钟鸣;赖威敏
【摘 要】需求侧响应通过用户主动负荷调整来提高系统和资源的利用率,对电力工业和经济发展以及环境保护有着重要的战略作用.本文首先介绍了需求侧响应的特点,然后介绍了国内需求侧响应的研究和实践现状,最后介绍了国外在需求侧响应方面的研究现状和实践现状. 【期刊名称】《贵州电力技术》
【年(卷),期】2016(019)010
【总页数】5页(P21-24,54)
【关键词】需求侧响应;国内外;研究现状;实践现状
【作 者】钟鸣;赖威敏
【作者单位】广东电网有限责任公司河源供电局,广东河源517000;广东电网有限责任公司河源供电局,广东河源517000
景德镇艺术瓷厂【正文语种】中 文
【中图分类】TM714
随着电力竞争市场的发展与完善，电力系统的利益主体逐步走向多元化，需求侧资源在竞争市场中的作用被重新认识——从垂直一体化的电力公司的负荷管理工具转变为与供应侧相对应的重要系统侧资源[1-2]。
需求侧响应的概念是在美国进行了电力市场化改革后，针对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，需求侧响应通过用户主动负荷调整来提高系统和资源的利用率，对电力工业和经济发展以及环境保护有着重要的战略作用[1-2]。对于引入竞争后的电力市场而言，需求侧响应更是保证了系统可靠性，促进市场有效运作的必要手段。
从广义角度看，需求侧响应是指需求侧终端消费者通过对市场的价格信号、激励或者来自于系统运营者的直接指令产生改变其短期电力消费方式(消费时间、消费水平)和长期电力消费模式的行为。从资源角度看，需求侧响应可以作为一种能够减少高峰负荷或者装机容
量的资源。从电网运行角度看，需求侧响应能够提高电网运行的可靠性，增强电网的应急能力。从用户行为角度看，需求侧响应能让用户参与负荷管理，调整用电方式。
综合以上不同角度，需求侧响应是指在不同市场化程度下，通过技术、经济、行政、法律等手段鼓励和引导用户主动改变常规用电方式、进行科学合理用电，以促进电力资源优化配置，保证电力系统安全、可靠、经济运行的管理工作[1-2]。本文首先介绍需求侧响应的特点，在此基础上详细介绍了国内外需求侧响应的研究现状和实践现状。
需求侧响应的主要有两点特性[1-8]：一是引导用户主动参与电力市场交易，二是引导用户改变用电方式，实现削峰填谷，使得需求侧资源与供应侧资源相比，其响应速度快、成本低、零排放，从而决定了需求侧响应能够在满足同样的供电可靠性水平下，通过提高用户需求对电力市场价格的响应能力，利用需求侧响应代替供电成本较高的部分供应侧资源，降低系统总的供电成本，实现资源优化配置，间接的减轻环境污染促进节能减排工作的落实。同时，我国建设和发展坚强智能电网将为实施需求侧响应创造良好的基础条件，在智能电网环境下，需求侧响应能够充分利用电力系统与用户实时互动的特性，依靠准确的数据信息来引导用户进行合理用电，实现电力系统资源优化配置。
需求侧响应的特点适应当前电力系统的发展要求，不仅促进电力市场的稳定运行，对整个电力工业和经济发展以及环保等方面都有着重要的战略作用，由此可见，需求侧响应的研究与实施有着重要的现实意义。
2.1 国内需求侧响应的研究现状
i9800随着世界电力市场改革的不断推进，我国的电力工业正在由过去的供应侧管理走向供应侧和需求侧双向管理，由过去单纯的供应侧规划走向综合资源规划。我国电力市场化改革的不断深入，迫切要求将以往计划体制下的用电管理方式逐步过渡到更先进、更具有市场特点的需求侧管理方式[3-4]。
国内对需求侧响应概念的接触从2004年开始，目前，我国对需求响应的研究主要集中在直接负荷控制、可中断负荷控制、紧急需求响应机制、分时电价机制、可靠性电价机制和关键峰荷电价等[3-4]。直接负荷控制和可中断负荷控制在我国开展研究时间较长，理论已经较为成熟，在实际电力需求侧管理中得到了一定的开展和应用，并收到了良好的效果。分时电价机制、可靠性电价机制和关键峰荷电价是近年来我国研究的热点。
我国从上世纪80年代起开始实施峰谷分时电价制度，之后逐渐在全国普及和推广。各省根据自身的实际情况，结合发改委的相关措施，对不同的用户执行不同的峰谷电价，鼓励用户合理转移用电负荷，削峰填谷，降低峰谷时段的用电负荷率，提高系统设备容量的利用效率和节约资源，收到了一定的效果，但是峰谷电价在引导消费者合理用电方面表现乏力。
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为了进一步开发我国需求侧资源，鼓励广大电力用户节能节电，阶梯电价迅速发展起来。我国浙江、福建和四川三省于2004年-2006年先后开始试行居民用电阶梯式递增电价。2009年11月，国家发改委明确要求各地研究对居民用电推行阶梯式电价改革。2010年10月，国家发改委公布了《阶梯电价改革方案(征求意见稿)》，并就电量分档和电价制定给出了两个参考方案，预示着阶梯电价即将在全国范围内推行。居民阶梯电价是指将现行单一形式的居民电价，改为按照用户消费的电量分段定价，用电价格随着用电量增加呈阶梯状逐级递增的一种电价定价机制。目前，递增式阶梯电价广泛存在于美国、加拿大、澳大利亚的部分地区、大部分东南亚国家、部分中东国家、以及东亚的日本、韩国、我国的香港和台湾等地。阶梯电价作为一种新型的居民用电定价方式，既是推进我国电力需求侧响应的一种有效手段，也是一项增进社会公平的举措，它引导需求侧用户更加积极主动开展
节能减排，提高电力资源利用率。
