基于需求側管理技術的電力經濟管理研究

潘亦辰 羅駿杰 董 悅

（國網浙江省電力有限公司杭州供電公司）

0 引言

電力需求側管理是國際上廣泛推崇的一種新型能源規(guī)劃手段，目前在國內的影響力相對有限，電氣企業(yè)并未意識到電力需求側管理的重要作用，電力供需矛盾問題依舊存在。隨著新一輪的電力體制改革逐漸深入，通過電力需求側管理技術對電力經濟加以管理，在引導電力用戶優(yōu)化用電方式，調整用電負荷時段指標等方面發(fā)揮著重要作用，最終達到了提高用電效率，保證供電穩(wěn)定用電安全，電力資源合理配置的目的。

1 基于電力需求側管理技術的電力經濟管理存在的問題

1.1 電力企業(yè)管理模式落后

電力需求側管理理念在國內電力資源配置中發(fā)揮的作用相對有限，由于近年來用電矛盾持續(xù)增大，電力經濟管理問題逐漸凸顯，因此電氣企業(yè)才提高重視。長時間以來，電氣企業(yè)管理模式落后，并沒有結合社會經濟發(fā)展狀況與時俱進更新管理理念，不僅影響了區(qū)域供電穩(wěn)定性和安全性，而且造成了電能資源浪費，不利于企業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，也無法滿足電力經濟高效管理的需要。隨著電力需求側管理技術推廣范圍逐漸擴大，能夠建立合理的管理機制，有利于幫助企業(yè)做好電力經濟管理，從而為企業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎。

1.2 電價結構不合理

各個區(qū)域不同時間段用電量存在巨大差異，基于電力需求側管理技術的電力經濟管理是實現電力資源合理配置，保證社會用電正常，緩解用電矛盾的重要手段。目前，國內電力企業(yè)在推行電力經濟管理工作中，電價結構并不合理，定價具有一定隨意性，只是圍繞平時段用電價格進行小范圍的價格調整，峰時和谷時用電價格差異較小，并不能很好地引導群眾優(yōu)化用電，不利于真正實現電力需求側管理的推行，對電力經濟管理也會帶來不良影響［1］。

1.3 電力供需的區(qū)域矛盾

我國幅員遼闊，各地區(qū)自然地理環(huán)境和經濟發(fā)展狀況存在較大差異，在此背景下，各地電力供需存在較大的不平衡。從國內供電用電整體情況來看，東部地區(qū)經濟發(fā)展，用電量較大，但是受到區(qū)位條件限制電力供給量不足，呈現出北多南少的供電趨勢；西南部地區(qū)特殊的地理條件一定程度上限制了地區(qū)經濟發(fā)展，該區(qū)域水電資源豐富，用電量相對較小；西北地區(qū)煤炭資源豐富，由于深居內陸，交通不便，因此經濟比較落后，但是火電遍布，供電量相對充足，電力資源浪費問題比較明顯。

2 基于電力需求側管理技術的電力經濟模型構建

在市場經濟條件下，電力資源作為一種特殊的公益商品，關系著國家民生。基于電力需求側管理的理念下，著眼于當前區(qū)域用電情況，對負荷加以調整控制，一方面能夠推進用戶改變用電方式，保障供電均衡性，降低用電成本，另一方面能夠避免造成電能浪費，最大限度提高用電效率，實現保護環(huán)境的目標。區(qū)域供電每天分成高峰、低谷、平段三個階段，各段電價各不相同，基于電力需求側理論支持下每個季度或半年一年調整一次價格段［2］。

2.1 需求彈性理論

需求價格彈性理論主要是基于用電供需側管理技術構建的用電價格彈性矩陣數學模型，通過調整不同時間段用電價格，分析用戶反應靈敏度，對電網負荷變動情況加以總結，并通過對該模式的目標函數優(yōu)化，確定調控用電的具體方式。在某一特定時間限制內，在其他條件不變的情況下，需求定律表現為商品價格越高，需求量越小；反之，商品價格越低，需求量越大，函數曲線是一條向右方向傾斜的曲線，如圖1所示（橫軸表示需求量Q、縱軸表示價格p）。

圖1 需求函數曲線

2.2 價格彈性

需求價格彈性在經濟理論的定量分析中具有廣泛的應用性，商品價格變動對商品需求量有直接影響，如果設置峰谷需求側模型，在峰值時商品需求量必然下降，這就是需求價格的彈性或者說需求量對價格變動的反應程度。不考慮其他客觀因素影響，直接研究需求量對價格變動的反應程度，其公式為：

