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1、電力需求側(cè)管理專題講座20 八月 202212需求側(cè)管理:電荒的解決之道柴松岳:一定要做好電力需求側(cè)管理的宣傳工作 需求側(cè)管理要雙向到位 國網(wǎng)公司市場(chǎng)營銷工作會(huì)議召開發(fā)改委電力處處長(zhǎng)郝衛(wèi)平談電力需求側(cè)管理 國家發(fā)改委電監(jiān)會(huì)要求力推需求側(cè)管理以緩解供電緊張 國家發(fā)展改革委、國家電監(jiān)會(huì)關(guān)于加強(qiáng)電力需求側(cè)管理工作的指導(dǎo)意見的通知3電力需求側(cè)管理( DSM )需求側(cè)管理(Demand Side Management)簡(jiǎn)稱DSM又稱需求方管理,由于它是在合理有效用電的基礎(chǔ)上減少電量消耗和電力需求,也稱為負(fù)荷管理。 需求側(cè)管理(DSM)是綜合資源規(guī)劃IRP)的主要組成部分,是當(dāng)前國際上推行的一種先進(jìn)的資源
2、管理方法和管理技術(shù),反映了20世紀(jì)90年代以來負(fù)荷管理的新思維。 4“負(fù)瓦革命”削減電力瓦特的革命負(fù)瓦革命的核心理念就是減少能源消耗,特別是電力的消耗。因?yàn)殡娏κ前嘿F和高度定向的高品位的二次能源,需要以不可逆轉(zhuǎn)的方式消耗地球?qū)氋F的資源并造成環(huán)境污染。如果將其再次轉(zhuǎn)換為低品位的熱能,例如采暖或燒洗澡水,從本質(zhì)上是一種浪費(fèi)。 5什么是電力需求側(cè)管理電力需求側(cè)管理是指通過采取有效的激勵(lì)措施,引導(dǎo)電力用戶改變用電方式,提高終端用電效率,優(yōu)化資源配置,改善和保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)最小成本電力服務(wù)所進(jìn)行的用電管理活動(dòng),是促進(jìn)電力工業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。加強(qiáng)電力需求側(cè)管理工作的指導(dǎo)意見。國家發(fā)展
3、改革委、國家電監(jiān)會(huì)二OO四年五月二十七日發(fā)改能源2004939號(hào)6需求側(cè)管理產(chǎn)生的背景需求側(cè)管理首先于1978年由美國全國節(jié)能法案中正式提出。1973年10月6日爆發(fā)的第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng) 1978年10月28日伊朗的“伊斯蘭革命 1980年9月22日爆發(fā)并持續(xù)8年之久的兩伊戰(zhàn)爭(zhēng) 1991年1月27日爆發(fā)的“海灣戰(zhàn)爭(zhēng)”石油減產(chǎn)油價(jià)上漲7產(chǎn)生背景這一次次的世界能源危機(jī),促使西方國家在不斷調(diào)整能源戰(zhàn)略的同時(shí),把合理有效地利用能源資源放在首要地位,制定一系列相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和政策,在開發(fā)各種能源資源的同時(shí),大力推動(dòng)節(jié)約能源的環(huán)境保護(hù),鼓勵(lì)節(jié)能研究和開發(fā)高效節(jié)能產(chǎn)品,強(qiáng)化民眾的節(jié)能意識(shí),積極研究更適應(yīng)當(dāng)今社
4、會(huì)發(fā)展要求的資源配置方法和管理模式,以減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求的依賴程度,深入挖掘能源資源的潛力,需求側(cè)管理就是在這種背景下產(chǎn)生的。8第一節(jié) 電力需求側(cè)管理慨述電力需求側(cè)管理是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力需求的不斷增長(zhǎng),以及電力部門的自身要求而產(chǎn)生的。20世紀(jì)70年代,由于第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng),引發(fā)了第一次世界能源危機(jī),造成石油短缺和油價(jià)暴漲,嚴(yán)重影響了西方發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了克服能源短缺造成的經(jīng)濟(jì)危機(jī),以美國為首的西方國家開始注重合理有效地利用能源資源,減少能源的消耗,并制定了一系列的法規(guī)、標(biāo)難、政策等,電力需求側(cè)管理就是在這種背景下產(chǎn)生的。9一、電力需求側(cè)管理(一)綜合資源規(guī)劃綜合資源規(guī)劃(IRP)是
5、目前國際上推行的一種先進(jìn)的資源管理方法和管理技術(shù),可以首先應(yīng)用在電力、煤氣、熱力、供水等公共事業(yè)部門,目前比較成熟的是應(yīng)用于電力部門。 綜合資源規(guī)劃是將供應(yīng)方和需求方各種形式的資源,作為一個(gè)整體進(jìn)行規(guī)劃。綜合資源規(guī)劃應(yīng)用于電力行業(yè)的基本思路是:把需求方減少電量消耗和降低電力需求視為一種資源同時(shí)參與電力規(guī)劃,通過對(duì)供電方案和節(jié)電方案進(jìn)行成本效益分析,經(jīng)過評(píng)價(jià)、優(yōu)選,形成對(duì)社會(huì)、電力企業(yè)、電力客戶等各方受益,成本最低,又能滿足同樣能源服務(wù)的綜合規(guī)劃方案。10綜合資源規(guī)劃的目的是通過需求方管理,能更合理有效地利用能源資源、控制環(huán)境質(zhì)量、減少電力建設(shè)投資、降低電網(wǎng)運(yùn)營支出,為電力客戶提供最低成本的能源
6、服務(wù)。 綜合資源規(guī)劃改變了電力規(guī)劃中傳統(tǒng)的資源概念,把節(jié)電也作為一種資源納入了電力規(guī)劃,克服了傳統(tǒng)電力規(guī)劃中只注重電源開發(fā),忽視終端用電的傾向。同時(shí)改變了傳統(tǒng)的電力規(guī)劃模式,克服了電力規(guī)劃只注重局部利益,忽視社會(huì)整體效益的傾向,突出了綜合經(jīng)濟(jì)效益的觀念。 11(二)電力需求側(cè)管理電力需求側(cè)管理(DSM),又稱為電力需求方管理或負(fù)荷管理,是20世紀(jì)80年代初在美國提出的一種由客戶參與,并充分挖掘電能資源的一種管理方法和技術(shù)。電力需求側(cè)管理是綜合資源規(guī)劃的主要組成部分,反映了20世紀(jì)80年代以來負(fù)荷管理的新思維。 所謂電力需求側(cè)管理是指電力公司采取有效的激勵(lì)和誘導(dǎo)措施以及適宜的運(yùn)作方式,與客戶共同
7、協(xié)力提高終端用電效率,改變用電方式,為減少電量消耗和電力需求所進(jìn)行的管理活動(dòng)。 電力需求側(cè)管理與傳統(tǒng)意義上的用電管理有著本質(zhì)的不同,是管理方法的一種變革,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。12二、電力需求側(cè)管理的目的電力需求側(cè)管理目標(biāo)主要體現(xiàn)在電力和電量的改變上:(1)提高客戶終端用電效率,減少不合理的電力消耗,在滿足同樣能源服務(wù)的同時(shí)節(jié)約能源。 (2)減少客戶在電網(wǎng)高峰時(shí)段對(duì)電力的需求,以提高電網(wǎng)的負(fù)荷率及其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,并減少或延緩新增的發(fā)電裝機(jī)容量。 (3)在減少能源消耗的同時(shí),減少發(fā)電廢物的排放量,改善和保護(hù)環(huán)境。13三、電力需求側(cè)管理的作用 (1)改善電網(wǎng)的負(fù)荷特性。通過需求側(cè)管理活動(dòng),引導(dǎo)電
8、力客戶采用蓄冷、蓄熱、蓄電等蓄能方式或選擇合理的用電時(shí)間,達(dá)到移峰填谷,減少用電峰谷差,降低電力最大需求,提高用電負(fù)荷率的目的。既有利于電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行,又有利于能源的優(yōu)化利用,特別對(duì)水電比重大的電網(wǎng)還可以提高水能資源的利用率。14三、電力需求側(cè)管理的作用(2)節(jié)約用電,減少能源需求和污染排放。能源的供應(yīng)是有限的,能源資源的稀缺將在一定程度上制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)能源環(huán)境問題己引起國際社會(huì)的普遍關(guān)注,能源引起的環(huán)境污染也將制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,必須通過需求側(cè)管理活動(dòng),引導(dǎo)電力客戶采用高效用電設(shè)備,改進(jìn)電力消費(fèi)行為,改善用電條件和用電環(huán)境,回收利用余能,選擇合理的能源消費(fèi)方式,使
