工业企业开展电力需求侧管理的方法和案例展示

电力需求侧管理—从理念到实践华北电力大学经济与管理学院董军联系方式：[e-mail]主要内容一、电力需求侧管理基础知识1、什么是需求侧管理2、需求侧管理的内容3、需求侧管理的实施措施4、需求侧管理项目的资金来源二、电力需求侧管理现状、相关政策和未来趋势1、国内外需求侧管理现状2、相关政策3、未来趋势2015/11/1614、需求侧管理项目的资金来源5、能效电厂6.工业领域电力需求侧管理7、实施电力需求侧管理的效益8、节能量计算三、电力需求侧管理项目的设计、实施及评估1、需求侧管理的相关主体2、需求侧管理项目的实施模式3、能效项目的设计实施和评估4、需求响应项目的设计实施和评估在发改委2010年发布的《电力需求侧管理办法》中，电力需求侧管理（DSM）是指为提高电力资源利用效率，改进用电方式，实现科学用电、节约用电、有序用电所开展的相关活动。一、电力需求侧管理基础知识1、什么是电力需求侧管理•提高电力系统可靠性和稳定性•减少新增发、输、配电设施投2015/11/162国内外的实践经验表明，DSM是解决电力供需矛盾的重要途径，是节能减排工作的重要组成部分，是应对环境污染和气候变化的关键措施。•减少新增发、输、配电设施投资•有利于可再生能源接入•有利于用户减少电能成本•需求侧资源是最经济、最容易实现和最环境友好的资源稳定供应节约成本环境友好资源节约需求侧管理广义上包括了能效、负荷管理、电能替代、分布式发电等。通常主要指能效和负荷管理。能效：通过技术改造、设备更新等减少电能消耗负荷管理：通过用户的用电方式和需求的改变减少高峰时期的用电需求2、需求侧管理的内容2015/11/1632015/11/163，使电力生产和供应资源得到更经济的利用。可分为削峰，填谷，负荷转移。电能替代：以电代煤（电采暖替代燃煤锅炉等）；以电代油，电动汽车替代燃油汽车；以电代气（电采暖替代燃气采暖等）分布式发电：自发自用，余电上网，多为可再生能源和清洁能源，如光伏、分布式燃气多联供等。负荷管理能效2015/11/1642015/11/164需求侧管理（DSM）和需求响应（DR）需求响应是指电力市场中的用户针对市场价格信号或激励机制（措施）作出响应，改变常规电力消费模式的市场参与行为。需求响应需求响应（DR）是在电力市场化改革后，针对电力需求侧管理如何在竞争市场中充分发挥作用以维护系统可靠性和提高系统运行效率而提出的。2015/11/165施）作出响应，改变常规电力消费模式的市场参与行为。需求响应项目是依据电价机制和激励机制进行削峰填谷或负荷转移,实现电力平衡，缓解系统短期容量缺额,达到保障电力系统可靠性、平抑波动性可再生能源、延缓电源和输配电线路投资等目的。需求响应重在运用市场价格去影响需求的时间和水平，要求有开放的电力交易市场，有发现市场价格的机制，有实时市场价格；而需求侧管理重在更为广泛的措施。也有人认为需求侧管理是能效（EE）和需求响应(DR)的总称，认为需求响应主要是负荷管理。能效管理是指以节约用电、减少电量消耗为根本目的，采取有效的激励措施，如使用先进的节能技术和高效设备，改变用户的消费行为，•建筑节能技术•高效电动机•节能变压器•变频调速技术•热电冷联产技术能效管理2015/11/1662015/11/166高效设备，改变用户的消费行为，提高终端用电效率。电力需求侧管理中能效管理手段主要有：•无功自动补偿技术•热泵技术•余热利用技术•电力蓄冷蓄热技术•绿色照明技术•储能技术需求响应2015/11/1672015/11/167基于价格的需求响应是指用户响应零售电价的变化并相应地调整用电需求，包括分时电价、实时电价、尖峰电价和阶梯电价等。用户通过内部经济决策过程，将用电时段调整到低电价时段，并在高电价时段减少用电，以减少电费支出。参与此类需求响应项目的用户可以自愿与需求响应实施机构2015/11/168参与此类需求响应项目的用户可以自愿与需求响应实施机构签订合同。