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售電公司在電力市場環(huán)境下開展電力需求側(cè)響應(yīng)的必要性和應(yīng)用

更新時間:2021-06-29 點(diǎn)擊次數(shù): 1494次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

 

摘要隨著2015年電改9號文的頒發(fā),我國電力體制改革工作大刀闊斧地推進(jìn),目前已經(jīng)明確將促進(jìn)區(qū)域電力平衡和需求側(cè)負(fù)荷資源的優(yōu)化配置列為今后電力工作開展的重點(diǎn)。目前我國需求側(cè)響應(yīng)方面仍停留在政策性強(qiáng)制需求側(cè)管理階段,其時效性以及可持續(xù)性已無法滿足電力系統(tǒng)實(shí)時平衡的需求。售電公司作為連接批發(fā)側(cè)和零售側(cè)的重要主體,其開展需求側(cè)響應(yīng)對提高電力市場的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率以及維持自身長遠(yuǎn)發(fā)展有著舉足輕重的意義。

 

關(guān)鍵詞:需求側(cè)響應(yīng);電力零售市場;偏差考核;負(fù)荷集成商

 

1 需求側(cè)響應(yīng)定義以及我國需求側(cè)響應(yīng)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 需求側(cè)響應(yīng)定義

眾所周zhi,電力系統(tǒng)要維持實(shí)時供需平衡。傳統(tǒng)的做法是由發(fā)電機(jī)組在負(fù)荷需求時提高出力,但負(fù)荷尖峰時段往往持續(xù)時間很短,為了滿足這部分需求而增加的發(fā)電和輸配電投資利用率很低,而且調(diào)峰任務(wù)大多是由高成本、污染相對較重的火電機(jī)組承擔(dān),而通過減少或者延遲需求側(cè)的電力負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)實(shí)時供需平衡就會相對節(jié)省很多成本也更環(huán)保。需求側(cè)響應(yīng)可以定義為: 當(dāng)電力批發(fā)市場價格升高或者系統(tǒng)可靠性受到威脅時,電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導(dǎo)性減少負(fù)荷的直接補(bǔ)償通知或者電力價格上升信號后,改變其固有的習(xí)慣用電模式,達(dá)到減少或者推移某時段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng),從而保障電網(wǎng)穩(wěn)定,并抑制電價上升的短期行為。

1.2 我國需求側(cè)響應(yīng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國在上世紀(jì)90年代就引入了需求側(cè)管理的概念,但并沒有能夠大范圍推廣。直到2010年國家發(fā)改委印發(fā)了《電力需求側(cè)管理辦法》,2012年將北京市、蘇州市、唐山市、佛山市四個城市設(shè)立為*電力需求側(cè)管理城市綜合試點(diǎn),上海為需求側(cè)響應(yīng)試點(diǎn)

試點(diǎn)開展以來取得了一些成績,2014年以來,除唐山市外, 北京、上海、佛山三市和江蘇省已成功實(shí)施了幾次需求側(cè)響應(yīng)項(xiàng)目, 基本是每年夏季實(shí)施一兩次。其中, 20177月江蘇省經(jīng)信委組織省電力公司對張家港保稅區(qū)、冶金園啟動了實(shí)時自動需求響應(yīng),在不影響企業(yè)正常生產(chǎn)的前提下, 僅用1 秒鐘時間即降低了園區(qū)內(nèi)55.8萬千瓦的電力需求, 創(chuàng)下了國際先例。

 

2 售電公司開展需求側(cè)響應(yīng)的必要性

2.1 電量偏差控制的需要

201511月, 廣東省、重慶市獲國家發(fā)改委、能源局批準(zhǔn), 成為了*售電側(cè)改革試點(diǎn),取得了豐碩的改革成果,各項(xiàng)市場機(jī)制也日趨完善。下面, 以廣東為例作出說明。

 眾所周zhi,廣東售電側(cè)改革試點(diǎn)yin領(lǐng)全國電改, 以交易品種豐富、交易主體眾多、交易規(guī)模著稱, 各項(xiàng)交易規(guī)則以及相應(yīng)市場監(jiān)管體系也逐步完善, 但從實(shí)際運(yùn)行情況來看,廣東市場電量偏差大、考核費(fèi)用高的情況,也一直讓各售電主體畏之如虎, 甚至有部分售電公司因無力承擔(dān)偏差電量考核費(fèi)用而黯然退市。

