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Vol.15，No.1Jan.，2013POWERDSM|我国电力需求响应的措施与应用方法高赐威1，陈曦寒1，陈江华2，徐杰彦2（1.东南大学电气工程学院，南京210096；2.国家电网公司电力需求侧管理指导中心，南京210024）文章编号：1009-1831（2013）01-0001-04◆本刊专稿◆MeasuresandapplicationofChina’sdemandresponseGAOCi⁃wei1，CHENXi⁃han1，CHENJiang⁃hua2，XUJie⁃yan2（1.SchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversity,Nanjing210096,China；2.StateGridCorporationDSMInstructionCenter,Nanjing210024,China）收稿日期：2012-12-28Abstract：Inthispaper,thedemandresponse(DR)activitiesofChinaarereviewedaswellastheproblemsoccurredduringitsactualoperation.WithregardtotheDSMpilotcitiesdefinedbyNa⁃tionalDevelopmentandReformCommission(NDRC),theapplica⁃tionofcriticalpeakpriceandinterruptibleloadpriceinthepilotcityisdiscussed.Finally,intermsoftheactualsituationofChina,theDRpracticetobefocusedforcurrentstageisproposed.Asaforwardlookingthought,somemeasuresareintroducedaswelltak⁃ingreferencetotheabroadDRexperience.Keywords：DSM;demandresponse;orderlypowerutiliza⁃tion;criticalpeakprice;interruptibleprice中图分类号：F407.61；F045.32文献标志码：B摘要：在回顾我国电力需求响应主要工作的基础上，分析了需求响应实施过程中的困难和问题，结合国家发展和改革委员会确定的电力需求侧管理城市试点工作，就有关尖峰电价与可中断负荷需求响应在试点城市的应用进行探讨。最后，根据当前我国的实际情况提出了目前应该着眼的需求响应实践工作，并且借鉴国外需求响应经验，提出了我国需求响应的一些前瞻性设想。关键词：需求侧管理；需求响应；有序用电；尖峰电价；可中断电价1我国实施电力需求响应的背景我国处于经济快速发展阶段，从长期来看，全国电力供需总体偏紧，部分地区、部分时段缺电比较严重。因此，通过挖掘需求侧的调荷能力，利用电力需求的弹性来降低电力高峰时段的负荷，缓解电力供应紧张的局面具有重要意义。当前，有序用电已经成为电力需求侧管理的重要内容之一，在需求侧实施有序用电等管理措施已成为应对电力缺口的重要手段。在国际上，美国等国家采用了需求响应（DemandResponse,DR）措施应对电力缺口。需求响应是指为了提高系统的整体效益，电力用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后，改变其固有的习惯用电模式，减少或者推移某时段的用电负荷，从而保障电网稳定，并抑制电价上升的短期行为[1][2]。按照需求侧所面对的响应信号性质不同，可以将DR划分为基于价格的DR（price⁃basedDR）和基于激励的DR（incentive⁃basedDR）[3]。有序用电和需求侧响应是需求侧管理在不同市场阶段的表现形式，都是通过采用某种方式引导用户削减负荷，其区别在于前者多侧重于行政手段，而后者则是采用某种激励方式使用户自愿参与，侧重于经济手段。按照中国的实际，有序用电是一种特殊形式的需求响应。2我国的需求响应工作及城市综合试点分析2.1我国开展需求响工作的现状2.1.1政策引导性需求响应（有序用电）有序用电是我国为保持电网供电安全可靠的必然措施，也是一种以政策引导为手段，使用户积极配合电网调峰运行，响应电网要求的需求响应行为。在迎峰度夏期间，有序用电已经成为电力公司的一种常态化需求侧管理手段。2.1.2基于激励的需求响应基于激励的需求响应是通过事先签订用户协议调整电力负荷，其表现形式主要有可中断负荷和直接控制负荷。我国除了台湾省已有较为成熟的可中断负荷应用以外，2004年以来在江苏、河北、福建、上海、浙江等省份均开展了可中断负荷的实践工作，但是总体而言，可中断负荷实施工作还处于起步阶段，主要原因是有序用电已经涵盖了相关功能，成效显著，且不需要向用户支付额外的费用。2.1.3基于电价的需求响应我国目前实施的需求响应电价措施有：分时电价，阶梯电价和尖峰电价。分时电价是指用户在不同的时间用电支付不同的电价。尖峰电价是在分时1|电力需求侧管理第15卷第1期2013年1月电价上叠加尖峰费率而形成的一种电价机制，河北、山东、北京、天津、江西等地已经进行了有关尖峰电价的试点工作。居民阶梯电价是指按照电力消费量分段定价，用电越多，支付的电价水平呈阶梯状逐级递增[4]，从2004年开始，浙江、福建、四川等地陆续开始实施阶梯电价，2012年开始在全国全面推行。