电力需求侧管理实施中的若干问题

第33卷第3期华北电力大学学报
Vol.33,No.32006年5月
Journal of North China Electric Power University May,2006
收稿日期：2005-12-15.
作者简介：王飞(1973－),男,华北电力大学电气工程学院工程师.
电力需求侧管理实施中的若干问题
王
飞1，潘立冬2
（1.华北电力大学电气工程学院，河北保定071003；2.河北大学电子信息工程学院，河北保定071002）摘要：在介绍DSM 起源、内容和沿革的基础上，针对我国目前DSM 的现状，提出在新形势下DSM 实施中的几个问题：负荷特性研究、面向DSM 的负荷管理、DSB 与DSM 关系等；并提出建立科学的DSM 评估体系、有效的激励机制等对策。

关键词：电力需求侧管理；负荷特性；负荷管理；需求侧竞价中图分类号：TM73
文献标识码：A
文章编号：1007-2691(2006)03-0018-04
Some issues in the application progress of power demand side management
WANG Fei 1,PAN Li-dong 2
(1.School of Electrical Engineering,North China Electric Power University,Baoding 071003,China;2.College of Electric and Information Engineering,Hebei University,Baoding 071002,China )
Abstract:The derivation,content and development of power demand side management (DSM )are introduced.According to the present conditions of power DSM in our country,some issues in the application progress of power DSM are proposed,including load peculiarity research,DSM-oreinted load management,relationship between DSB and DSM,and the like.The establishment of scientific evaluation system and effective incentive mechanism of DSM is suggested.
Key words:power demand side management;load peculiarity;load management;demand side bidding
引言
电力需求侧管理（Demand Side Management ，DSM ）在协调电力供应和需求侧资源、提高能源利用效率等方面发挥重要作用，同时可节约能源、保护环境，确保电力工业的可持续发展。

在实施DSM 的过程中面临多方面的问题，受到诸如：电力体制改革进程、相关政策法规、电力市场、技术措施等很多因素的制约。

从经济可持续发展的战略出发，DSM 的进一步发展[1,2]成为政府、电力企业和科研人员关注的焦点。

本文在介绍DSM 起源、内容和沿革的基础上，针对我国目前DSM 的现状，提出在新形势下DSM 实施中的几个问题：负荷特性研究、面向DSM 的负荷管理、DSB 与DSM 关
系等；并提出建立科学的DSM 评估体系、有效的激励机制等对策。

1DSM 的起源、内容和沿革
DSM 的主要内容和作用如图1所示。

DSM 的概念是1984年由美国电力科学研究院（EPRI ）提出的[3]，是指电力企业制定的影响用户用电方式、改变负荷曲线形状的规划和实施措施。

DSM 从根本上改变了传统上依靠增加能源供应满足需求增长的思维模式，建立了把需方节约的能源作为供方的一种可替代资源的新概念。

从经济效益角度来说，短期内DSM 能够避免开启成本高昂的备用机组、降低运行成本，长期来讲可以减缓
王飞等：电力需求侧管理实施中的若干问题
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电网扩建和新机组的投产；从系统运行角度来说，DSM可以提高高峰负荷时系统的可靠性储备，对于系统安全、稳定有重要作用；从用户角度来说，实施DSM能够改善其用电方式，提高用电效率，节约电能，降低成本；从环保角度来说，DSM所倡导的节能技术、激励措施提高了一次能源的利用效率，减少了CO
2气体排放，有利于环境保护。

2我国DSM实施现状
我国于20世纪90年代引入DSM，2004年国家发展改革委员会、国家电监会发布了关于《加强电力需求侧管理工作的指导意见》。

DSM实施主要有以下几个方面：
(1)运用经济杠杆调节供求关系。

通过执行分时电价、差别电价和对可中断负荷、蓄冷蓄热进行补贴等经济激励政策引导用户移峰填谷。

(2)强化技术措施、提升管理水平，提高电网运行的安全性和经济性。

(3)通过新闻媒体等多种方式宣传电力需求侧管理知识，引导科学用电，合理节约用电。

(4)在用电高峰到来之前，制订有序用电方案和应急预案。

3DSM实施中的重点问题
DSM进入我国的时间不长，各地区情况差别很大，DSM的实施和相关研究不够深入，在我国目前的新形势下，为能够科学有序的推进DSM的
实施，充分发挥DSM合理引导用电等方面的作用，DSM的研究与实施面临新的环境和内容，借鉴其它国家发展DSM的经验是非常有益的[4]。