式中，ε代表電力需求價格彈性系數；Q代表商品需求量；ρ為原產品價格。

基于電力需求側管理技術的需求曲線變動可知：普通消費者會根據正常價格消費商品，當商品價格增長時，消費者會減少對此商品的消費，當商品價格下降時，消費者則會增加對此商品的消費。體現在用電模型上，峰值時期，用電量下降；低谷時期，用電量上漲。

2.3 峰谷分時電價的市場原理

峰谷分時段電價是一項行之有效的用電需求側管理方式，將用電價格作為一種符號，處于用電峰段時，用戶應優(yōu)化用電方式，減少用電，從而緩解區(qū)域供電用電矛盾，確保地區(qū)發(fā)電供電用電均衡。峰谷分時電價這種模式，能夠增加電力系統(tǒng)負荷利用率和設施利用率，增強系統(tǒng)運行的可靠性和經濟性，有利于節(jié)約電力資源，推動我國電力行業(yè)向智能化方向發(fā)展。

電力工業(yè)本身的生產特點導致峰時時段的電力生產成本高于其他時段，基于電力需求側管理技術對峰時段和谷時段進行用電定價，從而達到移峰填谷，更好地調配電力資源，平衡區(qū)域供電和用電。影響某一時段用電的因素包括電價、生產狀況、班制、天氣情況、國民經濟指數等等，其中電價是影響最大的因素，通過調控電價是實現用電效率提升的優(yōu)化對策。由于峰、平、谷各時段的電力負荷需求是遞減的，需求變動將導致需求曲線發(fā)生平移，在不同時間段同樣的用電量，用電價格具有較大差異，這是基于電力需求側調整所呈現出的電力資源優(yōu)化使用效果，該措施是否有效與電力市場需求側改革力度直接關聯［3］。

2.4 電力負荷建模

隨著市場用電需求持續(xù)增加，電廠發(fā)電供電壓力逐漸增大，配網建設不夠完善，設備老化等問題突出，電力結構分布不合理，不僅影響著供電穩(wěn)定性，而且還會造成比較嚴重的電能損耗和環(huán)境污染。電力峰谷差值持續(xù)增加，電價結構很不合理，用電價格高居不下，引發(fā)了用戶不滿，因此在不斷完善電力設施建設的過程中，必須大力推廣電力需求側管理，從而達到削峰填谷，平衡用電的效果。某工廠早上7點到下午19時用電數據詳情如表1所示。

表1 XX工廠用電數據表

由此可見，該工廠的用電峰值集中在上午8：00—中午11：00，下午13：00—17：00。通過實施峰谷分時對電價進行調整，用電需求曲線變得比較平滑，用電負荷明顯降低，峰谷差也顯著減小，達到了削峰填谷的目的。峰谷分時電價前后參數比較如表2所示。

表2 實施峰谷分時電價前后參數比較

3 基于電力需求側管理技術的電力經濟管理優(yōu)化對策

3.1 加強電力基礎設施建設，保證供電穩(wěn)定

近年來，電氣行業(yè)朝著智能化方向不斷發(fā)展，在電力供需平衡壓力日益增加的背景下，供電企業(yè)基于國家發(fā)布的《電力需求側管理辦法》，加強電力基礎設施建設，優(yōu)化配置電力資源，最終達到了引導用戶優(yōu)化用電方式，調節(jié)區(qū)域用電需求的目的。不斷完善電力基礎設施建設是實施電力需求側管理的前提，主要是通過擴大供電范圍，引進先進的技術和先進設備，提高發(fā)電效率，滿足更多企業(yè)和個人用電需求，在電力供應充足的基礎上，進一步提升電力供應平衡能力，保證用電安全。

目前，在用電峰值時間段配電網運行壓力較大，在電力基礎設施逐漸健全的背景下，電力企業(yè)的電力調度能力更強，可以根據區(qū)域用電情況，引導用戶優(yōu)化用電，在巡檢過程中，一旦發(fā)現電力運行存在故障問題，能夠及時解決問題，從而保證了供電平穩(wěn)性和安全性。為進一步提升電力需求側管理水平，在加強電力基礎設施建設的同時，還應對內部工作人員展開系統(tǒng)的教育培訓，通過提升工作人員的綜合技能水平，強化對電網運行情況的監(jiān)管，對各類緊急事故進行快速處理，在保證供電穩(wěn)定的基礎上，提升服務水平，滿足當下企業(yè)和個人用電需求，長此以往形成良好的秩序，能夠促進社會經濟穩(wěn)定發(fā)展［4］。