通常有3种执行方式：•强制用户执行某种电价，如强制大用户执行分时电价；•设定一种电价作为用户的默认电价，用户还可以选择其他电价；•提供电价选择表，用户根据自身情况进行选择。•基于激励的需求响应是指需求响应实施机构通过制定政策，来激励用户在系统可靠性受到影响或者电价较高时及时响应并削减负荷；•包括直接负荷控制、可中断负荷、需求侧投标、紧急需求响应和容量/辅助服务计划等。2015/11/169•激励费率一般独立于用户的零售电价，有电价折扣和切负荷赔偿两种方式。•参与用户一般需要与需求响应实施机构签订合同，并在合同中明确用户的基本负荷消费量和削减负荷量的计算方法、激励费率的确定方法以及用户不能按照合同规定进行响应时的惩罚措施等。项目定义实施办法对电力系统影响分时电价（TOU）根据电网负荷特性划分时段进行定价，包括峰谷电价、季节电价、丰枯电价等形式基于供电成本方法、负荷响应方法等进行定价，用户选择削峰填谷、增加社会福利等基于日前或小时前批发市需求响应内容综述2015/11/16102015/11/1610实时电价（RTP）精确反映供电成本变化地动态定价（1h或者更短）场价格定价（计费间隔通常为1h）用户安装高级电表或需方响应管理系统电费节省、削减峰荷等尖峰电价（CPP）在峰时电价上叠加尖峰费率事先安排或提前通知，对参与用户提供电价折扣有效降低尖峰负荷等阶梯电价将用户月用电量分为若干档实行不同电价对电量进行分档，设定电价反映电力边际成本的上涨趋势，促进能源节约。直接负荷控制（DLC）在系统高峰时段由直接负荷控制机构通过远程控制装置关闭或者控制用户用电设备事先与用户协定，提前（通常为15min之内）发出限电通知，对参与用户进行补偿防止电价过度上涨、避免系统重大安全事故等可中断负荷（IL）根据合同约定，在电网高峰时段由实施机构向用户发出中断请求信号，经用户响应后中断部分供电与用户签订合同，提前（日前或当天）通知中断负荷，对参与用户进行补偿提高系统可靠性、降低系统运行费用、削弱价格尖峰等2015/11/1611需方投标（DSB）需方资源以投标形式主动参与电力市场竞争并获得经济利益全部电量需求参与市场竞争或需求改变量参与市场竞争，需方提供需求曲线进行市场投标提高系统可靠性和备用资源的灵活性、有效抑制发电商的市场力和价格尖峰等紧急需求响应（EDRP）用户根据电网需要随时中断电力需求事先与用户签订合同，提前通知用户在特定时段中断至少4小时电力需求，参与用户可获得补偿平抑现货市场价格削减峰荷，提高系统稳定性容量市场/辅助服务用户提供削减负荷作为系统备用，替代传统发电机组或提供资源用户可削减负荷出售或投标作为电力公司备用容量，紧急时进行响应。提高系统可靠性和备用容量的灵活性、避免或推迟新建机组(1)行政措施(2)经济措施3、需求侧管理的实施措施2015/11/1612(3)技术措施(4)宣传、推广措施资金名称资金来源支持方向优势劣势河北省电力需求侧管理专项资金每年从城市附加费中，每千瓦时上缴1厘钱（2010年下半年开始提高到2厘钱）主要用于DSM技改项目、新技术和新产品开发、研制等项目的资金支持。财政补贴政策的引导，企业参与的积极性较高。资金来源单一，规模不大，且仅限于无偿使用，不能保值增值、滚动发展国际金融机构低息贷款国际金融机构全省节能减排（能效电厂）项目的实施利率低，企业容易接受申请周期较长，针对节能项目时效性强的特点，需要政府相关部门密切配合，加快推动支持全省能效电厂市场化运作项目的实施；4、需求侧管理项目的资金来源（以河北省为例）2015/11/1613能效电厂项目启动资金省三电结余资金场化运作项目的实施；重点支持省直公共机构、国有企业和上市公司的节电技改项目政府引导，优惠政策资金支持领域受限，难以有效使用商业银行贷款中国银行、中信银行、华夏银行、兴业银行、民生银行等金融机构贷款以合同能源管理方式实施的能效电厂项目商业银行贷款比较正规，与其他融资渠道相比，企业愿意使用贷款。