智能電網背景下的電力供需分析及其電價關系

李　凱（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都611130）

智能電網背景下的電力供需分析及其電價關系

李凱（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都611130）

一直以來，需求側對于平衡電力供需、改善系統運行方面的重要作用并未受到高度重視，其在市場競爭中也僅僅作為價格的被動接受者徘徊于市場的邊緣。本文主要從智能電網下電力供給分析入手，重點對智能電網下電力需求進行了分析和闡述，并有針對性地提出了智能電網下電力定價的一系列改善策略，希望給行業相關人士提供一定的參考和借鑒。

智能電網；電力供需；電價

1　引言

作為電力市場化改革、可再生能源大規模并網以及智能電網建設等電力系統未來發展的主要方向，電力供需互動成為構建科學、高效、健全電力市場的必要條件，對電力系統整體運行的安全性、可靠性產生重要影響。

2　智能電網下電力供給分析

2.1常規電能供給分析

當前，我國常規的電力能源主要分為火電、水電、核電三種類型。具體如下：

（1）火電。在國內，傳統火力發電企業仍舊以煤炭為主要原料，具有技術成熟、成本低廉、對地理環境要求低等優勢。但是在實際操作過程中，火力發電具有耗能高、污染大、效率低等缺陷。更為嚴重的是，火力發電主要依靠的是煤炭、石油等化石燃料，屬不可再生能源，也就是說原料枯竭成為阻礙傳統火力發電企業可持續發展的主要因素。

（2）水電。水力發電具有后期運行成本低、環境污染小、可再生等優點。但是，建設大型水力發電工程需要淹沒大量土地，極易導致工程周邊區域的生態環境遭到嚴重破壞，且一旦水庫大壩發生非受控事故，會給影響區的經濟社會帶來嚴重損失。

（3）核電。據權威數據統計，我國正在建設的核電站有13座之多，在建裝機容量超過三千萬千瓦，在建核電站的總體規模位居世界首位。此外，尚有一批項目處于前期的施工準備階段。在正常狀態下，核電是一種理想能源，然而一旦發生核污染，后果非常嚴重。

2.2可再生能源電能供給分析

（1）風電。相比較于傳統電能，風電具有以下幾種優勢：①風能資源豐富；②可再生，清潔無污染；③風能發電廠建設周期短，投入運行后管理便捷、高效；④風電機組占地面積小，對建設場地要求低；⑤風力發電技術相對成熟。

（2）光伏發電。作為一種新型的可再生、無污染的發電技術，光伏發電在全球范圍內得以積極推廣和使用。具體來說，其主要以下幾個方面的優勢：①系統具有較高的穩定性與可靠性；②系統具有較高的安全性；③運維成本低；④具有良好的兼容性；⑤系統具有較高的標準化，依據實際需要可以對其容量進行合理調節；⑥太陽能資源豐富且分布廣泛，也正是因為其分布過于分散，導致光伏發電存在建設初期投資巨大，投資回收期長的缺陷。

（3）分布式電源。分布式電力系統能夠對用戶現有的電網運行系統予以支持，兼容性非常強大。具體來說，分布式電源具有以下幾個優點：①輸出功率相對比較小；②污染小，環保作用非常突出；③對局部用電緊張狀況起到一定的緩解作用。

（4）燃料電池。最近幾年以來，燃料電池在發電以及汽車行業的應用得以迅猛發展，并有望成為一種重要的備用、存儲電源。在具體應用過程中，燃料電池主要是通過對電池堆反應物的供給率的調整來實現輸出功率的調整，也是就是，燃料電池是一種可以調節輸出功率的電源系統，具有較大的穩定性。相比較于傳統蓄電池來說，燃料電池是利用化學反應的能夠提供電源，在工作時間和輸出功率上更具先進性。所有，將燃料電池應用于超級電容器系統和蓄電池上，可以充分發揮其穩定性的特點，為電力系統正常運行打下堅實基礎。

（5）生物質發電。所謂的生物質發電指的是通過對生物質資源的利用而產生的電能，具體可以分為氣化發電技術和直接燃燒發電技術。相比較于傳統的化石燃料，其屬于可再生能源，污染小，情節性高。更為重要的是，生物質能中具有較低的含硫量，運用生物質來代替煤炭發電，能夠對二氧化碳及二氧化硫的排放量起到明顯的降低作用，從而取得良好的環境效益。

3　智能電網下電力需求分析

3.1傳統電網下電力需求管理分析

經過對97例異煙肼血藥濃度監測案例的回顧性分析，不在參考值范圍內的共有41例（占42%）。首先考慮臨床習慣的給藥方案均是每天0.3 g，并沒有考慮到不同個體之間的差異，這可能是造成血藥濃度達標情況不理想的原因之一。在這41例中，有36例偏高，5例偏低。總體而言，偏高者明顯遠多于偏低者，這與之前文獻報道是一致的[6]。異煙肼主要代謝途徑為兩步乙酰化[11，12]，亞裔人群以慢乙酰化為主，西方人群以快乙酰化為主[13]。所以對于慢乙酰化患者，異煙肼的峰濃度會偏高。

