智能電網(wǎng)背景下的電力供需分析及其電價(jià)關(guān)系

李　凱（中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都611130）

智能電網(wǎng)背景下的電力供需分析及其電價(jià)關(guān)系

李凱（中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都611130）

一直以來(lái)，需求側(cè)對(duì)于平衡電力供需、改善系統(tǒng)運(yùn)行方面的重要作用并未受到高度重視，其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中也僅僅作為價(jià)格的被動(dòng)接受者徘徊于市場(chǎng)的邊緣。本文主要從智能電網(wǎng)下電力供給分析入手，重點(diǎn)對(duì)智能電網(wǎng)下電力需求進(jìn)行了分析和闡述，并有針對(duì)性地提出了智能電網(wǎng)下電力定價(jià)的一系列改善策略，希望給行業(yè)相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

智能電網(wǎng)；電力供需；電價(jià)

1　引言

作為電力市場(chǎng)化改革、可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)以及智能電網(wǎng)建設(shè)等電力系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的主要方向，電力供需互動(dòng)成為構(gòu)建科學(xué)、高效、健全電力市場(chǎng)的必要條件，對(duì)電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性、可靠性產(chǎn)生重要影響。

2　智能電網(wǎng)下電力供給分析

2.1常規(guī)電能供給分析

當(dāng)前，我國(guó)常規(guī)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(guó)內(nèi)，傳統(tǒng)火力發(fā)電企業(yè)仍舊以煤炭為主要原料，具有技術(shù)成熟、成本低廉、對(duì)地理環(huán)境要求低等優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)際操作過(guò)程中，火力發(fā)電具有耗能高、污染大、效率低等缺陷。更為嚴(yán)重的是，火力發(fā)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(shuō)原料枯竭成為阻礙傳統(tǒng)火力發(fā)電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。

（2）水電。水力發(fā)電具有后期運(yùn)行成本低、環(huán)境污染小、可再生等優(yōu)點(diǎn)。但是，建設(shè)大型水力發(fā)電工程需要淹沒大量土地，極易導(dǎo)致工程周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，且一旦水庫(kù)大壩發(fā)生非受控事故，會(huì)給影響區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。

（3）核電。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)正在建設(shè)的核電站有13座之多，在建裝機(jī)容量超過(guò)三千萬(wàn)千瓦，在建核電站的總體規(guī)模位居世界首位。此外，尚有一批項(xiàng)目處于前期的施工準(zhǔn)備階段。在正常狀態(tài)下，核電是一種理想能源，然而一旦發(fā)生核污染，后果非常嚴(yán)重。

2.2可再生能源電能供給分析

（1）風(fēng)電。相比較于傳統(tǒng)電能，風(fēng)電具有以下幾種優(yōu)勢(shì)：①風(fēng)能資源豐富；②可再生，清潔無(wú)污染；③風(fēng)能發(fā)電廠建設(shè)周期短，投入運(yùn)行后管理便捷、高效；④風(fēng)電機(jī)組占地面積小，對(duì)建設(shè)場(chǎng)地要求低；⑤風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相對(duì)成熟。

（2）光伏發(fā)電。作為一種新型的可再生、無(wú)污染的發(fā)電技術(shù)，光伏發(fā)電在全球范圍內(nèi)得以積極推廣和使用。具體來(lái)說(shuō)，其主要以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：①系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性與可靠性；②系統(tǒng)具有較高的安全性；③運(yùn)維成本低；④具有良好的兼容性；⑤系統(tǒng)具有較高的標(biāo)準(zhǔn)化，依據(jù)實(shí)際需要可以對(duì)其容量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)；⑥太陽(yáng)能資源豐富且分布廣泛，也正是因?yàn)槠浞植歼^(guò)于分散，導(dǎo)致光伏發(fā)電存在建設(shè)初期投資巨大，投資回收期長(zhǎng)的缺陷。

（3）分布式電源。分布式電力系統(tǒng)能夠?qū)τ脩衄F(xiàn)有的電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)予以支持，兼容性非常強(qiáng)大。具體來(lái)說(shuō)，分布式電源具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①輸出功率相對(duì)比較?。虎谖廴拘?，環(huán)保作用非常突出；③對(duì)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(lái)，燃料電池在發(fā)電以及汽車行業(yè)的應(yīng)用得以迅猛發(fā)展，并有望成為一種重要的備用、存儲(chǔ)電源。在具體應(yīng)用過(guò)程中，燃料電池主要是通過(guò)對(duì)電池堆反應(yīng)物的供給率的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出功率的調(diào)整，也是就是，燃料電池是一種可以調(diào)節(jié)輸出功率的電源系統(tǒng)，具有較大的穩(wěn)定性。相比較于傳統(tǒng)蓄電池來(lái)說(shuō)，燃料電池是利用化學(xué)反應(yīng)的能夠提供電源，在工作時(shí)間和輸出功率上更具先進(jìn)性。所有，將燃料電池應(yīng)用于超級(jí)電容器系統(tǒng)和蓄電池上，可以充分發(fā)揮其穩(wěn)定性的特點(diǎn)，為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（5）生物質(zhì)發(fā)電。所謂的生物質(zhì)發(fā)電指的是通過(guò)對(duì)生物質(zhì)資源的利用而產(chǎn)生的電能，具體可以分為氣化發(fā)電技術(shù)和直接燃燒發(fā)電技術(shù)。相比較于傳統(tǒng)的化石燃料，其屬于可再生能源，污染小，情節(jié)性高。更為重要的是，生物質(zhì)能中具有較低的含硫量，運(yùn)用生物質(zhì)來(lái)代替煤炭發(fā)電，能夠?qū)Χ趸技岸趸虻呐欧帕科鸬矫黠@的降低作用，從而取得良好的環(huán)境效益。