廣東自2017年起實(shí)行偏差電量結(jié)算機(jī)制。2017年2月以來,累計組織了14次月度集中競爭交易,統(tǒng)一出清價差波動甚大,價差達(dá)189.45/千瓦時,高則為-36.5

 

/ 千瓦時,因此售電側(cè)、用戶側(cè)獲利也高低起伏。而由于廣東電力市場上普遍由售電側(cè)代理用戶側(cè)競價,用戶用電偏差基本由售電公司承擔(dān),因此,對于售電公司而言,偏差考核電費(fèi)也是影響收益的主要因素之一。如圖1 所示,廣東售電公司獲利隨著月度競價價格起伏而大起大落,但對比201711月和20181月情況,月度競價價差相差僅為0.5/ 千瓦時,但收益卻相差超過3 倍。

如圖2所示,2017年2月至2018年1月廣東市場需求側(cè)考核費(fèi)用一直高居不下,此費(fèi)用基本由售電公司買單, 其中20181月考核費(fèi)用與售電公司獲利基本持平,這意味著售電公司的一半收益被用來支付考核費(fèi)用, 反映出了目前廣東市場用戶對于自身用電負(fù)荷的預(yù)測能力較弱,而售電公司又極度缺乏控制實(shí)際用電量能力,因此,售電公司開展行之有效的需求側(cè)響應(yīng)手段迫在眉睫。

 

2.2 盈利模式創(chuàng)新的需要

2017年以來,國內(nèi)售電公司呈井噴式發(fā)展,2017年,全國已啟動售電公司準(zhǔn)入程序的省份已達(dá)24個,電網(wǎng)背景、發(fā)電背景、民營資本等等紛紛進(jìn)入市場,截至201712

25日,全國電力交易公示的售電公司數(shù)量多達(dá)3223家,競爭態(tài)勢異常激烈。

目前,國內(nèi)售電公司主要盈利模式依然是賺取批發(fā)、零售價差,客戶粘性不夠,抗風(fēng)險能力很差。因此,售電公司迫切需要引入新的盈利增長點(diǎn),保證自身的長遠(yuǎn)發(fā)展。需求側(cè)負(fù)荷響應(yīng)便是盈利點(diǎn)之一,售電公司可以將需求側(cè)負(fù)荷響應(yīng)作為自身業(yè)務(wù)拓展的一個維度, 一方面,售電公司通過收集用戶的用電數(shù)據(jù),對不同用電設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化管理, 為用戶提供智能化、個性化的用電與節(jié)電服務(wù);另一方面,售電公司以負(fù)荷集成商的身份綜合利用自身具有的客戶資源參與到需求側(cè)互動響應(yīng)( 電力市場引入需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制后) 的市場中去,同時,隨著大數(shù)據(jù)在智慧能源中的應(yīng)用不斷深入,售電公司獲取的用戶側(cè)用電數(shù)據(jù)也可以加

工完善,變成有市場價值的市場信息。

2017年以來,各地紛紛啟動輔助服務(wù)市場建設(shè),并且將逐步放開獨(dú)立調(diào)頻機(jī)構(gòu)參與調(diào)頻, 售電公司可以考慮以合作控股的方式,引入儲能裝置參與調(diào)頻市場交易,并將調(diào)頻退役后的儲能裝置應(yīng)用到需求側(cè)響應(yīng)之中,如此,既可以獲得調(diào)頻收益又可以賺取需求側(cè)響應(yīng)收益,投資收益率大大提高。

2.3 電力市場發(fā)展的需要

隨著電力體制改革的深入,各地都在逐步建立現(xiàn)貨市場,現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價格, 價格劇烈波動, 屆時,售電公司面臨一個問題就是如何定價,如何對不同類型的消費(fèi)者提供不同的價格選擇;如何管理由于消費(fèi)者未來的負(fù)荷以及批發(fā)市場價格的雙重不確定性造成的財務(wù)風(fēng)險。也就是說,面對未來的任意時段, 零售商既無法精確知道他們的消費(fèi)者將要消費(fèi)多少電量,更無法預(yù)測屆時批發(fā)市場的價格將會怎樣。

