對新形勢下電力系統供需互動問題的研究

摘 要：在電力系統發展過程中，電力供需問題未得到足夠的重視，甚至導致某些地區出現用電危機，供需互動措施可對當前電力資源進行初步合理分配，也是構件高效電力系統的基礎條件。本文對電力供需互動問題進行了探討。

關鍵詞：電力系統 供需互動 智能化

在世界范圍內很多國家都積極推行電力市場化改革，電力市場運行機制從垂直一體化向開放市場轉變，由此實現電力需求側配合供給側，實現供需平衡。隨市場化程度的深入，電力交易手段和模式也靈活多樣，這也為需求側參與市場活動提供了條件。根據不同的市場環境，合理選擇供需互動的形式，并對各種互動形式進行調度優化，才能實現各種供需互動形式的優勢互補。本文首先分析了供需互動的實現形式，并提出了開展電力供需互動的建議。

一、供需互動的實現形式

1.互動形式的種類。根據需求側市場參與程度和供需互動的行為主體不圖，互動形式分如下幾種：

1.1供需單側各方之間的互動形式：包括需求側各方的用電權交易和供給側各方的發電權交易，所謂發用電權交易，當電力供給充裕和短缺時，供需方借助交易對發用電的行為進行調整，實現供需單側的整體資源最優配置。

1.2供需兩側各方之間的互動形式：根據各條件下需求側影響和參與市場程度的不同，分為需求側競價DSB、需求響應DR、含分布式電源調度DGD和負荷調度LD。需求側競價中電力需求側是市場活動參與方也是價格接受者，可與供給側共同參與競爭活動，影響與控制價格形成；需求響應是市場借助激勵方式與價格信號，根據需求彈性對用戶的電力消費模式進行控制，從而減少了供需互動過程所發生的成本；分布式電源的調度條件下，電力用戶通過風電、光伏發電等等電力設施，成為產銷合一者，科學合理調配用電發電；負荷調度可實現整體資源的合理配置，具有很好的經濟效益，通過靈活調度部分電力負荷，主動參與到系統的運行過程中，聚合不同容量的分布式電源，也提高了自身的市場競爭力。

2.發電權交易。我國發電總量和全部裝機容量中煤電占有最高比例，節能減排面臨巨大的壓力，且我國可再生資源分布不均勻，電力結構有待調整，負荷中心和可再生能源的分布不協調，通過有效開展發電權交易，這些問題都會得到緩解。發電權交易是指發電商通過在電力市場中競爭，取得發電許可份額，并根據市場規則從事交易活動。“豐枯互補”與“水火互濟”是電力系統長期優化調度的基本準則，可實現火、水電協調生產。隨著大量可再生能源并入電網，“風火置換”方法也被提出，該方法可減少火電運行成本和降低碳排。當前我國發電權交易仍需完善靈活調整的機制。

3.用電權交易。近年來我國對能源開發力度增加，電力供需緊張局面得以緩解，但仍存在季節性、時段性、區域性缺電現象。用電權交易采用優化需求側內部結構的手段，應用成本較低，具有很好的可應用性。用電權交易指電力用戶依據相關的規則，根據自身需求，對用電權進行交易，在用戶間調整電能的使用。具有缺電損失由少到多和單位能耗GDP由高到低的傾向。在用電權交易下，實行電力用戶互濟可促進有序用電、科學合理解決限電問題，通過市場調節，實現優化配置資源。用電權交易有利于保證電力平衡、系統安全運行，可成為負荷調度、需求響應的一種市場化實現形式，實現削減峰荷，同時為間歇性電源并網提供備用。

4.需求響應。需求響應是指在電力市場中，用戶根據激勵機制或市場價格信號發出響應，同時轉變固有電力消費模式的一種供需互動方式。在電力系統中，需求側起到了提高市場效率、維持可靠、安全運行的作用。需求響應分為基于激勵和基于價格的需求響應。基于激勵的需求響應指用戶減少負荷或停止用電來取得經濟激勵的行為；基于價格的需求響應指用戶根據價格的波動，進行削減或轉移負荷的行為。國內很多城市采用分時電價模式，對于系統短期容量缺失情況，可起到有效的調節作用，鼓勵用戶避開高峰電價，有效的放置了用電波動風險。