3.2 利用電價手段，保證電力資源合理配置

電能作為一種商品，具有一般商品的共性，其市場供給將圍繞市場均衡價格上下振蕩調節(jié)。利用電價手段對電力資源進行合理配置是電力需求側管理的重要內容，應依照社會發(fā)展實際狀況和區(qū)域用電需求來構建，應面向全體用戶，并做好分類管理，有針對性地設計激勵性電價。為更好地提升電價手段調節(jié)水平，需要做好區(qū)域用電監(jiān)測記錄，對比幾個月、半年、一年時間的用電整體情況，準確確認區(qū)域用電高峰期和低谷期，基于用價調整手段削峰填谷，以此來緩解用電高峰期供電企業(yè)的供電壓力，同時保障區(qū)域供電穩(wěn)定安全，避免造成電力資源的過度浪費，使電力資源能夠得到高效利用。在峰谷電價制定時，定價標準需參考平段電價，以此為基礎拉開定價差距，這樣能夠更好地引導人們調節(jié)用電方式，達到節(jié)約用電的目的。

就電價調控的整體情況來看，要想發(fā)揮電力需求側管理技術在電力經濟管理中的良好效果，應全面考量社會大環(huán)境，分析經濟發(fā)展水平不同的城市用電情況，然后總結經濟發(fā)達地區(qū)的電力需求側管理技術應用經驗，并結合本地用電實際情況，科學合理地配置電力資源，一方面保障當下持續(xù)增長的用電需要，另一方面盡量避免造成嚴重的電力能源浪費。電價制定雖然是圍繞平段用電價格，但是同樣需要做好全面的調研工作，細致分析電網負荷峰值時間和實際用電限制量，基于大數據技術的數據分析模型對相關信息進行提取和匯總，在此基礎上進行調整，進而保證區(qū)域供電平衡性。

3.3 推廣節(jié)能設備，加大節(jié)電設備優(yōu)惠政策扶持

基于“碳達峰”和“碳中和”目標的大背景下，電力需求側的管理策略制定發(fā)生了實質性變化，要繼續(xù)優(yōu)化電力能源的消費結構和方式，推動綠色制造業(yè)發(fā)展，在全社會范圍內推廣節(jié)能設備，從根本上實現節(jié)約用電的目的。在推廣節(jié)能設備工作展開的過程中，政府部門需要制定相關的政策，充分調動機關事業(yè)單位，上下一體打好配合，引導全民意識到當前社會用電不規(guī)范的情況，帶來的電能消耗過大一類的問題，然后普及節(jié)能設備應用優(yōu)勢，增加群眾認可，進而提升群眾對節(jié)能設備使用的積極性［5］。

為更好地調動群眾，政府還應加大節(jié)電設備優(yōu)惠政策扶持，面向兩個群體展開工作，其一是面向研發(fā)節(jié)能設備的企業(yè)，繼續(xù)加大財政補貼或者使用稅收優(yōu)惠，免稅等政策，保證節(jié)能設備研發(fā)資金充足，提高企業(yè)投入研發(fā)的積極性；其二是面向群眾，對于積極響應政府倡議的群眾，可以到社區(qū)登記，政府給予一定的價格補貼，加上可以提供免費安裝等服務，從降低群眾資金支出的角度，實現大范圍的節(jié)能設備推廣，這樣不僅能夠在全社會形成節(jié)能環(huán)保的風氣，還有利于供電企業(yè)提高電力資源配置水平，降低電能損耗。

3.4 擴大宣傳范圍，引導全民樹立節(jié)約用電意識

目前，電力企業(yè)已經意識到了電力需求側管理的重要作用，在實際工作實踐中基本能夠實現對電力經濟管理問題的解決，從真正意義上解決電力資源短缺問題，促進社會有序用電。但是由于廣大人民群眾對此并不了解，雖然在用電價格調整下能夠優(yōu)化自身用電方式，但是并沒有養(yǎng)成良好的用電習慣，不能從根源上實現對電力資源的節(jié)約。為有效解決各種電力經濟管理問題，應擴大電力需求側管理的宣傳范圍，既要利用好傳統(tǒng)的廣播電視平臺，又要利用好當下多元化的多媒體手段，有關單位還可與社區(qū)共同合作，做好線下宣傳普及工作，引導群眾養(yǎng)成節(jié)約用電的良好習慣，避免造成電能資源浪費。

4 結束語

綜上所述，電力需求側管理在電力經濟管理工作中發(fā)揮著重要作用，能夠提升電力資源配置水平，在全社會形成節(jié)約用電的良好風氣。在新時期背景下，電氣企業(yè)要繼續(xù)轉變管理工作機制，基于當前社會用電整體情況，合理落實用地需求側管理技術，不斷創(chuàng)新電力經濟管理模式，從而推動電力資源得到高效利用，保證社會效益和經濟效益的統(tǒng)一發(fā)展，強化對生態(tài)環(huán)境的保護，促進我國社會實現可持續(xù)發(fā)展。