智能用電措施的成本效益分析

王哲 李天真 陳險寧 劉玉 張艷

摘要：在目前節能減排的背景下，我國電源（特別是火力發電機組）朝著大容量、超臨界參數的方向發展著。為了更大范圍地實現電力能源資源的優化配置，單純依靠供方能力建設來實現供需平衡，已不能滿足資源節約型社會發展的需要。需求側資源與供應側資源相比，其響應速度快、成本低、零排放等優點，決定了在滿足同樣的供電可靠性水平下，利用智能用電技術開發需求側資源來替代供電成本較高的部分供應側資源，可以降低總的系統供電成本，實現資源優化配置，同時可以間接減輕環境污染，促進低碳電力系統的建設。

關鍵詞：智能用電；措施；成本效益

1實施主體

1.1調度機構

作為一個系統調度機構，需要從發電公司以及需求側管理機構獲取一系列的輔助服務，以保證系統1天中的供求平衡。為了提供這些服務，需求側管理機構必須在1年中的一些時間段采取一定的措施來降低用電需求。這些輔助服務包括短期運行備用及系統頻率響應等輔助服務。

1.2用戶

針對工業用戶跟商業用戶來說，尤其是大用戶，其能把降低自身用電需求對應能力用到電力市場中進行交易或是基于雙邊合同模式實施交易行為，在全球，除英國以外的部分國家電力市場運營，包括大用戶在內的用戶會積極參與到市場交易獲得電力，整個進程透明且公開，可以這樣說，用戶自身用電需求的降低能跟供電商自身電能的出售處于相同標準平臺下進行交易及競爭。

1.3供電商

供電商可發出價格信號，促使用戶降低其用電需求，常見的價格信號為分時電價與多階段可中斷負荷電價。供電商可以通過事先確定好1天中不同時段的用電價格，通常是將1天分成峰谷2個時段，或者峰谷平3個時段，或者分得更詳細一些，通過價格激勵來引導用戶優化用電策略，科學用電。多時段可中斷負荷電價的實施主體也是供電商，同樣依據價格促使用戶降低用電需求，緩解系統供求平衡的壓力，提高系統供電可靠性水平。

2效益分析

從圖1可知，電費支出這項指標可針對用戶在智能用電措施應用之后所產生財務效益展開衡量，其能基于措施實施前后電費支出情況進行展現；用戶平均停電時間主要指的是用戶處于統計階段時相關的平均停電小時數，其可作為用戶側實現供電可靠性反映的關鍵指標；購電成本可就智能用電措施應用之后供電側經濟效益所受影響進行衡量，通過供電側所減少的峰荷供電量進行體現，即表現為供電側購電成本的不斷減少；供電可靠率指的是在統計階段內的用戶有效供電時間總小時數跟統計期間小時數的比值，該指標能夠針對供電側供電可靠性進行合理反映；新建機組成本，其是在綜合考慮發電容量限制條件下的發電側經濟效益指標，能夠通過用戶在措施應用造成發電側發生減少的發電容量進行展現，主要表現是發電側發電成本的優化降低；超負荷運行比率，通常，如果機組超負荷運行比例愈大則發電系統越容易出現崩潰現象，直接影響著系統可靠供電，所以在此合理選擇機組超負荷運行比率指標，針對用戶措施應用后發電側所獲取的可靠性效益實施衡量。綜上，如果系統需實時實現供求平衡，要使用智能用電措施針對實際用電需求展開調整，能在完成直接經濟效益獲取的同時，形成間接意義上的可靠性效益，使得用戶真正可以分享到最為直接的經濟效益，通過措施應用做出負荷調節行為，影響發電容量與供電量，旨在讓發電側以及供電側獲得一定可靠性及經濟性等效益。研究發電側效益指標可知，在某個頂供電可靠水平基礎上，進行智能用電措施的優化使用，能實現系統針對新增發電容量投資需求的合理控制與不斷減少，基于機組超負荷運行比例的有效降低，增強系統供電穩定可靠性。所以通過智能用電措施應用，可實現系統可靠性強化，特別是系統備用發電容量相對缺乏時。

3成本分析

智能用電措施的實施可以取得明顯的經濟效益與可靠性效益，但是這些措施的實施也需要成本支出，這些成本既包括實施智能用電措施的先期成本，也包括實施過程中的成本，既包含用戶與供電側的參與成本，也包含智能用電措施的系統成本，在此從用戶以及供電側2個方面對智能用電措施的實施成本進行分析。用戶側采用智能用電措施的成本主要為參與成本，即相應的設備購置費用及安裝費用，對用戶來說主要指智能電表以及控制器等器具的購置及安裝費用。供電側實施智能用電措施的成本不僅包括參與成本，還包括系統成本，其參與成本為相應的通信設備購置及安裝費用，系統成本主要包括：管理費用、運行維護成本及控制中心建設安裝費用等，包括為改變電費結構所做工作發生的成本。

4實施條件

雖然智能用電措施實施可以催生多元化效益，然而其實施應具備相應條件。在整個市場中，基于合適的渠道方式針對系統所出現的供電緊張狀況進行反映，同時體現出這個時期智能用電措施應用時對于供電緊張起到良好緩解作用的信號；推廣普及使用智能電表可謂是智能用電措施實施的關鍵基礎，因為智能電表可完成對信息的全面采集，基于這些信息向用戶高質應該怎樣正確實現自身用電負荷的降低，使之獲取相應的經濟回報數值，指導用戶優化轉變用電模式，做到科學用電；盡可能進行適合各種類型用戶的相關智能用電措施的優化開發，在此注意必須明確實施細則，注重應用成效的優質獲取，部分類別用戶應為自身經用模式或生活狀態所產生的用電需求彈性相對較差，未能符合系統調度機構提出的具體要求，并不能滿足轉移用電需求，所以部分分時電價機制在此類用戶中適用性較差，則需采用更為有效的措施達到強化其反應能力的目的。

5結語

總之，基于智能用電措施運用針對電網負荷進行合理調節，能充分凸顯出保障系統供電可靠性需求，為滿足未來低碳環保發展要求，電力系統愈發需要基于智能用電措施實施，實現對可再生能源的間斷性發電出力，對系統造成的供求不平衡的影響有效緩解，應用意義十分深遠。

參考文獻：

[1]蘇浩益，李如琦.智能電網框架下的DSM成本效益分析模型[J].電力系統保護與控制，2012，（14）.

[2]曾鳴，田廓.智能用電措施的成本效益分析[J].能源技術經濟，2011，（1）.

（作者單位：國網葫蘆島供電公司）