9、電力和能源需求的絕對(duì)水平相對(duì)下降。同時(shí)也減少污染排放,保護(hù)環(huán)境。15例如,美國電力生產(chǎn)產(chǎn)生20的造成氣候變化的有害氣體,70的二氧化硫和33的氧化合物,而后兩種污染是造成酸雨和城市煙霧的主要原因。所以,提高能源利用效率,尤其是用電效率,能夠明顯改變環(huán)境效益和提高人類健康水平。中國能源利用是以煤為主,因此提高用電效率將有利于改善環(huán)境,而積極推進(jìn)DSM,無疑是全社會(huì)的資源得到了優(yōu)化配置,抑制了資源的過快消耗,實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。16三、電力需求側(cè)管理的作用(3)減少電源建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)的投入。開展需求側(cè)管理活動(dòng),可以使電力最大需求相對(duì)降低,因而為滿足電力最大需求而投人的電源和電網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用可以相對(duì)減少。
10、對(duì)電力供不應(yīng)求的電網(wǎng),此項(xiàng)工作更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。開展需求側(cè)管理活動(dòng)雖然也需要一定的資金投入,但相對(duì)電源和電網(wǎng)建設(shè)的資金投人來說要少得多。需求側(cè)管理有投資少、見效快、投資回收周期短的突出優(yōu)點(diǎn)。據(jù)研究分析,我國如果采用電力需求側(cè)管理減少電力需求,將節(jié)電5及降低高峰負(fù)荷5,則到2020年將減少裝機(jī)1億kW。17三、電力需求側(cè)管理的作用(4)降低電力客戶的用電成本。對(duì)于直接參加電力需求側(cè)管理活動(dòng)的電力客戶,通過采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備可減少電能消費(fèi),通過選擇合理的用電方式可使電能消費(fèi)更為經(jīng)濟(jì),他們可以直接從需求側(cè)管理活動(dòng)獲得效益。沒有直接參加電力需求側(cè)管理的電力客戶,則通過電力需求側(cè)活動(dòng)的整體效益及相
11、對(duì)較低的電價(jià)間接獲得需求側(cè)管理的效益。18三、電力需求側(cè)管理的作用(5)提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重。當(dāng)電能在終端能源消費(fèi)中的比重較低時(shí),一般地區(qū)都以分散、小型的直接燃煤方式為主要的能源消費(fèi)方式。直接燃煤效率低、污染大,嚴(yán)重影響環(huán)境。而火力發(fā)電廠采用的集中燃煤方式相對(duì)于分散的直接燃煤方式效率高,污染排放相對(duì)減少。隨著高效潔凈煤發(fā)電技術(shù)的開發(fā)和利用,火力發(fā)電廠的污染排放將進(jìn)一步減少。因此,為提高能源利用的效率,減少污染排放,改善環(huán)境,提高生活質(zhì)量,應(yīng)通過需求側(cè)管理活動(dòng)提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重。19四、電力需求側(cè)管理的內(nèi)容電力需求側(cè)管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及面較廣,基本內(nèi)容包括以下八個(gè)方面。
12、 1對(duì)資源進(jìn)行調(diào)查 資源分為供應(yīng)方資源和需求方資源。供應(yīng)方資源是指電力企業(yè)可提供給客戶的資源,要包括: 1)燃煤、燃油、燃?xì)獾幕痣姀S;2)水電站;3)核電站;4)太陽能、風(fēng)力發(fā)電廠;5)老電廠的擴(kuò)建增容; 6)外購電以及電力系統(tǒng)發(fā)、輸、供電效率提高所節(jié)約的電力和電量。 實(shí)際上,對(duì)一個(gè)地區(qū)來講,在規(guī)劃期內(nèi)能有條件納入綜合資源規(guī)劃的供應(yīng)方的資源是有限的。20需求方的資源 需求方資源是指電力客戶的節(jié)電資源,主要包括: 1)提高照明、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、電熱、冷藏等設(shè)備用電效率所節(jié)約的電力和電量; 2)蓄冷、蓄熱、蓄能等改變用電方式所節(jié)約的電力; 3)能源代替、余能回收所減少和節(jié)約的電力和電量; 4)合同約
13、定可中斷負(fù)荷所節(jié)約的電力和電量; 5)建筑物保溫等完善用電所節(jié)約的電力和電量; 6)客戶改變消費(fèi)行為減少用電所節(jié)約的電力和電量; 7)自備電廠參與調(diào)度后電網(wǎng)所減少供應(yīng)的電力和電量。 需求方資源的類型比較多,情況也比較復(fù)雜,要進(jìn)行具體選擇。212、選擇管理的對(duì)象 電力需求側(cè)管理的對(duì)象是指與減少供應(yīng)方資源有關(guān)的終端用電設(shè)備以及與用電環(huán)境條件有關(guān)的設(shè)施。 由于與供應(yīng)方資源有關(guān)的終端設(shè)備涉及的量大且非常復(fù)雜,通常根據(jù)具體的條件,在可能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)中選擇其中一部分。概括起來有以下幾個(gè)方面:1)客戶終端的主要用能設(shè)備,如照明、空調(diào)、電動(dòng)機(jī)、電熱、冷藏、熱水器、暖氣和通風(fēng)設(shè)備; 2)與電能設(shè)備相互替代的用能設(shè)
14、備,如燃?xì)?、燃油、燃煤、太陽能、沼氣等熱力設(shè)備;223)與電能有關(guān)的余熱回收設(shè)備,如熱泵、余熱鍋爐、換熱器等; 4)與用電有關(guān)的蓄能設(shè)備,如蒸汽蓄熱器、熱水蓄熱器、電動(dòng)汽車蓄電瓶等; 5)自備發(fā)電廠,如自備背壓式、抽背式或抽汽式熱電廠,柴油機(jī)電廠、余熱發(fā)電和余壓發(fā)電等; 6)與用電有關(guān)的環(huán)境設(shè)施,如建筑物的保溫、自然采光等。 23 3設(shè)置管理目標(biāo) 電力需求側(cè)管理要考慮兩個(gè)方面;一方面要以較少的新增裝機(jī)容量達(dá)到系統(tǒng)的電力供需平衡,這就需要通過減少電力客戶在電網(wǎng)高峰時(shí)段的電力需求,來降低電網(wǎng)的最大負(fù)荷;另一方面要減少系統(tǒng)的發(fā)電燃料消耗,主要通過使電力客戶更有效地利用能量來減少用電量。因此,電力需求
15、側(cè)管理的目標(biāo)主要集中在電力客戶的電力和電量的節(jié)約上。 管理目標(biāo)的設(shè)置一般以電力企業(yè)預(yù)期要達(dá)到的目標(biāo)為準(zhǔn),在電力供應(yīng)不足時(shí),一般以節(jié)約電量為目標(biāo);在電力供需平衡時(shí),一般以節(jié)約電力,提高負(fù)荷率為目標(biāo)。 24 4制定政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 為了規(guī)范和推動(dòng)電力需求側(cè)管理,政府必須制定相應(yīng)的法律政策和標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范電力消費(fèi)和市場(chǎng)行為。以美國為例,在電力需求側(cè)管理的法律規(guī)范方面主要做了以下幾個(gè)方面的工作:一是立法方面。美國聯(lián)邦政府先后出臺(tái)了公共電力公司管制法和國家節(jié)約能源法,促進(jìn)了電力需求側(cè)管理的廣泛開展;二是制定政策建立系統(tǒng)效益收費(fèi)制度。即通過在電價(jià)中加收13的費(fèi)用,用于開展電力需求側(cè)管理工作;三是推行能效標(biāo)準(zhǔn)
