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2001年,美国电力科学研究院(EPRI)提出智能电网项目研究,借助于物联与互联技术,架设一张从能源开发到终端用户管理的数字化信息网络。有了这张智能网络,人们能够实现供电侧与需求侧的电力协同,实现电网与用户电力流、信息流、业务流的实时互动,并且通过智能化的互动管理,调动用户参与优化需求侧的电力使用,平滑波峰与峰谷的电力需求,减少不必要的电厂建设。这一技术称为自动需求侧响应技术。
据中国电力科学院预测,一旦大规模应用ADR技术,中国可以显著减少供电不足情况的发生,并每年节省1%-1.2%的用电量,到2020年之前能够节省相当于40座100万千瓦电厂的发电量,相当于一年减少1.3亿吨标准煤消耗(一座100万千瓦电厂基本相当于一个大型核反应堆)。“负瓦特”实际创造出众多的“虚拟电厂”,在应对环境污染、节能减排上有着巨大的前景。
为此,继2006年欧盟推出《欧盟智能电网技术框架》,2009年,美国奥巴马政府将智能电网提高至国家战略层面之后,中国也于2009年提出建设“坚强智能电网”,并且于2011年在天津泰达工业园区展开电力需求侧管理项目试点工作,在泰达项目取得成功后,又逐渐在北京、苏州、唐山、佛山市开展电力需求侧管理城市综合试点,在上海市开展需求侧响应试点工作。2015年,发改委和财政部联合发布《关于完善电力应急机制做好电力需求侧管理城市综合试点工作的通知》,要求各有关单位要在前期试点工作的基础上,进一步突出特色,建立长效机制,更好发挥试点的引领示范作用。
ADR运行原理
如果说智能电网如同人的神经网络系统,那么供应侧管理和需求侧管理好比这张网络系统的压力调节开关,通过分布在各个神经节点上的传感器预见用电的波峰波谷,给出优化运营的建议,还可以进行快速故障隔离、避免大面积停电的发生。又由于这张神经网络具有交互性,用户可以从智能电表或是手机软件中获知整个城市的用电情况,自行根据不同时段的电力定价规划用电,主动参与到电力需求的调节中来。
但是,电力需求侧响应管理并非只是用户一方的事,需要通过电网企业、能源服务企业、电力用户等几方协力才能完成。
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