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中国电力需求侧管理如何实施?美国和德国的经验值得借鉴。
美国电力需求侧管理实施情况
美国是最早进行电力需求侧管理的国家,随着智能电网技术的发展、需求侧可控资源的增多,近年来美国售电公司对电力需求侧管理进行了多种技术上、模式上的创新。一方面,技术上基于云计算开展电力需求侧管理。美国售电公司加强与互联网企业、信息通信技术企业的合作,通过创建能源数据云平台(energydataplatform,EDP)实现对智能电能表采集的大数据进行分析、预测、监控,并实时通过网络与电力用户共享数据信息,提高用户削减负荷和对价格信号做出需求响应的精准度。另一方面,在模式上基于智能能源中心(smartenergyhub,S.E.Hub)开展电力需求侧管理。传统的峰谷分时电价在用电高峰时期设定高额电价,强迫用户削减负荷或者支付高额电费,是一种典型的主从式需求响应策略,用户处于被动地位。智能能源中心基于智能电网,包含多种类能源供应系统、能源存储系统以及能源转换系统。在智能能源中心模式下,用户可灵活转换能源供应系统。例如:在用电高峰期,由于电价较高则可选择使用天然气或储能设备来供热供电,既降低了用户的总用电成本又不改变用户的生产生活习惯,丰富了用户的能源使用选择权,有利于提高用户满意度。
德国电力需求侧管理实施情况
现阶段,德国售电公司电力需求侧管理的开展很大程度上依靠推出的售电侧衍生服务——能源互联网。德国的能源互联网示范项目E⁃energy包含六大示范项目,每个项目均通过不同的方式开展电力需求侧管理。
一是库克斯港eTelligence项目,基于冷热电联产方式,通过互联网平台实时发布电力供应与需求情况并进行匹配。例如:当风电富余时,售电公司会向电力工业大用户发出低电价提醒,大工业用户即选择此时开启蓄冷蓄热设备,既平衡了电力供需又降低了用电成本;
二是莱茵鲁尔地区E⁃DeMa项目,通过家庭储能设备、智能电能表等“智能能源路由器”来实现电力需求侧管理;
三是卡尔斯鲁厄和斯图加特地区Meregio项目,主要基于智能电能表收集用电数据,发布峰谷分时电价激励用户减少峰时用电;
四是莱茵-内卡城市圈“曼海姆(Mannheim)示范城市”项目,通过整合供应侧能源(水、热、气、电)构成分布式能源中心分散在用户周围,来实现多能源供应互补,降低总能源使用成本,以及能源的传输损耗;
五是哈茨地区RegMod项目,通过整合用户侧资源(储能设备、电动汽车、智能家居、分布式发电设施),根据价格信号控制储能设备进行充放电,以及智能家居的开启与关闭;
六是亚琛SmartWatts项目,通过构建完善的售电市场竞争交易机制,提升电能交易效率,降低电能使用成本。
我国售电公司如何实施电力需求侧管理
我国实施电力需求管理的必要性分析由于改革开放以来我国经济发展重速率轻效率,采用粗放式的发展方式,缺少合理规划,万元GDP能源消耗率一直处于较高水平,并导致雾霾等环境污染问题日益突出。为了有效解决对不可再生能源的依存问题,以及开展节能减排降碳构建资源节约型、环境友好型社会,我国可再生能源的开发利用取得了快速发展。可再生能源发电出力的间歇性和随机性的特点,严重影响了系统的瞬态以及动态稳定性。若利用传统火电为可再生能源发电提供系统调峰等辅助服务,则又加重了对传统火电的依赖程度,违背了发展可再生能源减少化石能源使用的初衷。然而,我国的需求侧资源巨大,通过充分挖掘利用用户端的需求侧资源平衡电力供需,将有效促进可再生能源消纳。因此,我国亟待实施电力需求侧管理,实现节电节能和降低污染物的排放。然而,售电公司作为电网、发电企业的消费端,用户的供应端,具有天然的用户粘性,由售电公司作为需求响应的实施主体最为有利。
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