16、。美國從20世紀(jì)70年代未開始實(shí)施強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn),先后為冰箱、空調(diào)、電視機(jī)、熱水器、洗衣機(jī)等12個(gè)產(chǎn)品制定了國家耗能器具節(jié)能法,要求上述產(chǎn)品三年內(nèi)必須達(dá)到能耗標(biāo)準(zhǔn),三年后能耗超標(biāo)的產(chǎn)品禁止進(jìn)入市場(chǎng)流通。 255選擇有效的管理手段為了實(shí)施電力需求側(cè)管理,完成電力需求側(cè)管理計(jì)劃,必須采用多種電力需求管理手段。包括技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)手段、法律手段和宣傳手段等。26 6制定電力需求側(cè)管理計(jì)劃 根據(jù)資源調(diào)查的結(jié)果、選擇的管理對(duì)象、設(shè)置的管理目標(biāo),結(jié)合政府制定的政策和標(biāo)準(zhǔn),以及可供選擇的管理手段,制定中、長(zhǎng)期電力需求側(cè)管理計(jì)劃。277實(shí)施電力需求側(cè)管理項(xiàng)目根據(jù)電力需求側(cè)管理計(jì)劃提出的項(xiàng)目方案,經(jīng)過評(píng)估和選擇,
17、確定可實(shí)施的項(xiàng)目方案。項(xiàng)目的實(shí)施有三種方式: (1)直接安裝方式。直接安裝方式是指電力公司直接組織施工力量,進(jìn)行電力需求側(cè)管理項(xiàng)目的具體施工。大多數(shù)電力公司執(zhí)行的就是這種施工方式,項(xiàng)目施工費(fèi)用均在電力需求側(cè)管理費(fèi)用中開支。這種方式優(yōu)點(diǎn)是,施工項(xiàng)目易于管理,工程進(jìn)度和質(zhì)量容易得到保證,項(xiàng)目成效準(zhǔn)確。 28(2)折扣方式。折扣方式多集中在終端用電效率提高的項(xiàng)目。對(duì)于這類項(xiàng)目,待參與客戶選定后,電力公司向他們提供高效節(jié)能設(shè)備或高效節(jié)能器具的購置費(fèi)超支部分,客戶承擔(dān)與傳統(tǒng)設(shè)備相同的那一部分購置費(fèi)和施工,電力公司派員監(jiān)督工程的全過程。 (3)委托方式。委托方式就是由專門承擔(dān)電力公司委托電力需求側(cè)管理項(xiàng)目
18、施工的能源服務(wù)公司負(fù)責(zé)實(shí)施。 29 8項(xiàng)目實(shí)施效果評(píng)價(jià) 項(xiàng)目實(shí)施效果評(píng)價(jià)分為階段性過程評(píng)價(jià)、效果評(píng)價(jià)和整體工程效果評(píng)價(jià)。 (1)階段性過程評(píng)價(jià)。階段性過程評(píng)價(jià)主要分析研究施工過程中存在的問題。 (2)效果評(píng)價(jià)。效果評(píng)價(jià)主要評(píng)價(jià)階段性目標(biāo)的完成情況,包括分析需量節(jié)約、電量節(jié)約、費(fèi)用開支與階段性目標(biāo)任務(wù)的差距,是否超出了目標(biāo)任務(wù)規(guī)定的要求,并提出改進(jìn)意見。 (3)整體工程效果評(píng)價(jià)。整體工程效果評(píng)價(jià)主要是指在工程項(xiàng)目竣工投入正常使用后,對(duì)整體工程效果進(jìn)行的評(píng)價(jià)。包括測(cè)算電力需求側(cè)管理項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)施的需量及電量節(jié)約效果、評(píng)估費(fèi)用使用情況等。30由于實(shí)施DSM計(jì)劃,將使負(fù)荷需求量減少,相應(yīng)地會(huì)使電力公司的
19、售電收人有所減少,有時(shí)會(huì)采用提高一點(diǎn)電價(jià)的做法以保持電力公司受益不減少。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮,解決這個(gè)問題的辦法,還是要靠國家出臺(tái)一些刺激電力公司積極進(jìn)行DSM的政策和有效的激勵(lì)機(jī)制。其實(shí),據(jù)有關(guān)研究人員對(duì)天津電力公司、山西電力公司等單位的調(diào)研結(jié)果反映,在我國目前的政策法規(guī)環(huán)境下,節(jié)電可能會(huì)使電力公司減少售電量(售電收入),使電力公司固定成本部分上升,自由利潤減少。但是,實(shí)施DSM是否會(huì)減少售電量,繼而影響電力公司的利潤,其實(shí)應(yīng)該取決于電力系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模及其構(gòu)成、負(fù)荷構(gòu)成、電力成本、DSM規(guī)模及成本、電力供應(yīng)的緊張程度以及燃料類型等因素,不能一概而論。 31第二節(jié) 電力需求側(cè)管理手段需求側(cè)管理的激
20、勵(lì)手段有技術(shù)手段、財(cái)政手段、價(jià)格手段、誘導(dǎo)手段和行政手段等。(1)技術(shù)手段。技術(shù)手段是指有益于節(jié)能的調(diào)整負(fù)荷和環(huán)境保護(hù)的生產(chǎn)工藝、材料及設(shè)備,以及保障經(jīng)濟(jì)、行政手段有效實(shí)施的管理性技術(shù),如高效節(jié)能燈具、高效電機(jī)、節(jié)能變壓器、蓄熱式電鍋爐、節(jié)能環(huán)保型家用電器、蓄冷蓄熱技術(shù)、節(jié)能調(diào)速技術(shù)、高效絕熱保溫技術(shù)、遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)、余熱余壓發(fā)電技術(shù)、電熱冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、電力負(fù)荷控制技術(shù)等。 32 (一)改變用戶用電方式1、削峰在電網(wǎng)高峰負(fù)荷期減少用戶的電力需求的方法稱為削峰。削峰可減少在高峰負(fù)荷期間調(diào)用昂貴發(fā)電機(jī)組的次數(shù),減少備用容量,特別是旋轉(zhuǎn)備用,可降低運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 削峰會(huì)減
21、少一定的峰期售電量,相應(yīng)會(huì)降低電力公司的部分售電收入。常用的削峰手段主要有以下兩種。33 (1)直接負(fù)荷控制。直接負(fù)荷控制是在電網(wǎng)高峰時(shí)段,系統(tǒng)調(diào)度人員通過遠(yuǎn)動(dòng)或自控裝置隨時(shí)控制客戶終端用電的一種方法。由于它是隨機(jī)控制,常常沖擊生產(chǎn)秩序和生活節(jié)奏,大大降低了客戶峰期用電的可靠性,多數(shù)客戶不易接受,尤其那些對(duì)可靠性要求高的客戶和設(shè)備,停止供電有時(shí)會(huì)釀成重大事故,并帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失,即使采用降低直接負(fù)荷控制的供電電價(jià)也不太受客戶歡迎。因而這種控制方式的使用受到了一定的限制。直接負(fù)荷控制一般多使用于城鄉(xiāng)居民的用電控制。 (2)可中斷負(fù)荷控制??芍袛嘭?fù)荷控制是根據(jù)供需雙方事先的合同約定,在電網(wǎng)高峰時(shí)
22、段,系統(tǒng)調(diào)度人員向客戶發(fā)出請(qǐng)求中斷供電的信號(hào),經(jīng)客戶響應(yīng)后,中斷部分供電的一種方法。它特別適合于對(duì)可靠性要求不高的客戶。不難看出可中斷負(fù)荷是一種有一定準(zhǔn)備的停電控制,由于電價(jià)偏低,有些客戶愿意用降低用電的可靠性來減少電費(fèi)開支。它的削峰能力和系統(tǒng)效益,取決于客戶負(fù)荷的可中斷程度??芍袛嘭?fù)荷控制一般適用于工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等對(duì)可靠性要求較低的客戶。342、填谷填谷是指提高電網(wǎng)低谷負(fù)荷。一般采用日峰谷價(jià)和季節(jié)性峰谷價(jià),刺激低谷時(shí)的用電需求,充分利用空閑機(jī)組,降低峰谷差,增加電力銷售收入,同時(shí),也降低用戶的電費(fèi)支出。比較常用的填谷技術(shù)措施有: 1)增加季節(jié)性用戶負(fù)荷。在電網(wǎng)年負(fù)荷低谷時(shí)期,增加季節(jié)性用
23、戶負(fù)荷;在豐水期鼓勵(lì)用戶多用水電,以電力替代其他能源。35 2)增添低谷用電設(shè)備。在夏季尖峰的電網(wǎng)可適當(dāng)增加冬季用電設(shè)備,在冬季尖峰的電網(wǎng)可適當(dāng)增加夏季用電設(shè)備。在日負(fù)荷低谷時(shí)段,投入電氣鍋爐或蓄熱裝置采用電氣保溫,在冬季后夜可投入電暖氣或電氣采暖空調(diào)等進(jìn)行填谷。3)增加蓄能用電。在電網(wǎng)日負(fù)荷低谷時(shí)段投入電氣蓄能裝置進(jìn)行填谷,如電氣蓄熱器、電動(dòng)汽車蓄電瓶和各種可隨機(jī)安排的充電裝置等。36(二)提高用戶用電效率通過改變用戶的消費(fèi)行為,采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和高效節(jié)電設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。其作用是節(jié)約了電量消耗,在一定狀況下減少了電力的需求。主要措施:選用高效用電設(shè)備,實(shí)行節(jié)電運(yùn)行,采用能源替代,實(shí)現(xiàn)余熱、余能