在今后的一段时期内，我国DSM的实施过程中应当着重注意以下几方面的问题。

3.1深化负荷特性研究
负荷控制是DSM的重要手段，负荷特性研究是实施负荷管理的基础和依据。

由于各地区经济发展的特点不同，不同区域、地区之间负荷特性也不尽相同。

而且随着经济增长方式的转变和产业结构的调整，负荷特性也在不断的发生变化。

在实施DSM的过程中，首先要对本地区的负荷特性进行全面、深入、细致的了解，并且要根据产业政策、经济结构调整的引导和要求以及地域、地理、季节差别，对负荷特性的发展、变化作出科学的预测和研究，只有做到对负荷特性的现状、变化特点、发展趋势心中有数，才能为实施DSM提供科学的依据和保证。

例如，以加工业为主的劳动密集型地区与第一产业为主的工业基地，南方地区与北方地区，在诸如：年最大负荷、年最大峰谷差、年平均日峰谷差、年最大负荷时间等负荷特性上有着显著差异，在不同地区实施DSM时，就需要针对地区各自的负荷特性制定相应的DSM实施规划，才能做到合理、科学协调电力资源，充分发挥DSM的积极作用。

3.2面向DSM的负荷管理
在我国电力体制改革之前电力行业属于垄断经营，负荷控制方式就是“拉闸限电”，不关心的用户生产实际。

负荷管理（Load Management，LM）是先进的负荷管理理念，也是DSM的重要手段。

LM是通过改变电力用户的用电行为来改变、优化负荷曲线的形状。

面向DSM的负荷管理[6]不同于传统的负荷控制或负荷管理，它不仅仅由供方（电力公司）来管理负荷，而且还充分调动需方（用户）的积极性，双方密切配合，共同实现负荷管理的目标。

面向DSM的负荷管理的目标是：消峰、填谷、负荷转移、策略性节电、策略性增长、柔性负荷。

前三者是负荷管理的传统目标，后三者是面向DSM 负荷管理的增加目标，如图2所示。

在可中断负荷管理中，电力公司与用户签订的可中断合约，包括：可中断时间、可中断负荷量、可中断电价、提前通知的时间以及违约的补偿等。

可中断合约作为一种电力可靠性资源在电力市场中发挥着越来越重要的作用。

可中断电价是合约中的关键因素。

由于市场环境下的信息不对称，使得电
图1DSM的主要内容和作用Fig.1Main contents and functions of DSM
华北电力大学学报
202006年
力公司无法了解用户真正的缺电成本，因此，在确定中断负荷的补偿支付机制时，必须要充分考虑机制对用户披露自己真实缺电成本信息的激励作用，当用户披露真实缺电成本信息时会获得最大的期望利润，即中断补偿支付机制具有激励相容特性（In-centive Compatibility）。

另外，可中断负荷合同模型、可中断用户的响应模型[7]、大客户负荷管理模式、与DSB相关的主动负荷管理、负荷响应程序（Load Response Program，LRP）等也是需要深入研究的问题。

3.3DSB与DSM
需求侧竞价（Demand Side Bidding，DSB）是基于市场条件下的短期负荷响应行为，是市场环境下DSM的一种实施机制，DSB是提高用电效率、科学推进DSM的有效方式，DSB使用户通过改变自己的用电方式从单纯的价格接收者转变为市场竞争的主动参与者，从而能够获得相应的经济利益。

DSB的特点是市场利益驱动，用户分散短期行为，用户在电力市场上的盈利手段，具有潜在的节能环保效益。

DSM的特点是政府引导为主，持续永久改变负荷特性，对环保、能源、电力企业、用户都提供长期的效益，降低用户用电成本。

DSM与DSB的共同之处是共用控制、监视、通信等技术手段，以用户效率的用电方式转变和提高市场环境下相互收益为出发点。

作为用户的需求侧参与电力市场的竞争可以通过节约用电、减少用电、替代能源等用电方式的改变来对系统安全、备用、环保做出贡献，同时也能够获得相应的回报。

需求侧竞争的开放相当于提供
了潜在的功率产品，或称为DSB产品。

在不同市场运行模型（物理市场和合同市场）、不同时段市场（前期市场和实施市场）、不同形式的市场（主能量市场和辅助服务市场）DSB产品参与竞争的方式和作用各不相同。

发达国家DSB产品的用于十分广泛：参与可中断供电合同或峰谷电价计划、需求报价、与发电商之间的双边合同、各种形式的辅助服务（频率响应、电压控制、黑启动等）、输配电阻塞缓解、市场环境下的竞价增减负荷等等。