一是银行贷款紧俏；二是贷款利率略有上升,企业逐渐难以接受；三是节能服务公司贷款困难。整合社会资金节能产品技术提供商和中小型专业节能服务公司能效电厂项目操作较为灵活涉及各方利益的分配，有时难以达成共识。国内外基金投资公司资金国内基金投资公司和能源服务公司能效电厂项目引进先进技术和经验，有助于提高项目管理水平要求回报高，贷款利率较高，企业难以接受私募股权基金风险投资公司能效电厂项目以启动基金作为担保，可撬动更多的资金投入投资风险较大，需要担保措施EPP主要是通过减少终端用电设备和装置的用电需求的方式来产生“富余”的电能，即通过形成某个地区、行业或企业电力需求节约的一揽子行动方案，在用电需求方安装一些提高用电效能的设备，来产生与建设实际电厂一样的效果。能效电厂概念的核心不在于发电，而是在于节电。就是用改造高耗能设备进行节约，节约的电能等于发电厂所发的电。5、能效电厂（EPP）2015/11/16142015/11/161411/16/2015就是用改造高耗能设备进行节约，节约的电能等于发电厂所发的电。帮助工业企业统筹内部电力资源配置优化企业用电结构、转变用电方式建立生产全流程用电管理制度应用信息化手段（平台）和先进节电技术（技改）促进企业科学用电、有序用电、节约用电、智能用电6.工业领域电力需求侧管理（IDSM）2015/11/16152015/11/1615促进企业科学用电、有序用电、节约用电、智能用电提高用电效率，有效降低用电成本增强企业发展质量和效益来源：工业领域电力需求侧管理促进中心•部省（区）联合、（IDSM）中心协调、专家配合、市场撮合为切实落实工业领域电力需求侧管理试点工作，转变政府服务方式，采用工信部和省（区）联合工作方式，通过政策引导、现场调研、方案研究、试点启动等方面做到管理到位，服务到位，工作人员到现场、下基工业领域电力需求侧管理的工作模式2015/11/1616究、试点启动等方面做到管理到位，服务到位，工作人员到现场、下基层。工信部组建工业领域电力需求侧管理促进中心，组织专家队伍，负责电力需求侧管理试点全流程工作，为地方的试点工作提供专家服务和技术支持；采用市场化的方式，工业企业与电能服务机构洽谈对接。•三段式工作流程电力需求侧管理工作分为全面诊断、综合治理和评估总结三个阶段。①工业领域电力需求侧管理促进中心组织服务机构对企业用电情况进行全面诊断，提交诊断报告；2015/11/16172015/11/1617全面诊断，提交诊断报告；②政府搭建交流平台，帮助电能服务机构与工业企业按照市场化运行模式进行对接，建设电力需求侧（能源）管理监测系统，对工业企业用电系统、设备或设施进行综合治理；③委托第三方机构对需求侧管理项目进行综合评估，及时公布。工业领域电力需求侧管理技术应用应按照先易后难，先监测后改造的顺序逐步推进，推荐的技术应用方向为：完善或建立用电管理制度企业级电力需求侧管理平台建设2015/11/1618企业级电力需求侧管理平台建设企业内部供电系统和用电设备改造新能源应用和剩余能源再利用工业过程生产工艺改造电力需求侧管理及电能服务一体化解决方案架构图2015/11/16192015/11/1619案例：北京亦庄泰豪产业园节能智能园区智能电力产业电机电源产业军工装备产业智能节能产业软件动漫产业2015/11/16202015/11/1620来源：工业领域电力需求侧管理促进中心·电网信息化·配电自动化·电力设备及元件·电力需求侧管理·电力规划设计·节能电动机·智能电源及移动电站·高效发电机·水轮发电设备·军工电站产品·通信指挥系统·特种空调产品·雷达导航电子产品·弹药产品·智慧城市应用方案·光伏系统集成方案·工业节能解决方案·节能产品及技术·影视动画·手机动漫游戏·手机音乐及演艺·动漫衍生品园区智能一体化能源监控平台对园区配电和用电的智能化装置、其他智能化终端进行采集、监控和分析，满足电力需求侧管理和智能园区监控管理需求节能