24、回收,以及應(yīng)用高效節(jié)電材料,作業(yè)合理調(diào)度,改變消費(fèi)行為等。37電力需求側(cè)管理手段 (2)財(cái)政手段。財(cái)政手段是指設(shè)備采購的貼息低息貸款、折價(jià)銷售、免費(fèi)安裝以及節(jié)電效益退還、節(jié)電特別獎(jiǎng)勵(lì)、節(jié)電招標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)等。它是開拓節(jié)能市場(chǎng),增強(qiáng)節(jié)能活力的最主要的手段。 38電力需求側(cè)管理手段 (3)價(jià)格手段。價(jià)格手段是指利用電價(jià)機(jī)制,直接激勵(lì)用戶主動(dòng)參與需求側(cè)管理。它是需求側(cè)管理中最先采用的一項(xiàng)激勵(lì)措施。根據(jù)削峰填谷提高負(fù)荷率的需要,世界上已形成了各種各樣的電價(jià),有分時(shí)峰谷電價(jià)、季節(jié)性電價(jià)、節(jié)假日電價(jià)、功率因數(shù)調(diào)整電價(jià)、用電負(fù)荷率電價(jià)、蓄冷(熱)電價(jià)、可停電電價(jià)、實(shí)時(shí)電價(jià)等。 39電力需求側(cè)管理手段(4)誘導(dǎo)手段。
25、誘導(dǎo)手段是指對(duì)用戶消費(fèi)的行為進(jìn)行合理的引導(dǎo),使其有助于節(jié)能和合理消費(fèi)。它是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不可缺少的激勵(lì)措施,目的是幫助用戶克服購物時(shí)不注意節(jié)能、不講求效率的心理。主要誘導(dǎo)手段有普及節(jié)能知識(shí)、傳播節(jié)能信息、開展節(jié)能咨詢服務(wù)、開辦節(jié)能技術(shù)講座、舉辦節(jié)能產(chǎn)品展示、宣傳節(jié)能政策等。 40電力需求側(cè)管理手段 (5)行政手段。行政手段是指政府和有關(guān)部門,通過法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、政策來規(guī)范電力消費(fèi)和市場(chǎng)行為,以政府的行政力量來推動(dòng)節(jié)能,約束浪費(fèi),保護(hù)資源和環(huán)境,確保節(jié)能市場(chǎng)的健康發(fā)展。 41基本觀點(diǎn)(1)改變了傳統(tǒng)的資源觀念,把節(jié)電作為資源與供電資源置于同等地位參與規(guī)劃,目的是最經(jīng)濟(jì)、有效地利用電力資源。(2)改變了傳統(tǒng)
26、的規(guī)劃模式,把綜合經(jīng)濟(jì)效益置于突出地位,以成本效益為準(zhǔn)則,以社會(huì)效益為主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),注意協(xié)調(diào)供、需雙方的貢獻(xiàn)和利益,達(dá)到改善社會(huì)整體環(huán)境為目的。(3)把終端節(jié)電的實(shí)施作為一個(gè)重要的規(guī)劃領(lǐng)域。把節(jié)電的落腳點(diǎn)放置在終端的具體用能技術(shù)設(shè)備上,關(guān)注的是實(shí)實(shí)在在的節(jié)能節(jié)電活動(dòng),防止以往規(guī)劃與實(shí)施脫節(jié)的傾向。42運(yùn)營特點(diǎn)(1)需求側(cè)管理非常強(qiáng)調(diào)在提高用電效率的基礎(chǔ)上取得直接的經(jīng)濟(jì)效益。需求方管理是一種運(yùn)營活動(dòng),它既求效率,更追求效益。任何一項(xiàng)節(jié)電措施,都要給社會(huì)、電力公司和用戶帶來經(jīng)濟(jì)效益,使電力公司和用戶都有利可圖。電力公司在運(yùn)營過程中,在獲得允許的節(jié)電收益前提下,要采取以鼓勵(lì)為主的市場(chǎng)手段推動(dòng)用戶主動(dòng)
27、節(jié)能節(jié)電。43(2)需求側(cè)管理也非常強(qiáng)調(diào)建立電力公司與用戶之間的伙伴關(guān)系。改變過去用電戶對(duì)電能使用無選擇余地的求助地位。電力公司要調(diào)動(dòng)用戶節(jié)電的主動(dòng)性。需求側(cè)管理要求電力公司和用戶間建立起融洽的合作感情,為供電和用電效益上共同承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),共同爭(zhēng)得利益。(3)需求側(cè)管理還非常強(qiáng)調(diào)基于用戶利益基礎(chǔ)上的能源服務(wù)。電力公司必須樹立優(yōu)質(zhì)能源服務(wù)觀點(diǎn),摒棄不顧用戶承受能力和經(jīng)濟(jì)利益強(qiáng)行限電等做法去減少用電需求。更多的是鼓勵(lì)采用科學(xué)的管理方法和先進(jìn)的技術(shù)手段,促使用戶主動(dòng)改變消費(fèi)行為和用電方式,提高用電效率和減少電力需求,做到既提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,又節(jié)省了用戶的電費(fèi)支出。44(4)電力需求側(cè)管理非常強(qiáng)調(diào)電力
28、公司的主體作用。由于電力需求側(cè)管理的節(jié)電活動(dòng)要有投入,政府必須激發(fā)電力公司開展需求側(cè)管理的主動(dòng)性和積極性,國家的政策和法規(guī)方面必須保證用于節(jié)電方面的投資回報(bào)要高于新建電廠或機(jī)組的投資回報(bào)。在體制和機(jī)構(gòu)方面,要把電力公司的職能范圍從發(fā)供電擴(kuò)展到發(fā)供電以及節(jié)能上,并采取一定的經(jīng)濟(jì)手段為促進(jìn)電力客戶節(jié)能創(chuàng)造條件。 45供應(yīng)方資源與需求方資源 一、供應(yīng)方的資源 (1)各種類型的電廠; (2)外購電; (3)電力系統(tǒng)節(jié)省的電力和電量。46需求側(cè)管理有三個(gè)特點(diǎn):一是強(qiáng)調(diào)在提高用電效率的基礎(chǔ)上取得直接的經(jīng)濟(jì)收益,做到既節(jié)電,又不影響用戶的生產(chǎn)、生活;二是強(qiáng)調(diào)建立電力公司和用戶之間的伙伴關(guān)系,電力需求側(cè)管理建
29、立在自覺自愿基礎(chǔ)上,用戶自由參加;三是強(qiáng)調(diào)進(jìn)行基于用戶利益基礎(chǔ)上的能源服務(wù),需求側(cè)管理不主張強(qiáng)行拉閘限電,倒班輪休,而主張?jiān)诓挥绊懻Ia(chǎn)、生活秩序的前提下,促使用戶主動(dòng)改變用電方式。 著名電力專家 朱成章需求側(cè)管理不等于“計(jì)劃用電”47為什么現(xiàn)在才提需求側(cè)管理?需求側(cè)管理在中國十幾年的徘徊,并非沒有引起過政府主管部門的關(guān)注,關(guān)鍵是在當(dāng)時(shí)的利益格局下無法建立一個(gè)有效長(zhǎng)期的執(zhí)行機(jī)制。當(dāng)時(shí)行業(yè)歸口的原國家經(jīng)委主管部門由于自身不具備執(zhí)行體制,只能依靠電力部和后來衍生的國家電力公司推進(jìn)“需求側(cè)管理”。中國的電力行業(yè)從來就是以發(fā)電量和供電量來衡量和考核工作成績(jī)的,讓這樣一個(gè)部門來執(zhí)行一件致力于減少電力需
30、求,減少電力消耗的工作是不可思議的事情,在企業(yè)利益上是根本沖突的。特別是90年代后期,用于計(jì)劃不周造成電力產(chǎn)能階段性過剩,為了償還銀行貸款,電力企業(yè)和政府都將工作重心轉(zhuǎn)移到了“開拓電力市場(chǎng),促進(jìn)電力消費(fèi),減輕電力用戶負(fù)擔(dān)”的鼓勵(lì)用電的熱潮之中,再提需求側(cè)管理當(dāng)然是不合時(shí)宜。因此,需求側(cè)管理自然而然地銷聲匿跡了。 48能源綜合規(guī)劃的必要性2004年7月23日,北京用電負(fù)荷攀升943萬千瓦,逼近950萬的極限。同一天,同在京津唐電網(wǎng)中的天津的用電負(fù)荷也已經(jīng)逼進(jìn)510萬千瓦的極限。盡管北京已經(jīng)采取了各種控制用電的措施,包括企業(yè)停產(chǎn)休假,限制空調(diào)溫度等,但是在河北、山西等地為保北京用電,不得不實(shí)施限電