5.需求側競價。該機制實施過程中，分為雙邊合同交易和參與市場競標兩種實施機制，通過需求側主動參加市場競爭活動，根據自身用電需求，用戶可改變用電的方式，采取競價方式來融入市場活動中，同時得到相應的經濟利益。雙邊合同交易指需求側必須參加市場議價，使市場格局內產生多方代表融入的局面，從而便于對電價體系和電力供需進行合理控制和調節，并做好電力交易方式的風險管理，智能電網產生全面互動的獨有特色。只有電壓等級或用電量符合一定要求的大客戶，才可與參與同發電商的直接電能交易。合同交易過程中產生輸配電價格制定的問題，輸配電定價模式分為單一容量定價、單一電量定價和兩部制電價，并把網絡阻塞成本、網絡損耗和輸配電固定成本進行分攤。需求側可提供類似發電商競價曲線的需求側競價曲線，把全部需求融入市場競爭中，也可參與增減負荷競價、輔助服務市場競價等。根據電力生產的連續性和供應的連續性，對電力持續時間段進行劃分，并采取不同的市場價格，所以分段競價方式更符合市場公平性原則。當前我國推行大用戶直購電的政策，并一次作為新形勢下電改的突破口，實行輸配分離，不斷推進雙邊競價機制。

6.負荷調度。負荷調度指借助調整、控制負荷的投運時間、地點和功率，對可再生能源出力變化情況進行追蹤，從而保持系統功率平衡。大量可再生資源并網后，導致電力系統出現間歇性和隨機性問題，系統的安全穩定運行面臨巨大考驗。負荷調度的反應更為迅速，精確的調度控制可有效減少隨機性、間歇性的可再生電源對電網產生的不良影響。

二、推進供需互動的建議

1.建設智能電網運行平臺。充分發揮供需互動作用，對電力系統安全穩定運作具有重要意義，也利于形成公平合理化的市場。在新形勢下，首先要完善電價形成機制，并實行開放用戶端購電政策，如積極推行分布式可再生能源并網和大用戶直購電項目，同時要注意調節供需關系，充分發揮價格信號的反饋作用。同時要嘗試開展有序的需求響應項目，對可再生能源實行電價激勵政策，借助市場調節和技術手段來提高能源效率。

2.優化智能用電負荷。智能電網給電力系統的供需雙方提供了雙向互動的信息交流通道，實現了用電負荷的互動化和智能化。首先家庭用電負荷可借助能量管理系統進行電力調配，最大限度挖掘家用電器可控負荷的節能潛力，節省電費并提高了電力系統安全運行的穩定性；其次，因風電等可再生資源的大量入電網，智能電網可根據實際情況，對負荷使用情況進行調控；在者，越來越多的電動汽車、小型分布式清潔電源等的應用，也強化了電能互動的作用，要利用需求側彈性，借助價格信號、調度措施，引導負荷向綠色、經濟可靠、系統安全的方向發展。

3.提高信息通信能力。在智能電網環境下，需要建設高速、安全的電力信息網絡，為供需互動的開展提供“即插即用”的電力信息通信保障。電力通信系統要和智能電網業務進行統一協調規劃，推行通用的通信標準，建設開放的網絡架構；要留有裕度，做好冗余配置，考慮到未來數量和資源的增多，所以建設通信平臺時，要充分考慮未來網絡的擴展，嚴格控制傳輸網絡帶寬和可靠性；智能電網的數據通信要帶有開放性，同時要做好用戶數據的隱私安全。

4.積極開發系統調度軟件。因供需互動的市場中存在很多交易模式，大量的可控負荷與分布式電源接入電網，且存在大量且廣泛分布的小型智能隨機用電負荷，這都給系統調度增加了難度。為有效開展供需互動，需要提高系統調度能力，做好相關軟件的開發工作，制定系統整體最優的供需互動項目，充分展示智能負荷自身的可控性。

三、結語

電力系統具有實時平衡性，需要及時有效的對供需不平衡進行補償，供需互動起著保持系統供需平衡的作用。根據不同的市場環境，要處理好各種形式的協調調度問題，優化各種互動形式影響下的調度模式，綜合分析各方的收益，實現各種供需互動形式的優勢互補，制定不同互動形式下實現利益最大化的策略。

作者介紹：譚澈（1982.07—）女。民族：漢。大學本科。后續碩士。從電力企業科技與管理創新工作。