在實際運行過程中，用戶用電負荷具有明顯的季節性，且每天用電負荷也存在低估高峰期，所以用戶的用電時間分布是極為不均勻的。加上當前國內電能存儲技術尚不成熟，在用電的低谷期，浪費了大量的多余電能，而在用電高分期時，則會出現嚴重的電能供應不足情況。為有效解決這一問題，國內外一般采取了利用電價激勵政策來對用戶用電予以干預、指導的方式。就目前而言，對電力需求側管理成為全球各國急需要解決的重要問題。所謂的電力需求側管理指的是通過對各種積極政策的綜合運用，引導電力用戶主動參與到智能電網的建設中來的一種方式，其通過對以往用電習慣和用電方式的調整和優化，來提升電力終端設備的能源利用率，從而提升經濟效益，減少用電需求量，進而達到資源優化配置、環境保護的目的。

3.2智能電網下電力需求管理分析

近年來，隨著經濟及科技的不斷發展，智能電網技術取得了良好的發展成果，智能電網需求側的軟硬件方面有了明顯改進。具體來說，智能電網下的電力需求側管理主要表現為以下幾個方面：

（1）需求側管理方式更加科學、合理。在智能電網下，交互式服務平臺不僅能夠全面掌握電網對用戶的信息，還能夠對用戶及時得到電源結構以及電價信息起到一定的幫助作用，這種電網和用戶之間主動的智能交流方式，大大降低了信息不對稱性，有效實現了電力供需雙方訴求的精準、快捷性。所以，智能電網能夠針對用戶的不同需求，有針對性地制定相應的管理策略。

（2）用戶能夠向電網供電。也就是說，用戶的余電上網行為也是智能電網下電力需求側管理的重點內容之一。在智能電網下，且隨著儲能技術的不斷成熟，用戶不僅可以將多余電能通過電網向其他用戶供電，也可以利用儲能技術，以備用電高峰期使用。

（3）智能電網下電價政策能夠大大提升電力資源的利用率。在智能電網下，通過智能終端上網設備，電力用戶便可以及時查詢到電能的相關供給信息，并對自身用電情況予以分析的基礎上，對自身的電力消費行為予以優化、調整。通過實時的定價策略，智能電網能夠對電力消費起到合理的引導作用，有效縮小了電網負荷之間的谷峰差距，為電網運行的穩定性與經濟性打下堅實基礎。

（4）智能電網能夠對客戶服務起到一定的優化作用。隨著智能終端設備的廣泛使用，電網的信息交流系統得以明顯改善，有效實現了電網與用戶之間的雙向交流，明顯提升了電力公司對用戶信息的收集、分析和處理能力。同時，通過智能終端設備，智能電網還能夠向用戶及時傳遞反饋結果，并依據實際情況，對終端設備予以持續升級改造，以滿足用戶需要。

4　智能電網下電力定價策略

允許電力公司與用戶依據自身需要，通過集中撮合、自主協商的方式對成交電量及成交價格予以確定，有效實現發電側競價上網、用戶側競價購電的局面。針對那些沒有參與意向的客戶，電網企業將以供電商的身份，依據政府批復的價格，從電力公司進行購電，同時依據國家規定電價對用戶進行受電，確保電力供應的普及性和穩定性。

4.2構建合理的電網適應性平臺

運用該平臺能夠有效實現電力公司與用戶之間的直接交易，在這一過程中，電力公司主要起到組織管理的作用。具體來說，電網適應性平臺具有輸配電、電網公平接入、安全校核、調度運行以及交易組織等功能，在該平臺上，用戶與電力公司能夠有效解決在現實交易過程中遇到的安全校核、交易分解、輔助服務、偏差電量處理等問題，大大提升了交易的執行效率，降低成本，為確保電力交易市場的可持續發展提供強有力的技術支撐。

4.3建立并完善輸配電價機制

在確保現行輸配電價空間不變的情況下，對開展交易的輸配電價進行核定，具體內容如下：①核定試點發電企業上網電價與國家規定電價下降多少；②試點用戶銷售的電價與同步等額電價下降多少；③參與交易的電力公司與用戶雙方可以依據國家核定的上網電價的基礎上進行議價，協商交易價格。這種交易方式不僅對維系交叉補貼、保障民生起到一定的積極作用，還促進了我國經濟與社會的穩定發展。

4.4分階段逐步推進改革

在目前大用戶直接交易試點的前提下，優先選擇一到兩個省份進行相應的試點工作，不斷摸索經驗，建立健全相關管理機制和具體操作辦法。然后再依據現有的工作模式和工作方法，擴大試點的范圍，直至對電力公司與用戶的選擇權予以全面放開。此外，為充分發揮電網一體化的管理優勢，還需要建立并完善相應的發電側與受電側競爭的電力市場體制，確保供電的穩定性與經濟性。

[1]曾 鳴，張曉春.以電力需求響應推動供給側變革——以北京市為例[J].中國電力企業管理，2016（01）：89～90.

[2]王信茂.積極推進供給側結構性改革[J].中國電力企業管理，2016（04）：112～113.

[3]王錫凡，肖云鵬，王秀麗.新形勢下電力系統供需互動問題研究及分析[J].中國電機工程學報，2014（09）：56～58.

TM76

A

2095-2066（2016）31-0058-02

2016-10-11

李 凱（1977-），男，高級工程師，電氣工程碩士，主要從事新能源行業的規劃、設計、咨詢、工程管理以及能源電力的政策研究工作。