31、措施。在北京的電力負(fù)荷中,專家估計(jì)有接近40的電力負(fù)荷是被電空調(diào)占用的,也就是說,河北、山西的老百姓在為北京人的電空調(diào)“拉閘限電”。然而,就是在這最缺電的時(shí)段,北京的天然氣供應(yīng)能力卻大量閑置。北京冬季天然氣負(fù)荷為1950萬立方米/日,而夏季負(fù)荷僅為250萬立方米/日,峰谷差距接近8倍。而天然氣是可以通過直燃機(jī)直接制冷,完全可以代替電力來直接削減這400萬千瓦制冷電空調(diào)負(fù)荷。 49DSM成果在今年迎峰度夏期間,由于國網(wǎng)公司加大需求側(cè)管理力度,逐項(xiàng)落實(shí)行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的需求側(cè)管理措施,并通過有效地錯(cuò)峰、避峰,有效緩解了電力供需矛盾,減少了因缺電造成的損失。7月23日,在國家電網(wǎng)出現(xiàn)2983萬千瓦電
32、力缺口的情況下,各網(wǎng)省公司共對(duì)13.08萬用戶實(shí)施了需求側(cè)管理,實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰避峰轉(zhuǎn)移負(fù)荷1905萬千瓦,負(fù)控限電281萬千瓦,占全部電力缺口73.3%,電網(wǎng)運(yùn)行平穩(wěn),社會(huì)供用電秩序穩(wěn)定。50DSM成果年,美國人均比年增長(zhǎng)了,而能源消費(fèi)卻幾乎一樣。能源效率的提高已成為美國增長(zhǎng)最快的能源資源。據(jù)預(yù)測(cè),到年,美國需要新增發(fā)電裝機(jī)億千瓦,但美國采用需求側(cè)管理,預(yù)計(jì)可以減少.億千瓦裝機(jī)。有關(guān)方面預(yù)測(cè),如果實(shí)施有效的電力需求側(cè)管理,到年,我國可減少裝機(jī)億千瓦左右,超過個(gè)三峽工程的裝機(jī)容量,同時(shí)還可節(jié)約億至億的投資。2003年,我國電力缺口為萬千瓦左右,電量缺額為億千瓦時(shí)左右。針對(duì)這種情況,各地積極開展電力需求
33、側(cè)管理,大約彌補(bǔ)了萬千瓦左右的負(fù)荷缺口。51電力“十一五”規(guī)劃八大問題電力發(fā)展的結(jié)構(gòu) 電力工業(yè)投融資 可再生能源發(fā)展 電價(jià)改革 環(huán)保與資源節(jié)約 節(jié)能 煤電運(yùn)綜合平衡 農(nóng)村電力改革與發(fā)展 52國電公司社會(huì)服務(wù)承諾 一、 公司系統(tǒng)所有供電營業(yè)場(chǎng)所公開電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)程序。二、縣以上營業(yè)場(chǎng)所實(shí)行無周休日制度。三、不斷提高城市地區(qū)安全可靠?jī)?yōu)質(zhì)供電水平:城市地區(qū)供電可靠率不低于99.89%。城市地區(qū)居民客戶端電壓合格率不低于95%。四、 不斷提高農(nóng)村地區(qū)安全可靠?jī)?yōu)質(zhì)供電水平:農(nóng)村地區(qū)供電可靠率和居民客戶電壓合格率,經(jīng)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄區(qū))電力公司核定后,由各地市電力公司公布承諾指標(biāo)。 五、 提供24小時(shí)電力
34、故障報(bào)修服務(wù)。到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)搶修的時(shí)限:城市45分鐘,農(nóng)村90分鐘,特殊邊遠(yuǎn)山區(qū)2小時(shí)。六、 供電設(shè)施計(jì)劃檢修停電,提前7天向社會(huì)公告。七、 供電企業(yè)在受理居民客戶申請(qǐng)用電后,5個(gè)工作日內(nèi)送電;其他客戶在受電裝置驗(yàn)收合格后,5個(gè)工作日內(nèi)送電。八、 公布電力故障報(bào)修、供電服務(wù)投訴與舉報(bào)電話。53電力蓄熱545556575859606162第三節(jié) 電力需求側(cè)管理的應(yīng)用與發(fā)展一、國內(nèi)電力需求側(cè)管理的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀 電力的安全、穩(wěn)定和充足供應(yīng),是國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要條件。當(dāng)前,我國電力供應(yīng)總的形勢(shì)比較好。但是,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,2002年以來,部分地區(qū)出現(xiàn)了缺電現(xiàn)象,2003年電力供求矛盾又有所加劇
35、。2003年4月后,由于受“非典”疫倩影響,餐飲、旅游、賓館等商貿(mào)企業(yè)受到較大影響,電力需求有所下降。不過,這種現(xiàn)象是局部和暫時(shí)的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的需求是巨大的。2003年一季度,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)了99,全社會(huì)用電量增長(zhǎng)1717,全國各大電網(wǎng)最大負(fù)荷平均增長(zhǎng)了1748。中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的最新調(diào)查報(bào)告顯示,2004年全年我國電力需求將承接上年的擴(kuò)張勢(shì)頭,繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。但全年將呈現(xiàn)前高后低的走勢(shì)。預(yù)計(jì),全國電力供需基本平衡估計(jì)要到2006年才能實(shí)現(xiàn)。632003年,我國電力缺口為1300萬kW左右,電量缺額為400億kWh左右。針對(duì)這種情況,各地積極開展電力需求側(cè)管理,大
36、約彌補(bǔ)了900萬kW左右的負(fù)荷缺口,對(duì)緩解電力供需矛盾發(fā)揮了重要作用。2004年,我國電力供需矛盾更加突出,全年缺口在2000萬kW以上。實(shí)施電力需求側(cè)管理,通過削峰填谷方式削減高峰負(fù)荷,可以有效降低高峰時(shí)段電力需求1000萬kW,可大大緩解電力緊張局面。可見,為保障缺電情況下的電力供應(yīng),需要加強(qiáng)電力需求側(cè)管理。64從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,我國的能源緊張問題非常突出。我國人均資源占有量不到世界平均水平的一半,但產(chǎn)值能耗比世界平均水平高出一倍。以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),又使能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)的矛盾更加尖銳。因此,提高電力的利用效率非常重要。在這方面,電力需求側(cè)管理大有可為。有關(guān)方面預(yù)測(cè),如果實(shí)施有效的電力需
37、求側(cè)管理,到2020年,我國可減少裝機(jī)l億kW左右,超過5個(gè)三峽工程的裝機(jī)容量,同時(shí)還可節(jié)約8000億一10000億元的投資。所以,加強(qiáng)需求側(cè)管理投資少、見效快、潛力大。抓電力需求側(cè)管理,提高電力利用效率,應(yīng)該成為今后我國電力發(fā)展長(zhǎng)期堅(jiān)持的方針。65我國于20世紀(jì)90年代初引入需求側(cè)管理,經(jīng)過10多年的探索與實(shí)踐,取得了一定的成效。特別是在2003年嚴(yán)峻的電力短缺形勢(shì)下,需求側(cè)管理作為緩和用電緊張矛盾的重要措施,對(duì)保障人民群眾生活用電,保障重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)用電需要,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。我國臺(tái)灣省也具有參考價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)80年代臺(tái)灣出現(xiàn)了高峰負(fù)荷持續(xù)攀升、電網(wǎng)峰谷差不斷拉大、夏