2018年廣東市場為例,廣東2018年全年市場交易總量預(yù)計達(dá)1 600億千瓦時,其中固定長協(xié)1000億千瓦時,核定發(fā)電側(cè)簽約上限1100億千瓦時, 發(fā)電側(cè)高價差讓利意愿并不十分強(qiáng)烈,但售電公司仍然沿用上年先圈用戶倒逼發(fā)電企業(yè)讓利的策略, 因此, 造成“批零倒掛”現(xiàn)象,發(fā)電企業(yè)直接對用戶的讓利遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對售電公司的讓利,造成售電公司大面積虧損。如果建立現(xiàn)貨市場后,影響實(shí)時電價的因素紛繁復(fù)雜,電價、用電負(fù)荷預(yù)測難度大大提高,可以預(yù)知,售電公司面臨的虧損風(fēng)險將被幾何數(shù)放大,是以,售電公司必須通過與用戶簽訂基于激勵的可中斷負(fù)荷、直接負(fù)荷控制等特殊合同的方式來將經(jīng)營風(fēng)險加以對沖。

 

3 安科瑞為售電公司提供解決方案

 

安科瑞為售電公司提供了諸多解決方案用于解決痛點(diǎn)問題,輔助售電公司更準(zhǔn)確預(yù)測用戶的用電量,降低人力成本,提高服務(wù)效率,為綜合能源服務(wù)提供軟、硬件一站式服務(wù)。

3.1 AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺

安科瑞變電站運(yùn)維云平臺依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以數(shù)字化手段監(jiān)測數(shù)以百計的用戶變電所運(yùn)行狀況,可以較低成本采集用戶變電站的數(shù)據(jù)匯集到云平臺,提供24小時不間斷的實(shí)時數(shù)據(jù)服務(wù),包括用戶用電量歷史數(shù)據(jù)采集記錄、變電所環(huán)境參數(shù)等。通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)和云平臺分析功能,充分挖掘用戶數(shù)據(jù)價值,并通過云平臺、手機(jī)APP等方式實(shí)時告知用戶配電系統(tǒng)存在隱患和事故,快速派單消缺搶修,便于售電公司為用戶提供快捷的服務(wù)。

3.1.1提高負(fù)荷預(yù)測精度,減少偏差考核

運(yùn)維平臺通過4G或互聯(lián)網(wǎng)采集用戶配電系統(tǒng)數(shù)據(jù),包括電流電壓功率電能等數(shù)據(jù),并形成日報、月報、年報以及歷史曲線、同比環(huán)比分析比較等,使售電公司掌握用戶的用電習(xí)慣和歷史數(shù)據(jù),更準(zhǔn)確的了解用戶實(shí)際用電量,為預(yù)測未來用電量提供依據(jù),同時也可以為用戶提供用能數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.1.2閉環(huán)運(yùn)維服務(wù),降本增效

 

運(yùn)維平臺除了實(shí)時采集電氣數(shù)據(jù)外,還可以采集用戶變電站開關(guān)狀態(tài)、變壓器負(fù)荷率和組溫度、環(huán)境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門禁信息,發(fā)生異常情況會及時通過APP和短信向運(yùn)維人員發(fā)出報警信息,并可生成派工單,通過GPS定位服務(wù)情況,快速排除故障,縮短故障停電時間,為用戶提供運(yùn)維服務(wù),提高用戶粘性。

3.1.3能效分析,提供數(shù)據(jù)服務(wù)

平臺可按照配電回路、區(qū)域、分項(xiàng)、部門統(tǒng)計日、月、年用電數(shù)據(jù),并進(jìn)行同環(huán)比分析,同時系統(tǒng)提供分時段電能及費(fèi)用統(tǒng)計、實(shí)時需量、四象限電能、平均功率因數(shù)計算等功能,為用戶提供多維度數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.1.4數(shù)據(jù)對接

運(yùn)維平臺可以和售電平臺或者其它第三方平臺數(shù)據(jù)無縫對接,實(shí)時提供電力交易競價信息,及時獲取電價信息和交易情況。

3.1.5用戶診斷報告

 

運(yùn)維平臺自動生成用戶用電及運(yùn)行診斷報告,對用戶配電系統(tǒng)運(yùn)行情況提供周期性診斷報告,總結(jié)配電系統(tǒng)運(yùn)行情況,提出改進(jìn)建議。

 

