用电负荷。

需求侧响应潜力评估流程


电力需求侧响应潜力评估通过选择典型用户负荷曲线作为样本,提取样本典型特征,以此为基础,进行用户需求侧响应潜力评估。需求侧响应潜力评估流程大致分为以下4步。(1)用户最大用电负荷预测针对工业用户、商业和公共用户以及居民用户,获取用户历史年份的典型负荷曲线。考虑到空调负荷受气象条件影响较大,需要获取不同气象条件下的典型样本。然后,以各类用户历史年份的典型样本为基础,考虑用户年用电量、最大用电负荷增长率等,估算各类用户未来年份最大用电负荷。(2)评估用户削峰比例由于在不同价格型和激励型需求侧响应项目下,各类用户削减的负荷大小不同,因此,针对典型样本,分别评估不同激励措施下的平均削峰比例,作为该类用户的削峰比例。(3)评估用户参与率用户参与程度是影响需求侧响应潜力的关键,当需求侧响应机制发生变化时,用户参与率将发生变化,需要考虑市场和技术发展趋势,进行不同需求响应项目参与率辨识。(4)区域需求侧响应潜力评估考虑各类用户未来负荷增长、削峰比例及用户参与率,整个区域的需求侧响应潜力由各类用户自下而上汇总得到。

促进需求侧响应发展的建议


为更好地推动国内需求侧响应发展,建议如下:一是推动需求侧响应资源合理纳入电力规划,在规划阶段应充分考虑需求侧响应,明确政府、电力企业、用户责任,形成需求侧响应资源利用的顶层设计和规范要求。二是健全包括尖峰电价、中断补偿、将用户侧资源纳入辅助服务市场等在内的需求侧响应激励机制。三是考虑工业用户具有较为集中的优点,需求侧响应潜力较大,要加快推动工业领域负荷参与需求侧响应,鼓励引导大工业用户参与实时需求侧响应改造。





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