38、季高峰用電十分緊缺的狀況,政府部門和電力公司積極發(fā)揮電價(jià)在電力資源配置中的杠桿作用,通過實(shí)施蜂谷分時(shí)電價(jià)、可中斷電價(jià)、季節(jié)性電價(jià)以及推廣蓄冷空調(diào)、對(duì)中央空調(diào)實(shí)施周期性暫停用電等需求例管理措施,削減、轉(zhuǎn)移了50左右的高峰負(fù)荷,緩解了缺電矛盾。2001年臺(tái)灣電力公司通過需求側(cè)管理抑制高峰負(fù)荷4387萬kW,占年最高負(fù)荷的17。 總之,我國在過去的十年中,作為技術(shù)創(chuàng)新,在政府的倡導(dǎo)下,電力公司及電力用戶密切合作,做了大量的工作。66實(shí)施中存在的主要問題及應(yīng)采取的對(duì)策盡管,從20世紀(jì)90年代初DSM被介紹到中國以來,政府有關(guān)部門和電力企業(yè)非常關(guān)注它的應(yīng)用前景并給予大力支持。原國家經(jīng)貿(mào)委和國家計(jì)委將DS
39、M以法規(guī)形式納入了2000年12月29日發(fā)布的節(jié)約用電管理辦法中。2002年原國家經(jīng)貿(mào)委制定的“關(guān)于推進(jìn)電力需求側(cè)管理工作的指導(dǎo)意見”中明確指出要本力倡導(dǎo)和支持需求側(cè)管理,并要求各級(jí)地方政府制定相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則,從政策、資金等方面給予大力支持,使其發(fā)揮更大的作用。原國家電力公司把DSM列入了國家電力公司一流供電企業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)(試行)的內(nèi)容。但是,我國在推廣DSM工作中,還存在許多問題。671缺乏政策及資金支持 國外DSM項(xiàng)目的實(shí)施是有政策支持的,主要是通過折扣補(bǔ)償節(jié)電設(shè)備購置費(fèi),按節(jié)電效益對(duì)用戶補(bǔ)貼等措施,以促進(jìn)DSM的實(shí)施。我國還沒有特殊政策及資金支持,這無疑加大了DSM項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn),成為DSM項(xiàng)
40、目實(shí)施的一大障礙。我國的政策法規(guī)偏向于供應(yīng)側(cè)資源獲利,不能保證電力公司DSM成本的回收,對(duì)電力公司實(shí)施DSM更沒有刺激措施。2電價(jià)不合理 DSM的主要目標(biāo)是通過科學(xué)引導(dǎo)電力消費(fèi),改變電力用戶的用電方式。如削減峰荷、轉(zhuǎn)移蜂荷及節(jié)約電能達(dá)到更有效地合理地使用電力。為此,需要建立合理的電價(jià)體系,如分時(shí)電價(jià)、可中斷負(fù)荷電價(jià)、季節(jié)電價(jià)、可靠性電價(jià)等,使電價(jià)能反映成本和供需關(guān)系。我國目前還沒有形成合理的電價(jià)體系。由于缺乏價(jià)格的誘導(dǎo),用戶對(duì)DSM興趣不大,為實(shí)施DSM帶來困難??梢哉f,當(dāng)事人電力客戶是否能夠或愿意去做,相當(dāng)大的程度上取決于實(shí)施DSM的政策法規(guī)環(huán)境。68三、國外電力需求側(cè)管理的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀早
41、在20世紀(jì)70年代,美國一個(gè)能源研究小組提出一個(gè)驚人的觀點(diǎn):改善用電效率比興建和運(yùn)行新電廠的花費(fèi)更少,即節(jié)電越多效益越大,這就是著名的“需求側(cè)管理”理論(DSM)。美國在加利福里亞、西太平洋、新英格蘭和威斯康星州對(duì)能源領(lǐng)域?qū)嵤〥SM規(guī)劃,到1998年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá)100億美元,取得了電力工業(yè)效益最大化的成功實(shí)踐。美國已經(jīng)有30個(gè)州的50多家電力公司采用電力需求側(cè)管理的方法,取得了顯著的效果。除此之外,它在日本、加拿大等國和歐洲的一些國家和地區(qū)也得到了應(yīng)用。目前,美國、日本、加拿大、德國、法國、意大利等國都有一支龐大的隊(duì)伍從事DSM工作,成果都比較顯著。 69 1美國電力需求側(cè)管理現(xiàn)狀 美國實(shí)施
42、需求側(cè)管理20多年來,通過出臺(tái)行政法規(guī)和經(jīng)濟(jì)政策、落實(shí)資金渠道、制定能效標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)示范工程和開展能源服務(wù)等方面推動(dòng)需求側(cè)管理的開展,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。19892001年美國電力公司共投入230多億美元用于需求側(cè)管理工作,其中僅2000年,美國投入約156億美元實(shí)施DSM項(xiàng)目,節(jié)電537億kWh,減少高峰負(fù)荷2200萬kW。另外,在2000年夏季,美國加州發(fā)生了嚴(yán)重的電力危機(jī),加州政府積極采取需求側(cè)管理措施緩解電力短缺矛盾,出臺(tái)一系列需求側(cè)管理的政策(如系統(tǒng)效益收費(fèi)、節(jié)電設(shè)備補(bǔ)貼及稅收優(yōu)惠等)。2001年實(shí)現(xiàn)節(jié)電54762億kWh,削減高峰負(fù)荷24955萬kW,相當(dāng)于負(fù)荷增長(zhǎng)的20一4
43、0。70美國實(shí)施需求側(cè)管理的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新建電廠,所有節(jié)能項(xiàng)目平均節(jié)電成本約16美分/KWh,不到新建電廠成本4美分kWh的一半??梢哉f,美國實(shí)施IRPDSM后,節(jié)約每千瓦電力的投資額,相當(dāng)于新建電力投資的十分之一到二分之一,可降低用電負(fù)荷增長(zhǎng)率的20一40。平均移峰成本約30美元kW,只占500美元kW電廠投資成本的6。在保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)的情況下,2001年夏季全州共削減557萬kW的高峰負(fù)荷(此外還有320萬kW的可中斷負(fù)荷可供削減),其中六七月削減67的用電量和10的高峰負(fù)荷,從而避免了電力危機(jī)的再次發(fā)生。2001年降低高峰負(fù)荷500萬kW,大大緩解了電力短缺的局面,避免了由于停電可能造
44、成的損失約200億美元。71 2日本電力需求側(cè)管理現(xiàn)狀 日本東京電力公司從1991年實(shí)施IRPDSM后,電力負(fù)荷率由原來的618下降到1995年538。東京電力公司作為電力供應(yīng)側(cè),依靠政府,采取經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、行政、法規(guī)等有效手段以及選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)作方式,鼓勵(lì)用戶采取各種節(jié)電技術(shù)來改變需求方式,轉(zhuǎn)移高峰負(fù)荷和節(jié)約能源。1995年,轉(zhuǎn)移高峰負(fù)荷31GW(占全網(wǎng)負(fù)荷的5),計(jì)劃到2000年轉(zhuǎn)移負(fù)荷395GW。開展電力DSM,對(duì)用戶、電力公司、社會(huì)都有明顯的效益。用戶用電量減少,電費(fèi)下降。電力公司通過轉(zhuǎn)移高峰負(fù)荷,使電源和電網(wǎng)的建設(shè)投資降低17。同時(shí)還有減少能源消耗和環(huán)境污染的社會(huì)效益。72 3加拿大電力
45、需求側(cè)管理現(xiàn)狀 加拿大在需求側(cè)管理方面的工作開展相對(duì)晚一些,但通過一定的努力,也已獲得相當(dāng)?shù)某尚А0泊舐运娋质羌幽么笞畲蟮碾娏?,?9891992年,實(shí)施DSM項(xiàng)目所節(jié)省的電力容量約為709MW。隨著發(fā)電量的減少,發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳、氯氧化物和二氧化硫也相應(yīng)減少,由此減少了溫室效應(yīng),對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有利。加拿大實(shí)施DSM工作削減高峰負(fù)荷近17GW工業(yè)用戶進(jìn)行DSM的信息支持和金融鼓勵(lì)。如安大略電力公司對(duì)每移峰lkW的項(xiàng)目,一次性補(bǔ)助加元400元年。每節(jié)電lkWh,每年補(bǔ)助加元10元。對(duì)商業(yè)用戶,它們主要采用照明節(jié)電工程。電力公司對(duì)采用節(jié)能型燈管給予補(bǔ)助。對(duì)居民用電,它們主要是協(xié)助政府制定建
