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上海破解电力供与用的难题
时间:2017-9-13 8:52:38

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     今夏,上海市气温节节攀升,屡破40摄氏度大关。截至7月25日,上海市气象台共发布了10个橙色高温预警、3个红色高温预警。在高温天气影响下,上海电网5天内3次刷新负荷历史最高纪录。7月25日,上海电网用电负荷达到了3268.2万千瓦。

     据上海市用电负荷管理中心统计,上海电网2006年最高负荷是1954.3万千瓦,2016年最高负荷是3138.4万千瓦,10年间负荷增长率达到了60%。在一个自然年里,电力负荷也存在着显著峰谷差,2016年电网负荷最低为862.4万千瓦,与最高负荷足足差了2276万千瓦。这些数据的背后呈现出供用电匹配的难度。

     既然供电侧不能随意增加,那就要在需求侧上做文章。

    “调度部门对电网负荷有一个预估,如果能在预估缺口到来前,让客户自行降负荷的话,就能达到供需平衡。”上海市用电负荷管理中心负责人郑庆荣说。

     电力需求响应:

     客户从“被动接受”到“主动参与”

     让客户自行降负荷,并不容易。近20年来,用电负荷管理系统虽然做到了限电到户,停电对客户的影响降到了最小,但这仍旧是一种硬性的行政手段,无法避免会给客户带来影响,降低供电服务水平。

     相较于负控限电,具有友好体验的电力需求响应则更为人性化。电力需求响应本质上是一种用电负荷精细化管理方法,在企业内部寻找在用电高峰期被浪费掉的、可调控的、可节省的电力负荷,并把这些负荷分门别类与调控模式联系、储备起来,以便在电力高峰时灵活掌握。

     电力需求响应作为需求侧管理的一个特殊领域,在我国尚处于起步阶段。简单地讲,原来的负荷管理是客户“被动点名”,而现在的需求响应则是客户“主动举手”,自觉自愿地参加降负荷行为。其目的是要让客户主动参与到负荷管理工作中来。

     2014年,在上海市政府的主导下,上海成为全国首先实行电力需求响应试点工作的城市。这项工作的亮点在于:探索电力削减负荷指标市场化调剂交易。试点工作成功的得到了政府各级部门的肯定。

     去年9月5日,上海市再一次进行了需求响应工作,共有5家工业客户和55家楼宇客户积极参与并认购了需求响应指标。整个需求响应过程反应迅速,在需求响应启动指令发布后30分钟内,电网共降负荷0.47万千瓦,达到了预期效果。

     “参加需求响应试点工作,不仅能保证我们这座城市的电网安全,还能得到经济补偿,我们当然乐意加入。”主动认购了400千瓦指标的上海新亚药业公司负责人说。

     今年,上海市电力需求响应管理平台正式投运。随着试点工作的深入开展,上海市将实现电力客户之间的负荷自由交易,客户具有自由选择是否参与试点的权利,工作目标是最终实现电力需求侧管理工作转入市场化运作轨道,在全国率先建成电力需求响应的电力负荷交易市场,与国际接轨,在全国领先。

     电力自动需求响应:实现电网“刚柔并济”的解题思路

     目前上海电网已形成“五交四直”的受电格局,外来电对上海市电力可靠供应发挥了积极重要作用。但上海电网作为华东电网的组成部分,依然存在大面积停电及限电风险。

     需求响应考虑到了客户体验,采取了自主参与降负荷方式。但如果电网真发生重大事故,再让客户需求响应就为时已晚了。因此,解决这一问题的新方式——自动需求响应应运而生。

     自动需求响应就是按照每家客户的用电特性,以下降5%~20%负荷为标准,编制个性化的需求侧自动响应策略。在负荷危机时刻,自动对客户进行降负荷操作。

     自动需求响应终端是安装在客户侧、直连用电设备的控制装置。降负荷指标一旦发布,该终端就能按照事先定好的降负荷策略,瞬间切断客户的预定用电设备,省去了客户操作环节,争取了更快的时间。这就是自动需求响应的“刚”。

     对每个客户而言,降负荷策略也是根据客户实际情况制订的。

     上海某大型园区主要功能定位是办公和商业,在策略制定上,就将空调、景观照明以及自动扶梯作为优先降负荷的项目。上海某大型超市的降负荷策略优先保证生鲜食品区和仓库的电源,将日常用品区域和办公区域的负荷管理纳入自动需求响应。

     自动需求响应充分考虑到客户的实际情况,根据每个客户不同的用电情况,量体裁衣式地制订降负荷策略,确保客户在降负荷时不影响安全和生产。这是自动需求响应的“柔”。

     自动需求响应的参与客户达到一定的体量后,客户可能尚未感受到降负荷,负荷尖峰就平于瞬息了。

     电力海绵城市:从“部分客户限电”向“每个客户发电”转变

     作为国内最大的城市电网之一,上海电网在城市发展转型期呈现规模日益扩大、负荷特性清晰显著、电价调控灵活有效的特点。但同时,上海电网仍将可能出现区域性、季节性、时段性的电力供应缺口,还将长期处于“紧平衡”状态。因此,不断完善电力负荷管理手段,破解电力供与用之间的难题,一直是国网上海市电力公司负荷管理者的使命。

     “我们在实现一个‘电力海绵城市’的理想,这将为负荷管理开辟一条新的道路!”上海市用电负荷管理中心专责赵建立说。

     所谓电力海绵城市,就是将用电侧电力资源聚合成一个虚拟的可控集合体,参与电网的运行和调度。把每个电力客户看作一个电力海绵体,把整个城市用电侧看作整体的电力海绵,从而实现需求弹性、供需协同。

     赵建立解释:“海绵是柔性的,看着不大,但是捏一捏还是会有水出来。这就好比单个电力客户,单体对降负荷贡献不大,但是如果聚合了全部客户,那将是非常海量的贡献。试想一下,如果上海市1000万客户能够向电网提供每户1千瓦的电力需求响应,就相当于新建了10台100万千瓦的发电机组及配套电网。”

     以前的负荷管理理念是为保障城市大电网的安全,让部分用户限电,而今后就是让每个客户参与进来,相当于每个客户都是“虚拟电厂”,承担着在负荷紧张时期的发电作用。

     目前上海的负荷管理终端数量达2.85万台,系统监视能力达到1450万千瓦,控制能力达到370万千瓦,系统负荷管控能力达到了历史最高水平。随着技术手段、管理方法的提升,国网上海电力的用电负荷管理系统技术水平和创新能力还将不断提升,初衷定位于有序用电以保障电网安全的用电负荷管理系统,也将呈现出多样性的发展可能。

     特大城市电力供需难题正在一步步得到解决,未来可期,上海电网势必更加智能、先进,能更好地满足客户用电需求。

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