3　智能電網(wǎng)下電力需求分析

3.1傳統(tǒng)電網(wǎng)下電力需求管理分析

經(jīng)過(guò)對(duì)97例異煙肼血藥濃度監(jiān)測(cè)案例的回顧性分析，不在參考值范圍內(nèi)的共有41例（占42%）。首先考慮臨床習(xí)慣的給藥方案均是每天0.3 g，并沒有考慮到不同個(gè)體之間的差異，這可能是造成血藥濃度達(dá)標(biāo)情況不理想的原因之一。在這41例中，有36例偏高，5例偏低?？傮w而言，偏高者明顯遠(yuǎn)多于偏低者，這與之前文獻(xiàn)報(bào)道是一致的[6]。異煙肼主要代謝途徑為兩步乙?；痆11，12]，亞裔人群以慢乙?；癁橹鳎鞣饺巳阂钥煲阴；癁橹鱗13]。所以對(duì)于慢乙酰化患者，異煙肼的峰濃度會(huì)偏高。

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，用戶用電負(fù)荷具有明顯的季節(jié)性，且每天用電負(fù)荷也存在低估高峰期，所以用戶的用電時(shí)間分布是極為不均勻的。加上當(dāng)前國(guó)內(nèi)電能存儲(chǔ)技術(shù)尚不成熟，在用電的低谷期，浪費(fèi)了大量的多余電能，而在用電高分期時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的電能供應(yīng)不足情況。為有效解決這一問題，國(guó)內(nèi)外一般采取了利用電價(jià)激勵(lì)政策來(lái)對(duì)用戶用電予以干預(yù)、指導(dǎo)的方式。就目前而言，對(duì)電力需求側(cè)管理成為全球各國(guó)急需要解決的重要問題。所謂的電力需求側(cè)管理指的是通過(guò)對(duì)各種積極政策的綜合運(yùn)用，引導(dǎo)電力用戶主動(dòng)參與到智能電網(wǎng)的建設(shè)中來(lái)的一種方式，其通過(guò)對(duì)以往用電習(xí)慣和用電方式的調(diào)整和優(yōu)化，來(lái)提升電力終端設(shè)備的能源利用率，從而提升經(jīng)濟(jì)效益，減少用電需求量，進(jìn)而達(dá)到資源優(yōu)化配置、環(huán)境保護(hù)的目的。

3.2智能電網(wǎng)下電力需求管理分析

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)及科技的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)技術(shù)取得了良好的發(fā)展成果，智能電網(wǎng)需求側(cè)的軟硬件方面有了明顯改進(jìn)。具體來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)下的電力需求側(cè)管理主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

（1）需求側(cè)管理方式更加科學(xué)、合理。在智能電網(wǎng)下，交互式服務(wù)平臺(tái)不僅能夠全面掌握電網(wǎng)對(duì)用戶的信息，還能夠?qū)τ脩艏皶r(shí)得到電源結(jié)構(gòu)以及電價(jià)信息起到一定的幫助作用，這種電網(wǎng)和用戶之間主動(dòng)的智能交流方式，大大降低了信息不對(duì)稱性，有效實(shí)現(xiàn)了電力供需雙方訴求的精準(zhǔn)、快捷性。所以，智能電網(wǎng)能夠針對(duì)用戶的不同需求，有針對(duì)性地制定相應(yīng)的管理策略。

（2）用戶能夠向電網(wǎng)供電。也就是說(shuō)，用戶的余電上網(wǎng)行為也是智能電網(wǎng)下電力需求側(cè)管理的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在智能電網(wǎng)下，且隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷成熟，用戶不僅可以將多余電能通過(guò)電網(wǎng)向其他用戶供電，也可以利用儲(chǔ)能技術(shù)，以備用電高峰期使用。