3.2 Acrel-5000Cloud能源管理云平臺

Acrel-5000Cloud能源管理云平臺可為售電公司針對園區(qū)或者眾多用戶的綜合能源服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持和節(jié)能建議。

 

平臺采集用戶電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風(fēng)力、儲能等新能源數(shù)據(jù),對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,按照區(qū)域、部門、用電設(shè)備類型進(jìn)行細(xì)分,提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯,同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表,幫助用戶梳理能源賬單明細(xì)和制定能源績效考核。

 

3.3 AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)管理云平臺

隨著電改的進(jìn)一步深入,除了工業(yè)企業(yè)外,未來居民用電和商業(yè)用電都會逐步開放,售電公司也會參與到居民和商業(yè)用戶的售電交易,安科瑞預(yù)付費(fèi)云平臺可為售電公司提供先交費(fèi)、后用電的方案,并且為用戶自助繳費(fèi)提供支持。

 

安科瑞預(yù)付費(fèi)管理云平臺為居民小區(qū)、商業(yè)綜合體、辦公樓、酒店式公寓、學(xué)生宿舍以及連鎖超市提供用電預(yù)付費(fèi)和用電管控解決方案,目前已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行多年。

 

3.4 AcrelCloud-6000用電管理云平臺

 

用電是綜合能源服務(wù)的一個重要環(huán)節(jié),保障用戶的用能至關(guān)重要。用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素(線纜溫度、漏電電流、負(fù)荷電流、電壓)進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患(如:線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等)并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預(yù)警,有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點(diǎn)位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度,并支持巡檢記錄和派單操作,提供隱患分析報告,實(shí)時評估企業(yè)用電狀態(tài)。

3.5 AcrelCloud-9000電動車(電瓶車)充電樁運(yùn)營管理云平臺

充電樁業(yè)務(wù)越來越多出現(xiàn)在售電公司的業(yè)務(wù)清單中,有助于幫助售電公司平衡偏差的同時也能獲取更多利潤,相輔相成。

3.5.1資產(chǎn)管理

 

充電樁運(yùn)營管理云平臺幫助售電公司實(shí)時監(jiān)測充電樁運(yùn)行狀態(tài),包括安裝地點(diǎn)、數(shù)量、充電樁空閑/使用狀態(tài)、故障信息等。

 

3.5.2交易管理

充電樁運(yùn)營管理云平臺為需要充電的用戶導(dǎo)航尋樁,提供預(yù)存電費(fèi)充電、掃碼充電等結(jié)算方式,解決充電難、管理難和收費(fèi)難的問題。

3.5.3管理

近來電瓶車相關(guān)的和火災(zāi)事故頻發(fā),成為生命和財產(chǎn)隱患。部門發(fā)文對電瓶車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞充電樁運(yùn)營管理云平臺除了資產(chǎn)管理和交易管理功能外,還提供充電管理功能,包括充電樁漏電、溫度的監(jiān)測,有助于規(guī)范管理電瓶車停放和充電問題。

 

3.6 產(chǎn)品選型

 

4 結(jié)論

國內(nèi)零售市場還普遍執(zhí)行著與時間無關(guān),不能有效反映容量成本和邊際供電成本變化的價格。這一方面是因?yàn)閭鹘y(tǒng)上部門和電力部門都認(rèn)為電力用戶不愿意面對任何形式的隨時間波動的價格。但是,現(xiàn)在的售電公司事實(shí)上已經(jīng)以風(fēng)險收益的形式承擔(dān)著電力成本的波動以及電力供應(yīng)鏈上的各種低效率。如果售電公司能在零售市場引入需求側(cè)響應(yīng)管理措施, 那將大大降低其面臨的電量波動風(fēng)險( 負(fù)荷偏差) 以及電價波動風(fēng)險,這樣既能讓公司因參與風(fēng)險管理的收益而主動作為,又讓售電公司以負(fù)荷集成商的身份而變成電力供應(yīng)- 消費(fèi)鏈上*的市場主體。

 

【參考文獻(xiàn)】

[1] 曾鳴. 電力需求側(cè)響應(yīng)原理及其在電力市場中的應(yīng)用[M].中國電力出版社,2011

[2] 洪進(jìn)亮. 電力市場環(huán)境下售電公司開展需求側(cè)響應(yīng)的必要性

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版

 

作者簡介劉細(xì)鳳,女,現(xiàn)任安科瑞電氣股份有限公司

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