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?！柏S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?；诩畹男枨箜憫赣脩魷p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。