泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力市場(chǎng)應(yīng)用中的展望

王梓楠高飛

1.吉林省四平市城郊供電公司 吉林四平 136000；2.吉林省四平市供電公司 吉林四平 136000

在信息及通信技術(shù)高速發(fā)展的背景下，電力生產(chǎn)和消費(fèi)變革帶來(lái)的可再生能源、分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能等新問(wèn)題的推動(dòng)下，泛在系統(tǒng)架構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)得到蓬勃發(fā)展。傳統(tǒng)的能源供應(yīng)系統(tǒng)將演變到基于互聯(lián)網(wǎng)上的優(yōu)化能源的交互式發(fā)展上，使該系統(tǒng)具有在能原應(yīng)用中各種場(chǎng)景下的廣泛應(yīng)用。目前，中國(guó)現(xiàn)有的電力“發(fā)、輸、變、配、用”系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的有效連接，但是，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)連接不會(huì)收集或分析大規(guī)模用戶(hù)端數(shù)據(jù)、電力系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和新的智能能源技術(shù)及其新的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)各種電力系統(tǒng)的大規(guī)模數(shù)據(jù)間連接。因此，創(chuàng)建和發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)與電力生產(chǎn)的有效連接，創(chuàng)新一種新模式是當(dāng)前熱點(diǎn)話題。

1 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要指將用戶(hù)及其設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備、發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備、供應(yīng)商及其設(shè)備，即使人和物連接起來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)共享，為用戶(hù)、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府等提供服務(wù)。在具體應(yīng)用過(guò)程中，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)依托電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，在共享平臺(tái)的基礎(chǔ)下，為電力市場(chǎng)提供高效的能源服務(wù)。電力系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的特點(diǎn)，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性逐漸成為世界各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)話題。美國(guó)電力系統(tǒng)提出了“Grid2030”規(guī)劃，希望實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷”通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，為信息的共享與互操作奠定基礎(chǔ)，以提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行能力和資源管理水平。韓國(guó)、日本等國(guó)家也加大了信息網(wǎng)絡(luò)和電力網(wǎng)絡(luò)的研究力度，其目的是優(yōu)化輸配電設(shè)備、發(fā)電站和智能家居的配置，提升電網(wǎng)的信息化管理水平，實(shí)現(xiàn)電力能源的高級(jí)應(yīng)用。我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略旨在打造“樞紐型、平臺(tái)型、共享型”企業(yè)，建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”。2019年3月，國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)一步提出在2024年之前建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)。

2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力市場(chǎng)應(yīng)用

2.1 電力需求側(cè)響應(yīng)

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的頻率和電壓調(diào)節(jié)，主要通過(guò)供給側(cè)改變有功和無(wú)功出力的方式實(shí)現(xiàn)，這種傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法增大了系統(tǒng)的備用容量和投資成本。利用綜合能源服務(wù)及交易平臺(tái)上靈活的電力交易機(jī)制，可以通過(guò)市場(chǎng)化的調(diào)節(jié)手段鼓勵(lì)用電客戶(hù)主動(dòng)參與到電網(wǎng)的調(diào)節(jié)中來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)電力的需求側(cè)響應(yīng)。在電力使用的高峰期，由于電力需求緊張，各個(gè)售電商會(huì)自然的提高電價(jià)。此時(shí)為了降低用電成本，企業(yè)和工廠會(huì)將部分耗能或者不緊急的業(yè)務(wù)推遲到用電低谷時(shí)期，而個(gè)人客戶(hù)也會(huì)將部分可轉(zhuǎn)移負(fù)荷（洗衣機(jī)、洗碗機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)充電等）推遲到用電低谷時(shí)期。此外，為了賺取更多的售電收益，具備發(fā)電能力的個(gè)人用戶(hù)還會(huì)將儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車(chē)中多余的電能反送上網(wǎng)進(jìn)行售賣(mài)，也能在一定程度上緩解高峰時(shí)期電力緊張的程度。而在電力使用的低谷時(shí)期，由于電價(jià)便宜，工廠和企業(yè)可進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。個(gè)人客戶(hù)此時(shí)可以開(kāi)始可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的用電，同時(shí)給自己的儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行儲(chǔ)能。通過(guò)電價(jià)激勵(lì)的手段，電力客戶(hù)會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變自己的用電習(xí)慣，主動(dòng)參與到電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)當(dāng)中。這不僅可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少電力基礎(chǔ)設(shè)施的投資，也可以在保證用戶(hù)生活質(zhì)量的同時(shí)，使用戶(hù)從中獲得一部分經(jīng)濟(jì)利益。

2.2 智能購(gòu)售電

開(kāi)放的電力市場(chǎng)下，電價(jià)隨著時(shí)間和需求不斷波動(dòng)。為了提高客戶(hù)用電的經(jīng)濟(jì)性，可以利用大數(shù)據(jù)和優(yōu)化算法為客戶(hù)實(shí)時(shí)尋找最佳的購(gòu)電和售電方案。當(dāng)用戶(hù)需要購(gòu)電或者售電時(shí)，其通過(guò)在綜合能源服務(wù)平臺(tái)上設(shè)定某段時(shí)間之內(nèi)所需交易的電量之后，智能購(gòu)售電程序?qū)⒃谶@段時(shí)間內(nèi)不斷尋找和預(yù)測(cè)價(jià)格最優(yōu)惠的售電商進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)或?qū)ふ易罴训氖垭姇r(shí)間和電價(jià)進(jìn)行出售。此外，在用戶(hù)配備有儲(chǔ)能系統(tǒng)的情況下，智能購(gòu)售電業(yè)務(wù)還可以利用波動(dòng)的電價(jià)，通過(guò)低價(jià)買(mǎi)入和高價(jià)賣(mài)出的方式獲得部分利潤(rùn)。

2.3 提升電網(wǎng)資產(chǎn)管理水平

從近些年的發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)能源交易總量逐年增加，交易量在2500億元以上。與新型能源的電能交易相比，傳統(tǒng)的電能交易量相對(duì)較高。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電力市場(chǎng)的交易局面將會(huì)發(fā)生很大改變，新型能源有了良好的發(fā)展空間，電力系統(tǒng)的整體發(fā)展會(huì)趨于更加穩(wěn)定。在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過(guò)程中，電力系統(tǒng)更加自動(dòng)化、智能化，有效整合了電力資產(chǎn)，在資產(chǎn)管理過(guò)程上具有了精益化的特點(diǎn)。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，設(shè)備的檢查主要采用人力或者電子設(shè)備的方式，由于電力系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，工程量較大，人工檢測(cè)需要消耗大量的人力、物力和財(cái)力，且檢測(cè)的可靠性得不到保障。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的支持下，通過(guò)對(duì)電子數(shù)據(jù)和設(shè)備進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了電力資源采購(gòu)、規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等協(xié)調(diào)發(fā)展，增強(qiáng)了電力物聯(lián)網(wǎng)的配置效果，從而全面提升了電網(wǎng)資產(chǎn)管理效果。

3 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)電力運(yùn)行穩(wěn)定性的需求不斷提高，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，能夠推動(dòng)電力的發(fā)展和增值。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)離不開(kāi)先進(jìn)技術(shù)的有效支持，比如云計(jì)算、智能化、大數(shù)據(jù)等，相關(guān)技術(shù)的有效應(yīng)用能夠在很大程度上提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。在未來(lái)的發(fā)展中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)要求電力系統(tǒng)開(kāi)放性程度更高、電量供需交易更加便捷，因此電力資源的配置和應(yīng)用應(yīng)更加高效，為電力物聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展創(chuàng)造提供基礎(chǔ)。