（3）智能電網(wǎng)下電價(jià)政策能夠大大提升電力資源的利用率。在智能電網(wǎng)下，通過(guò)智能終端上網(wǎng)設(shè)備，電力用戶便可以及時(shí)查詢到電能的相關(guān)供給信息，并對(duì)自身用電情況予以分析的基礎(chǔ)上，對(duì)自身的電力消費(fèi)行為予以優(yōu)化、調(diào)整。通過(guò)實(shí)時(shí)的定價(jià)策略，智能電網(wǎng)能夠?qū)﹄娏οM(fèi)起到合理的引導(dǎo)作用，有效縮小了電網(wǎng)負(fù)荷之間的谷峰差距，為電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（4）智能電網(wǎng)能夠?qū)蛻舴?wù)起到一定的優(yōu)化作用。隨著智能終端設(shè)備的廣泛使用，電網(wǎng)的信息交流系統(tǒng)得以明顯改善，有效實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)與用戶之間的雙向交流，明顯提升了電力公司對(duì)用戶信息的收集、分析和處理能力。同時(shí)，通過(guò)智能終端設(shè)備，智能電網(wǎng)還能夠向用戶及時(shí)傳遞反饋結(jié)果，并依據(jù)實(shí)際情況，對(duì)終端設(shè)備予以持續(xù)升級(jí)改造，以滿足用戶需要。

4　智能電網(wǎng)下電力定價(jià)策略

允許電力公司與用戶依據(jù)自身需要，通過(guò)集中撮合、自主協(xié)商的方式對(duì)成交電量及成交價(jià)格予以確定，有效實(shí)現(xiàn)發(fā)電側(cè)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、用戶側(cè)競(jìng)價(jià)購(gòu)電的局面。針對(duì)那些沒有參與意向的客戶，電網(wǎng)企業(yè)將以供電商的身份，依據(jù)政府批復(fù)的價(jià)格，從電力公司進(jìn)行購(gòu)電，同時(shí)依據(jù)國(guó)家規(guī)定電價(jià)對(duì)用戶進(jìn)行受電，確保電力供應(yīng)的普及性和穩(wěn)定性。

4.2構(gòu)建合理的電網(wǎng)適應(yīng)性平臺(tái)

運(yùn)用該平臺(tái)能夠有效實(shí)現(xiàn)電力公司與用戶之間的直接交易，在這一過(guò)程中，電力公司主要起到組織管理的作用。具體來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)適應(yīng)性平臺(tái)具有輸配電、電網(wǎng)公平接入、安全校核、調(diào)度運(yùn)行以及交易組織等功能，在該平臺(tái)上，用戶與電力公司能夠有效解決在現(xiàn)實(shí)交易過(guò)程中遇到的安全校核、交易分解、輔助服務(wù)、偏差電量處理等問題，大大提升了交易的執(zhí)行效率，降低成本，為確保電力交易市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

4.3建立并完善輸配電價(jià)機(jī)制

在確?，F(xiàn)行輸配電價(jià)空間不變的情況下，對(duì)開展交易的輸配電價(jià)進(jìn)行核定，具體內(nèi)容如下：①核定試點(diǎn)發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電價(jià)與國(guó)家規(guī)定電價(jià)下降多少；②試點(diǎn)用戶銷售的電價(jià)與同步等額電價(jià)下降多少；③參與交易的電力公司與用戶雙方可以依據(jù)國(guó)家核定的上網(wǎng)電價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行議價(jià)，協(xié)商交易價(jià)格。這種交易方式不僅對(duì)維系交叉補(bǔ)貼、保障民生起到一定的積極作用，還促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.4分階段逐步推進(jìn)改革

在目前大用戶直接交易試點(diǎn)的前提下，優(yōu)先選擇一到兩個(gè)省份進(jìn)行相應(yīng)的試點(diǎn)工作，不斷摸索經(jīng)驗(yàn)，建立健全相關(guān)管理機(jī)制和具體操作辦法。然后再依據(jù)現(xiàn)有的工作模式和工作方法，擴(kuò)大試點(diǎn)的范圍，直至對(duì)電力公司與用戶的選擇權(quán)予以全面放開。此外，為充分發(fā)揮電網(wǎng)一體化的管理優(yōu)勢(shì)，還需要建立并完善相應(yīng)的發(fā)電側(cè)與受電側(cè)競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)體制，確保供電的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

[1]曾 鳴，張曉春.以電力需求響應(yīng)推動(dòng)供給側(cè)變革——以北京市為例[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2016（01）：89～90.

[2]王信茂.積極推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2016（04）：112～113.

[3]王錫凡，肖云鵬，王秀麗.新形勢(shì)下電力系統(tǒng)供需互動(dòng)問題研究及分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014（09）：56～58.

TM76

A

2095-2066（2016）31-0058-02

2016-10-11

李 凱（1977-），男，高級(jí)工程師，電氣工程碩士，主要從事新能源行業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、咨詢、工程管理以及能源電力的政策研究工作。