46、房節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),并要求對(duì)照明用電采用同商業(yè)用戶一樣的鼓勵(lì)標(biāo)推。內(nèi)部節(jié)能工作。制定明確的節(jié)能計(jì)劃、行動(dòng)計(jì)劃,提高全員節(jié)能意識(shí),健全內(nèi)部節(jié)能組織與機(jī)構(gòu)等。除采用一系列技術(shù)措施外,對(duì)自用電一律照價(jià)收費(fèi)。 73 4英國電力需求側(cè)管理現(xiàn)狀 英國Cyclo Contr01公司的電力需求側(cè)管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)有高、中、低壓電網(wǎng),集中控制任意終端設(shè)備的電力需求例管理系統(tǒng),該系統(tǒng)使用現(xiàn)有的50Hz或60Hz的電網(wǎng)來傳遞信號(hào),在零交叉點(diǎn)區(qū)域內(nèi)把電力網(wǎng)電壓波形調(diào)制為二進(jìn)制信號(hào),并傳送到任意數(shù)目的接收器中。不需要任何網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)設(shè)備或?qū)ΜF(xiàn)有電網(wǎng)進(jìn)行改變,并且在長(zhǎng)距離傳輸過程中有很高的可靠性。 典型的Cyclo Contr01系統(tǒng)
47、的設(shè)備,其發(fā)送機(jī)可從33kV和11kV配電變壓器低壓側(cè)接入,接收機(jī)工作在220V和380V低壓端,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信距離可長(zhǎng)達(dá)約97km,且終端的數(shù)量不受任何限制。控制中心可以通過電話網(wǎng)、無線網(wǎng)或者專線與Cyclo Contr01發(fā)送設(shè)備通信,由Cyclo Contr01終端控制系統(tǒng)軟件完成接入設(shè)備的控制和負(fù)荷側(cè)管理。此外,系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、需求分析和報(bào)警控制等功能。無論對(duì)不同的配電系統(tǒng),還是復(fù)雜的電力需求側(cè)管理方式,Cyclo Control都能提供穩(wěn)定可靠的、靈活的解決方案,并保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和高效性。Cyclo Contr01系統(tǒng)主要用于公用照明系統(tǒng)、工業(yè)負(fù)荷管理、需求側(cè)負(fù)荷管理、多費(fèi)率
48、管理和民用負(fù)荷管理等。 74 5韓國電力需求側(cè)管理現(xiàn)狀 韓國推行電力DSM緊緊圍繞提高電力負(fù)荷率,通過開發(fā)天然氣、煤氣和太陽能等能源作為電力替代能源。756、法國國家電力公司的電力需求側(cè)管理政策法國國家電力公司是一個(gè)覆蓋全國,集發(fā)電、輸電和供電為一體的公司,提供全國發(fā)電量的如和供電量的95。法國國家電力公司作為一個(gè)國有公共事業(yè)公司,唯一的目的是以最小的成本為客戶提供最好的服務(wù)。在電力需求側(cè)管理方面主要采取了以下措施: (一)利用電價(jià)方面 電價(jià)是電力需求側(cè)管理的一種有效的經(jīng)濟(jì)手段,電價(jià)必須能很好地反映成本,成為協(xié)調(diào)電力客戶與電力公司之間關(guān)系的有效工具。在電價(jià)方面主要采取了以下措施: (1)實(shí)行綠
49、色和黃色電價(jià)。法國國家電力公司于1957年開始執(zhí)行綠色電價(jià),綠色電價(jià)分為8個(gè)時(shí)間段。1984年又引入黃色電價(jià),作為對(duì)綠色電價(jià)的有效補(bǔ)充。黃色電價(jià)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,對(duì)小公司來說實(shí)行黃色電價(jià)已經(jīng)足夠了。 (2)區(qū)分低谷和高峰時(shí)段電價(jià)。法國國家電力公司自15年開始對(duì)于居民客戶區(qū)分低谷和高峰時(shí)段,使電蓄熱熱水器得以快速發(fā)展,提高了負(fù)荷曲線的穩(wěn)定性。76(二)促進(jìn)高效用電方面 法國國家電力公司自20世紀(jì)印年代以來,為了促進(jìn)電力客戶有效地使用電能,積極推動(dòng)發(fā)展高效用能技術(shù),包括改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)和開發(fā)新技術(shù)。尤其是石油危機(jī)推動(dòng)了高效用能技術(shù)的發(fā)展。1995年,國家電力公司采取了一項(xiàng)重要措施,花費(fèi)6120億法郎用于電
50、力應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)。77 (三)海外行政區(qū)采取的行動(dòng) 由于法國海外行政區(qū)的電力成本是法國本土電力成本的2倍,而售電電價(jià)卻相同,在法國海外行政區(qū)開展電力需求側(cè)管理具有重要意義。主要采取的措施有:因此1)推廣緊湊型節(jié)能日光燈取得很好的成果,每售出100萬只燈,在總負(fù)荷為500MW的情況下,降低高峰負(fù)荷15MW; 2)公共照明系統(tǒng)采用高壓納燈替代現(xiàn)有燈泡; 3)減少空調(diào)的使用,采用自然空調(diào)方法,或采用帶人工空調(diào)的最佳建筑設(shè)計(jì); 4)采用帶有多種選擇的高效設(shè)備空調(diào)器; 5)推進(jìn)負(fù)荷管理項(xiàng)目,如促進(jìn)在低谷時(shí)段使用蓄熱式熱水器、采用蓄冰制冷技術(shù)大客戶簽定高峰限電合同等。78 (四)同法國環(huán)境與保護(hù)署的合
51、作法國國家電力公司同法國環(huán)境與保護(hù)署在1993年簽定了一個(gè)合作協(xié)議,在協(xié)議中決定共同為開展電力需求側(cè)管理項(xiàng)目做出努力。在確定的歷個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,涉及以下內(nèi)容: (1)居民用電方面。通過廣告宣傳推廣節(jié)能燈;推廣有歐洲節(jié)能標(biāo)簽的冰箱和制冷設(shè)備;對(duì)100個(gè)抽樣家庭中進(jìn)行用能統(tǒng)計(jì),提高終端能源消費(fèi)者的節(jié)能意識(shí);對(duì)選定的農(nóng)村電網(wǎng)實(shí)施電力需求側(cè)管理。 (2)在第三產(chǎn)業(yè)方面。對(duì)建筑物照明、大型廚房和洗衣房等進(jìn)行能源審計(jì)。 (3)工業(yè)方面。推廣變速電機(jī);對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)和工業(yè)冷氣系統(tǒng)進(jìn)行全面審計(jì);向客戶發(fā)放調(diào)查表,根據(jù)調(diào)查情況向客戶提出使用設(shè)備的建議。797、意大利國家電力公司的電力需求側(cè)管理政策意大利國家電力公
52、司是政府實(shí)施電力需求側(cè)管理的機(jī)構(gòu)。從20世紀(jì)70年代末,國家電力公司逐步加強(qiáng)了電力需求側(cè)管理,將電力需求側(cè)管理融人到發(fā)展戰(zhàn)略的各個(gè)方面。直接指導(dǎo)客戶選擇用能方式,提高電能利用效率。國家電力公司的電力需求側(cè)管理主要涉及工業(yè)、服務(wù)業(yè)與家庭居民和農(nóng)業(yè)等電力客戶。80(一)工業(yè)部門的電力需求側(cè)管理 國家電力公司對(duì)全國工業(yè)部門用能的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入細(xì)致的分析。根據(jù)中期、近期電力生產(chǎn)情況,確定了一些電熱應(yīng)用項(xiàng)目,如將熱泵用于升溫、恒溫、干燥和冷卻等方面。通過采用新技術(shù),不僅提高了能源效率,而且節(jié)省了電力客戶的費(fèi)用。 為了向客戶宣傳先進(jìn)高能效技術(shù),國家電力公司選擇最有效的工藝、裝置設(shè)備以及設(shè)備使用方法開展
