干货丨能效电厂降负荷核算方法的研究-北极星火力发电网

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文章针对电厂类项目降负荷量核算工作现状，结合佛山市电力需求侧管理试点验收工具包应用以及能效电厂类项目降负荷量计算过程，提出新的能效电厂降负荷核算方法，为今后更大范围内开展电力需求侧管理提供参照，间接为支援国家在清洁能源、节能减排、缓解环境压力方面作出了努力。

0 引言

随着经济的持续快速增长和人民生活水平的提高，社会对能源的要求随之增加。我国是以火力发电为主的国家，单纯依靠扩大机组容量和扩建发电厂，难以满足我国的用电需求，而且还可能带来机组运行效率低下、能源消耗大、环境污染等严重问题，这使得我国在能源安全、能源效率、能源环境等方面面临着严峻的挑战。因此，提高能源利用效率，实施节能减排是我国实现可持续发展道路的重要举措。

电力需求侧管理作为能源战略的重要组成部分，通过改进用电方式，实现科学用电、节约用电、有序用电，提高电力资源利用效率，已成为一种新的管理模式，对于推进节能减排和提高经济增长有重要的作用。“能效电厂”是电力需求侧管理(demand side management，DSM)的一种创新模式，具有建设周期短、运营成本低、不占用土地、节省燃料、零污染等显著优势。能效电厂的建设在节能减排、缓解环境压力方面有巨大的作用。

1 项目情况介绍

能效电厂作为一种虚拟电厂，指电力用户(尤指企业或企业的某些用电单元，下文统称电力用户)采用提高用电效率的技术手段，对用电设备或工艺进行节电改造的项目。通过获得节约电力资源的方式，减少电力用户的电力消耗需求，提高单位供电量的生产效率，从而达到与扩建电力供应系统相同目的。

真实的发电厂所输出的供电负荷相对稳定。由于能效电厂的虚拟特性，能效电厂本身的负荷特性与真实的发电厂负荷特性不同，能效电厂的实时负荷特性是基于电力用户的某种实际生产过程的用电状况，且在该种生产状况负荷波动的基础上产生的一种电力负荷降低量，这种电力负荷降低量的产生是相对于提高用电效率手段实施之前生产过程的用电状况而言的，这两种用电状况(提高用电效率手段实施前后)的实时用电负荷特性是不尽相同的，有些提高用电效率手段实施后，实时负荷特性发生了较大的变化。因此，能效电厂负荷量(即电力用户降负荷量)的核算与评价方法是电力需求侧管理项目推广的关键因素之一。

在佛山市电力需求侧管理试点过程中，通过研究虚拟电厂降负荷验收工具包，提高了降负荷量核算的准确性、科学性以及效率。

2 验收工具包研究方法

2.1 验收工具包的开发

2.1.1 验收工具包的研发思路

电力需求侧管理试点项目实施过程中，能效电厂类项目是包含技术种类最多的一种降负荷类型，每种技术类型的用电方式均表现出其独特的实时负荷特性。电力需求侧管理验收工具包中包含了主要的能效电厂类项目的技术类型，这些技术类型均以新技术、新产品的应用或其综合应用为主，即我们通常所说的电力用户(或用电单元)的生产技术更新或生产能力的升级改造，它以提高同类技术的用能效率和生产效率为目的，既能提高用电效率，又能降低用电负荷，是佛山市电力需求侧管理试点项目中占比最多的项目种类。电力需求侧管理试点验收工具包中包含了上述各类用电技术的负荷特性理论，作为实际用电负荷的测量、计算与核定的基础，同时也为判断是否具有降负荷特征，从用电单元的用电负荷的原理上提供了理论依据。

电力需求侧管理试点验收工具包的开发，借鉴了《国际节能效果测量和认证规程》(IPMVP)中通过规范能效电厂类项目电力监测过程的思路，确立实际电力用户的用电单元的实时波动的用电负荷，从监测用电负荷数据获得能效电厂的负荷量以及降负荷量。

2.1.2 验收工具包的功能实现

电力需求侧管理试点验收工具包的开发，也引入了对能效电厂降低负荷的用电机理、用电单元的用电负荷监测数据等多项文件审查与质量控制流程，以规范、保障能效电厂类项目活动被有效地执行和有效地评价，从而从系统上确保负荷量及降负荷量结论的清晰性与一致性，每个能效电厂类的用电单元均应具有系统的项目符合性特征，这从验证方法及验证流程上保证每一个能效电厂类项目在验证过程中，都能得出一致的负荷量(降负荷量)结论。

能效电厂类项目所关注的用电单元集合了多种不同的用电设备，这一集合内各设备均具有额定电气技术参数和用电负荷特性。另外，该用电单元的实时用电负荷并不是按照每个设备额定的电气技术参数运行在一个稳定状态下，每个用电设备的实时负荷将叠加在一起，形成整个用电单元的负荷特性。另外，单个设备的尖峰负荷将类似随机地叠加在一起，形成整个用电单元的负荷特性，这就使得整个用电单元的用电负荷出现一定程度的波动性和随机性特征。而且，用电单元越大(即所包含的设备越多)，单个设备的尖峰特性就越不突出，用电单元的负荷特性曲线就越趋于平滑。用电单元的瞬时负荷就越接近该时间点附近的分时段平均负荷。反之，单个设备的负荷特性在整个用电单元中具有突出影响，用电单元的负荷特性曲线将比较尖锐，瞬时波动较大，设备间实时负荷分布的随机性就越小。

2.1.3 核算方法的比较情况

佛山市电力需求侧管理试点验收工具包从用电负荷的技术原理及用电负荷监测数据特性出发，提出了一组用以规范能效电厂类项目用电负荷特性的概念，以确定不同种类用电单元的负荷量及降负荷量。以保证不同技术类型的能效电厂类项目能够在一个共同的评价体系内进行验证和比较。

能效电厂所包含的项目技术类型如下：

1)供配电能效电厂类：① 变压器更换项目(其中包括升压改造项目);② 无功补偿项目;③三相不平衡负荷调节项目;④谐波治理项目;⑤电力拖动系统节能项目(包括电动机变频、高效电机替代项目)。

2)建筑能效电厂类：①空调过渡季冷却塔供冷项目;② 绿色照明项目;③热泵空调项目。

3)能源综合利用能效电厂类：①余热/余压利用、可再生能源等分布式发电项目(其中包括凝结水回收、蓄热式燃烧、中央空调余热回收项目);②余热/余压利用、可再生能源替代电能项目(包括热泵、节能灯具项目);③ 能量回馈应用项目。

原标题：特别策划 | 能效电厂降负荷核算方法的研究

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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