可靠性电价是基于不同用户的可靠性需求制定的相对合理的可靠性电价与赔偿机制。可靠性电价机制是需求侧响应灵活性与公平性的体现。实行可靠性电价，对用户而言，增加了选择的范围。用户可以选择通过支付较高的电费获取较高供电可靠性的电能，也可以选择较低可靠性水平的供电，少支出电费，在系统容量不足时，减少自身负荷，同时获得电价折扣。而对于供电方，由于用户承担了部分备用费用，供电成本下降。可见，实行可靠性电价机制使供电方和用户获得双赢，用户灵活自主选择电价响应机制充分体现了公平原则。
不过，就目前已有的研究成果不难发现，需求侧响应本质上都不是市场的产物，而是政府用于节能节电、保护环境的调控手段。要将需求侧响应有效地引入到我国电力市场中，就必须设法让用户对价格信号有响应。因此，必须正确理解需求侧响应基本理论，结合我国当前需求侧管理工作现状和经验，设计与实际情况相适应的需求侧响应实施模式，只有这样才能真正推动电力市场的发展。
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2.2 国内需求侧响应的实践现状
在过去十年中，作为技术创新，在政府的倡导下，电力公司及电力用户密切合作，大力推进需求侧响应工作的开展，目前应用的项目如下[3-4]。
(1)移峰填谷：采用拉大峰谷电价，实行可中断负荷电价等措施，引导用户调整生产运行方式，例如采用冰蓄冷空调，蓄热式电锅炉等，取得实效。
(2)节能节电：采取一些激励政策及措施，提高能效，如推广节能灯，变频调速电动机及水泵，高效变压器等节能设备，具有很好的经济效益及社会效益。
(3)可中断负荷：依据供需双方的合同约定，在电网峰荷时段或系统安全裕度较小时，系统调度人员向用户发出请求信号，经用户响应后中断部分供电，采用电价折扣或中断补偿的方式对中断负荷进行补偿。
(4)直接负荷控制：在电网峰荷时段系统调度人员通过远动或自控装置随时控制用户终端用电的一种方法。如对耗电量大的空调器负荷进行控制。
(5)峰谷分时电价：根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填
谷，提高电力资源的利用率。我国不少省市电网已对工业、居民等用户实施了分时电价，收到了较好的效果。
近十年的实践表明，我国已具备了开发需求侧响应资源的基本条件，需求侧响应项目已经在一部分城市开始实施，具体实施情况如下。
(1)北京：出台了保障电力需求平衡的三级措施，分别在预控措施、应急措施和紧急措施的相应情形下，通过推行季节性电价、调整用电运行方式，实施合理科学的避峰错峰用电、限电、分电等手段。
(2)上海：划分阶段性迎接迎峰度夏的用电高峰考验。启动电力价格杠杆，拉大峰谷差价，取消电石、铁合金优惠价；试行避峰电价；鼓励发电企业挖掘高峰时段发电潜力。在确保优势产业的用电原则下，针对企业实行限电措施。面向居民推行分时电表以经济手段调节居民多利用“夜电”，以缓解高峰电网压力。
(3)广州：以行政手段和技术手段进行电力需求侧管理，安排企业每周轮休及在电网负荷紧张时进行自觉错峰，并充分发挥电力负荷控制系统调荷避峰的作用。同时建立畅通的客户
沟通机制，根据客户实际生产情况和错峰能力，提供分类错峰的差异化服务。加大需求侧管理的宣传力度，鼓励客户谷期用电，提高电能利用率。
(4)深圳：通过行政手段实施错峰用电，安排企业轮休，通过实施峰谷分时电价、季节性电价、避峰电价、可停电电价等，刺激电力客户控制负荷需求，优化用电行为。同时，通过推广蓄冷空调等技术手段来提高电能利用效率。
3.1 国外需求侧响应的研究现状
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需求侧响应的概念是美国在进行电力市场化改革后，针对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。需求侧管理是对用户用电模式进行调整或是对用户用电负荷进行管理的一系列活动，需求侧响应是需求侧管理的一种衍生物，其实施方式与需求侧管理中传统的负荷控制理念有一定区别，更强调电力用户直接根据市场价格信号对自身的负荷需求或用电模式做出主动的调整，从而对市场稳定和电网可靠性起促进作用。
21世纪初的加州电力危机为世界各国的电力市场建设者敲响了警钟，各国纷纷展开了需求
侧响应的相关实践。国际能源署有关需求侧管理的13个项目研究中，包含了两项需求侧响应方面的内容，其中之一的研究称为“需求侧响应”项目，于2003年通过，由美国能源部牵头，并由英国、丹麦、瑞典、芬兰、西班牙、挪威等15个成员国参与研究。该项目旨在将需求侧响应资源推广融入各国电力市场中，其具体研究内容关注于实现特定目标的方法，并搭建相关的技术框架与信息支持平台。2005年8月，美国总统布什签署了能源政策法案，该法案明确规定了将对实施需求侧响应给予大力支持，之后，美国能源部于2006年2月向美国国会提交了需求侧响应的研究报告，详细阐述了实施需求侧响应的效益和相关建议。另外，美国联邦能源监管委员会也分别于2006年8月和2007年9月向美国国会提交了需求侧响应的年度报告，系统地分析了需求侧响应的实施背景与现状、需求侧响应对系统地影响以及高级计量基础设施在需求侧响应中的应用。目前，美国加州、新英格兰和宾夕法尼亚—新泽西—马里兰等7个地区的电力系统，以及太平洋天然气与电气和南加州爱迪生等众多电力公司都已经陆续建立了基于市场运作的需求侧响应项目。
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