在英国、北欧、美国已经实施的DSB产品有需求侧参与快速频率响应[9]、参与前期市场竞价和主动负荷管理（Active Load Management，ALM）[10，11]等，对于系统安全稳定、合理利用电能以及负荷控制均起到了明显的促进作用。

在我国实施DSM过程中应当借鉴其他国家的经验，结合我国的实际，建立需求侧竞价机制，推动DSB和DSM发展。

3.4DSM的实施
DSM的实施可以使得政府、供电商、发电商、用户多方面受益，所以在DSM的实施过程中应当以政府为主导，在市场环境引导下，各个方面都积极参与进来，通过以下几方面的工作来共同推动DSM的发展。

（1）在政府主导下，按照市场规律，基于平等参与利益分配原则，建立科学合理的电价机制。

（2）建立有效的市场监管体系。

（3）制定政策，倡导、鼓励利于节能环保、提高效率的新技术新产品的研究开发和推广。

（4）加强DSM相关基础工作，包括分时计费、测量通信系统的建设，研究新的预测、分析方法。

（5）加大宣传力度，推广示范工程的技术和经验。

4DSM的评估体系与激励机制
4.1建立DSM的科学评估体系
目前对DSM的评价主要是基于经济效益标准的，即通过各种模型、算法来比较为了满足相同容量的电力需求，是新建电厂经济还是实施DSM更经济，有关的具体评价指标主要有：可避免电量（成本）、可避免峰荷电量（成本），或换算成单位节电成本等。

这些具体的经济指标[12]都是从供电方（电力公司、发电商）的角度对DSM进行评价的。

2 1 0 2 1 0 2 1 0
2
1
2
1
2
1
1
226消峰策略性节电
填谷策略性增长
移峰填谷柔性负荷图2负荷管理目标示意图
Fig.2Target of load management
在DSM的实际实施过程当中，不仅仅涉及到用这些静态的统计数据表征的供方供电成本和经济效益，DSM对于提高系统可靠性、缓解输电阻塞、负荷特性的优化、提高负荷管理效率和用电效率、节能环保等方面都有不同程度的贡献。

为此就需要从系统运行、供电部门、用户、政府规划、能源的合理利用、环境保护等多角度对DSM进行综合评估，逐步地建立、完善相应的分析方法和科学的评估体系。

4.2形成DSM的有效激励机制
目前成功实施的DSM经济激励政策主要有两方面：一是基于市场运作并且有利于DSM实施的电价机制；二是通过筹集、建立电力公益基金来推动DSM的有效实施和长期发展。

我国电力体制改革刚刚经历不太长的时间，政府机构、电网公司、发电集团、监管部门各自的职能分工正在进一步协调完善之中，尚未形成合理的电价机制，建设、激励DSM实行的资金渠道没有保证。

因此，探索在政府的合理引导、适当资金扶持和市场驱动下的激励机制，来健全DSM的实施与市场运行是适合目前新形势有效途径。

主要包括：逐步建立完善的电价体制，如现有的两部制电价、峰谷电价、丰枯电价、可中断电价，进一步建立实施可靠性电价、绿色电价、乃至实时电价等；建立有效的风险防范体系，如建立基于市场博弈、融合保险机制的可中断供电合同等。

还应当通过适当渠道来筹集和建立电力DSM公益基金，从而支持DSM的发展。

5结束语
随着电力需求增长速度的加快，电力供需市场环境和社会用电特性发生了很大变化。

在当前我国能源、电力供应紧张和电力市场化改革的新形势下，电力需求侧管理（DSM）作为协调电力供应和需求侧资源，提高用电效率、节约能源、保护环境、确保电力工业可持续发展的重要手段，对DSM 有效实施和长期发展有关问题进行探讨和研究有十分重要的意义。

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（责任编辑：吴勃）
王飞等：电力需求侧管理实施中的若干问题
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