53、宣傳和咨詢活動(dòng),并與其他機(jī)構(gòu)合作,實(shí)施一些示范項(xiàng)目。81(二)服務(wù)業(yè)與居民客戶的電力需求側(cè)管理 國家電力公司出版了面向居民、旅館和商業(yè)建筑物的采暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)以及照明設(shè)備的應(yīng)用指南,每個(gè)指南都向系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和客戶提供技術(shù)和經(jīng)濟(jì)信息。此外國家電力公司還積極推廣太陽能熱水器、熱泵熱水器和緊湊型熒光燈等。82(三)農(nóng)業(yè)部門的電力需求側(cè)管理 在農(nóng)業(yè)部門,由于熱泵、空調(diào)和烘干方面電力技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了電能利用效率。國家電力公司向當(dāng)?shù)卣娃r(nóng)村廣泛宣傳有關(guān)應(yīng)用指南的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)知識(shí)。 83(四)在負(fù)荷曲線合理化方面的電力需求例管理 從1980年起,為了使重點(diǎn)電力客戶的需求合理化,國家電力公司制定了適當(dāng)
54、的電價(jià)體制: (1)將分時(shí)電價(jià)的執(zhí)行范圍擴(kuò)大。分時(shí)電價(jià)的執(zhí)行范圍擴(kuò)大為所有容量為枷kW以上客戶。根據(jù)分時(shí)電能表對(duì)每個(gè)客戶耗電過程的計(jì)算,可實(shí)現(xiàn)“面向?qū)ο蟆笔召M(fèi)。 (2)實(shí)行“可中斷供電合同”。國家電力公司與容量為3000kw以上的彈性電力客戶簽定“可中斷供電合同”,要求在確定的時(shí)段至少減少1MW負(fù)荷,國家電力公司根據(jù)全年可中斷負(fù)荷量給客戶一定的電費(fèi)折扣。 (3)實(shí)行“定時(shí)可中斷供電合同”??蛻粼诤贤?冬季約4個(gè)月,夏季約1個(gè)月)的電力系統(tǒng)高峰時(shí)間減少負(fù)荷,客戶所獲得的利益是根據(jù)中斷的重要性和持續(xù)時(shí)間在電費(fèi)中得到回報(bào)。84需求側(cè)管理的節(jié)能技術(shù)一、綠色照明技術(shù)“綠色照明概念源于20世紀(jì)90年代初
55、的美國,后來傳播到世界許多國家,它是指以提高照明效率、節(jié)約電力、保護(hù)環(huán)境為主要目的的照明設(shè)計(jì)及控制方法,選擇高效節(jié)能照明器具,替代傳統(tǒng)低效的照明器具,以提高照明用電效率和照明質(zhì)量。 “綠色照明運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展主要受兩方面的影響,一是近半個(gè)世紀(jì)以來照明新技術(shù)和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),照明效率日益提高,為照明節(jié)電提供了技術(shù)保證;二是由于能源危機(jī)和全球氣候變化等問題引發(fā)了全球綠色節(jié)能環(huán)保運(yùn)動(dòng)的興起,促進(jìn)了綠色照明運(yùn)動(dòng)的廣泛開展。 20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)的世界性的能源危機(jī),對(duì)節(jié)能照明起到了有力地推動(dòng)作用。90年代初又進(jìn)一步提出了“綠色照明”。85許多國家的照明組織先后提出了相應(yīng)的實(shí)施綠色照明的建議和規(guī)定。有關(guān)照
56、明設(shè)施的制造、研究和設(shè)計(jì)部門圍繞這一課題開展了大量的工作。各國的照明廠家在研究開發(fā)新型節(jié)能光源、高效率燈具及照明控制設(shè)備等方面,都不斷有新產(chǎn)品大量投入市場(chǎng)。而一些發(fā)達(dá)的國家還相繼按節(jié)能的要求修訂了照明標(biāo)準(zhǔn),照明說計(jì)人員也根據(jù)節(jié)能的原則對(duì)照明方式作了有益的改革與創(chuàng)新。86“綠色照明”主要包含三項(xiàng)內(nèi)容:照明設(shè)施、照明設(shè)計(jì)及照明維護(hù)管理。1主要內(nèi)容 (1)開發(fā)并應(yīng)用高光效光源。 (2)選擇高效率節(jié)能照明器具替代傳統(tǒng)低效的照明器具,使用先進(jìn)(如智能化)的控制系統(tǒng),提高照明用電效率和照明質(zhì)量。(3)采用合理的照明設(shè)計(jì)。(4)充分利用天然光。(5)加強(qiáng)照明節(jié)能管理。872主要指標(biāo)(1)高效:以消耗較少的電
57、能獲得足夠的照明。(2)環(huán)保:減少光污染和大氣污染排放。(3)安全:不產(chǎn)生紫外線、眩光等有害光照。(4)舒適:光照清晰、適度、柔和。88我國照明用電約占全國總發(fā)電量的12左右。2M3年我國發(fā)電量為18900億kwh,即照明用電約為2268億kwh,且大都為峰荷用電。據(jù)估算,如果我們能用3億只高效節(jié)能光源代替能耗高的白熾燈等光源,每年可節(jié)約220億kwh的電量,相當(dāng)于少建約350萬kw裝機(jī)容量的電站,節(jié)約電力建設(shè)資金250億元左右,同時(shí)可減少二氧化碳排放量2200萬t左右。 電器照明的能源利用效率非常低,由電能轉(zhuǎn)換成光能的平均效率約為10,由初級(jí)能源(燃料)轉(zhuǎn)換成光能的總效率只有3。從需求側(cè)估算
58、,節(jié)約比W容量的投資約為電源側(cè)發(fā)電新增容量造價(jià)的20。40,因此,利用新技術(shù)開展節(jié)能照明的潛力很大。89我國當(dāng)前綠色照明推廣的是:用緊湊型熒光燈替代白熾燈;用細(xì)管三基色高效熒光燈替代粗管低效熒光燈;用新型高效高壓鈉燈和金屬鹵化物燈替代高壓汞燈、低效鈉燈和鹵鎢燈;用電子鎮(zhèn)流器或低耗能電感鎮(zhèn)流器替代普通高耗能電感鎮(zhèn)流器。90二、熱泵技術(shù)一、熱泵是一種有效的節(jié)能裝置 熱泵是一種利用高位能(如電能)使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置。這種裝置可以把不能直接利用的低位能(如空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽能、工業(yè)度熱等)轉(zhuǎn)化為可以利用的高位能(如熱水、熱空氣等),以達(dá)到節(jié)約部分高位能的目的。因此,熱
59、泵作為一種有效的節(jié)能產(chǎn)品,可望在暖通空調(diào)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等多種領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。 91二、熱泵發(fā)展背景 1節(jié)約能源政策 2004年中國一次能源產(chǎn)量達(dá)1846億t標(biāo)準(zhǔn)煤,其中,原煤產(chǎn)量達(dá)1956億t,比上一年增加289億t。2004年末全國電力裝機(jī)容量達(dá)44億kW,全年新增裝機(jī)5000萬kW以上,年發(fā)電量達(dá)21870億kwh;原油產(chǎn)量175億t,比上年增加292萬t;天然氣產(chǎn)量408億m3,比上年增加64億m3。據(jù)國家信息中心預(yù)測(cè),2010年我國能源需求將達(dá)216232億t標(biāo)準(zhǔn)煤。潔凈能源的迅速發(fā)展,優(yōu)質(zhì)能源比重的提高,為提高能源利用效率和改善大氣環(huán)境起了重要的作用。在使用燃?xì)鉄岜?CEHP)后
60、,由于利用廢熱,GEHP的綜合利用可達(dá)到8085;若通過軸動(dòng)力傳動(dòng)熱泵,利用了低位熱能,故綜合熱效率可達(dá)到150170。中華人民共和國節(jié)約能源法中的節(jié)約能源政策,促進(jìn)了熱泵事業(yè)的發(fā)展。 92 2環(huán)境保護(hù)政策 20世紀(jì)90年代初,環(huán)保要求進(jìn)一步提高高,促進(jìn)了熱泵市場(chǎng)的發(fā)展。 3城市能源結(jié)構(gòu)的改變特別是要求限制C02排放量的呼聲越來越 大中城市人口集中,能源消耗量大,污染問題突出。實(shí)施國家能源政策,改善能源結(jié)構(gòu),提倡使用清潔優(yōu)質(zhì)能源,限制煤炭的使用,為熱泵的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。93 三、水源熱泵 1.水源熱泵原理 水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水泥如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏?/p>
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