总体来看，我国当前的电力需求响应工作主要体现在在缓解用电缺口方面，以有序用电为主要措施，同时峰谷分时电价和阶梯电价在全国也已经大规模应用，但是基于价格和激励的需求响应措施实施仍有待深入。随着我国转变经济增长方式的进一步推进，逐步推广以可中断负荷、尖峰电价为代表的多种形式的需求响应措施已成为政府与公众的共识。2.2城市综合试点与需求响应2012年7月16日，国家财政部以及国家发展与改革委员会联合印发《电力需求侧管理城市综合试点工作中央财政奖励资金管理暂行办法》，其中奖励资金支持范围包括建设电能服务管理平台、实施能效电厂、推广移峰填谷技术，开展电力需求响应和相关科学研究、宣传培训、审核评估等。同年确定北京市、江苏省苏州市、河北省唐山市和广东省佛山市为首批试点城市。2.2.1综合试点城市的尖峰电价与可中断电价试点城市可采用更为灵活的需求响应政策，如：对钢铁企业等大用户实行可中断负荷电费补贴，对实行需求侧管理示范项目及能效电厂项目给予冲抵电费的政策支持。同时，充分利用分时电价、差别电价政策，促进削峰填谷，实现电力动态平衡。其中，实施尖峰电价与可中断电价是深入开展电力需求响应的的标志性措施。目前尖峰电价与可中断电价在我国实施范围还不广泛，定价方法和策略研究相对较少。尖峰电价提高幅度与实施时段的确定往往缺乏坚实的理论基础，随意性较大。而对于可中断电价，用户的可选择方案少，且补偿金额的来源主要是供电企业额外支付，给供电企业造成较大成本压力。国际上有关尖峰电价与可中断电价的研究大多都是以电力市场环境下不同时段购电电价的差异为前提，不适合我国电力行业所处的阶段。2.2.2基于“量入为出”原则的尖峰电价与可中断电价定价策略考虑到我国的实际情况和尖峰电价与可中断电价的可持续问题，本文提出了一种基于“量入为出”原则的尖峰电价和可中断电价的定价策略，即可中断负荷的补偿金额不超过尖峰电价增收部分的总金额。根据财政部和国家发改委发展和改革委员会《关于开展电力需求侧管理城市综合试点工作的通知》给予试点城市在工商业电价试点定价权限，按照“收费对冲”原则，对特定时段，通过建立尖峰电价、可中断电价等电价组合，有效引导电力用户消费行为，探索弹性电价组合对构建电力需求侧管理可持续发挥作用的可能性。试点城市的尖峰电价和可中断电价的定价策略可参考如图1所示流程图。步骤1：确定尖峰电价与可中断电价的实施时段尖峰电价与可中断电价的实施是为了满足系统的调荷需要，因此首先要根据历史负荷数据确定该地区负荷出现高峰的时段。步骤2和步骤3：确定尖峰电价与可中断电价实施范围尖峰电价与可中断电价的实施对象一般是用电量大、用电弹性大的行业。如：容量为315kVA及以上的大工业用户和2000kW及以上的工商业用户。步骤4：尖峰电价的定价方法尖峰电价的确定采用可避免成本法[5]，尖峰时段的可避免成本应该认为是尖峰电价的收益是为了弥补尖峰时刻负荷超过P0（P0的确定见图1）而引起的发输配成本的增加，即实施尖峰电价而避免的相关发输配电的电量和容量成本。步骤5：估算实施尖峰电价后的增收金额根据步骤1统计历年的尖峰时刻总用电量，并根据可避免成本计算的尖峰电价估算实施尖峰电价后的增收金额。步骤6：可中断电价定价策略本文提出2种策略：一是基于用户意愿，在尖峰电价增收金额范围内，通过企业竞价确定可中断电价，可中断负荷的补偿金额不超过尖峰电价增收的总金额，但是可调用的负荷资源数量有可能不足；二是平均分摊策略，所有具有削减负荷能力的企业用户均参与可中断负荷项目，对所有负荷确定相同的每千瓦时补偿金额，但未完全尊重市场原则。现阶段为了完全满足系统调荷需要，可结合有序用电方案，并将避峰、限电负荷纳入可中断负荷管理，采用平均分摊的定价策略。步骤7：尖峰电价与可中断电价联动机制维持电价池（POOL）中的金额在最低金额限值Lmin与最高金额限值Lmax之间。当LPOOLLmax时，①可适当扩大可中断电价实施范围（补偿和激励额度不变）；②增加可中断合同补偿/激励的额度；③降低尖峰电价。当LPOOLLmin时，①可适当缩小可中断电价实施范围（补偿和激励额度不变）；②减少可中断合同补偿/激励的额度；③提高尖峰电价。其示意图如图2所示。3我国开展电力需求响应的措施建议3.1近期措施建议3.1.1促进尖峰电价与可中断电价在城市综合试点中的应用2Vol.15，No.1Jan.，2013POWERDSM|图1尖峰电价与可中断电价定价示意流程图4B8 34@ B8 B8PP+-*+ -PUKK*B8+*B8 B8-*+A@0+ E*F @0+ EF -+ E -*0+**F- + - *+A- B8F- +=*( **F * *=F100- *=$=$ * B8+=* * B8+4=0*FM B8F00*U +=*UF@ *=FBD*F B8E-+K=+2OOOOOOO0* 0*电力需求侧管理的城市综合试点是开展电力需求响应的探索性工作，除了能效电厂、移峰填谷技术推广等内容以外，积极发掘需求响应资源，通过试点以尖峰电价和可中断负荷为代表的新型电价政策，充分体现因时段不同而不同的供电成本或在特定情形下的负荷削减补偿代价，是基于市场机制的需求响应具体实现，也应是城市综合试点的的重要内容。本文所提出的基于“量入为出”原则的试点城市尖峰电价和可中断电价机制，是电价项目的可持续实施机制，在实践中具有可操作性，建议在试点城市中实践应用，为未来的大面积推广积累经验。3.1.2有序用电的完善和发展（1）规范化有序用电方案编制在有序用电工作的发展中需要建立一套科学的有序用电方案编制方法，包括年度方案中缺口的确定、综合评价体系构建、各项指标的选取和处理、执行方案的编制和执行以及有序用电工作的评估。完善有序用电方案的制定，可以使各部门更加合理公平地安排有序用电工作，在完成有序用电工作、保证电网平稳运行的同时，尽可能减少对企业