新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

叶强

宁夏回族自治区电力设计院有限公司  宁夏  银川   750002

摘要：气候环境变化问题日益严峻，注重发展新能源发电模式，已经成为现代发展重点。按照相关数据可知，中国风电装机率、太阳能发电装机率均呈现出倍数增长趋势。采用新能源发电模式后，会显著影响电力系统运行控制效果。

关键词：新能源电力系统；需求侧响应；关键问题；未来展望

引言

当前，中央和地方政府高度重视需求响应。对于电网企业来讲，供电总体平衡，局部紧张的态势可能长期存在，需要主动适应和做好用户服务需求侧的响应工作，坚持以提升用电服务要求为着力点，破解发展、营销、调度、运维等多专业诸多系统的问题，打破横向不畅通、纵向不连贯的局面，主动服务用电客户，提升用户需求侧的响应，将“人民电业为人民”的宗旨落到实处，满足人民群众对高质量用电服务的更高需求。

1新型电力系统常态化调节手段

在碳达峰碳中和目标与新型电力系统建设背景下，电力系统终端用户的用能比例势必将大幅度攀升。“电能替代是终端用能转型的一个重要途径。”中国电科院技术战略中心主任闫华光指出，新型电力系统的重要特征就是源荷两端会发生变化，电网也要相应支撑，这就对电力需求侧响应的建立与完善提出了更加迫切也更高的要求。“未来的电力需求侧响应很可能是常态化的重要调节手段。

2新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

2.1综合资源规划技术

确保规划策略科学性，能够实现需求侧响应效益。针对新能源电力系统，必须全面分析供应侧、需求侧响应资源，按照标准化策略，规划综合资源。在限制新能源发电规模化接入中，全面发挥出需求侧响应效果。根据不同对象，可以划分为需求侧响应独立规划、源网荷联合规划、源荷综合规划。在需求侧响应资源中，涉及到电动汽车、可转移负荷、暖通空调。在研究中，建立多样化优化模型，求解需求侧响应设备、电网架构、布设位置。规划目标能够降低总经济成本，全面提升能源利用率。按照研究结果显示，在规划决策中，深入分析需求侧响应管理影响，增加方案效益。需求侧响应对新能源发电贡献大，并且和电网特点及位置相关。合理应用不同负荷互补性，能够增加规划方案效益。引入需求侧响应，在建立模型时，注重分析系统运行状态。新能源电力系统具备双侧随机特点，会加大模型求解难度。所以，针对不确定性优化问题，注重算法求解，已经成为重要问题。

2.2建立会商机制，形成管理合力

建立促进新能源消纳月度会商机制，协同破解消纳难题，明确分工职责，理顺职责关系。一是开展月度评估。根据促进新能源消纳月度会商机制要求，完成促进新能源消纳月度报告，建立促进新能源消纳月度例会制度，进行负荷水平、新能源出力、常规机组开机方式及外送输电断面重点分析，查找消纳问题根源，协商解决措施，相关部门协同工作保证新能源全额消纳。二是开展新能源消纳空间分析。根据新增批复新能源的规模动态调整分析结果，开展新能源消纳空间分析，引导新能源合理安排布局和发展时序，同时提醒新能源业主合理安排发展时序，避免投资风险。三是建立新能源消纳预警机制。按照省公司新能源消纳空间划分的红橙黄绿预警等级划分消纳预警等级，制定差异化发展策略，引导新能源业主科学布局，降低弃电风险。通过建立政企联动新能源消纳预警机制，提示新能源消纳风险。电网企业、自备电厂、供热机组、地区小电源、新能源厂商等应根据不同的预警风险等级，采取相应的应急处置预案，并对处置效果进行后评估，从而最大程度避免双弃。

2.3市场机制助需求侧价值释放

虽然取得了显著成效，但需求侧响应仍然面临激励力度和补贴额度问题。对此，现货市场产生丰富的市场价格信号，将为需求响应的实施奠定价格基础，并进一步激发用户参与的积极性。“同时，应注重完善需求响应用户参与电力现货市场的政策机制，丰富市场品种，拓展中小型用户、公共楼宇和居民用户的参与度。”“具体而言，首先应加强需求响应的统筹管理和顶层设计，需要政府、电力用户、电网公司、负荷聚合商、用电设备制造厂家联合发力，规划设计需求响应能力，确立需求响应的地位；其次应持续完善需求侧资源参与电力辅助服务、现货市场等市场机制，推动现货市场与需求响应融合。”闫华光举例，比如持续优化峰谷分时电价机制，根据年度电力负荷特性动态调整峰谷分时电价，积极发挥其对需求响应的激励作用。

2.4需求侧响应技术

在新能源电力系统中，需求侧响应需要通过支持技术实现，包括智能控制技术、信息通信技术、高级量测技术等。信息通信技术：信息通信是在连接系统间，利用模拟、数字信号调制手段，对不同信息实施电子传输的技术。需求侧响应管理目标应当通过远方通信方式支持。远方通信技术涉及到电力线载波、电力线宽带手段、专用公共网络、固定无线电网络等。智能控制技术：智能控制技术可以确保需求侧响应在用户侧落实和执行。典型控制设备，涉及到智能电器与插座、双向智能表计、智能用电信息管理技术、智能用电终端。通过该类设备，系统运行者对负荷控制、需求侧响应进行集中化控制，确认执行效果。高级量测技术：高级量测技术能够对用户用电信息进行测量、收集、存储与应用，属于新型信息技术，组成包括量测数据管理系统、通信网络、智能电表、相关接口等。采用高级量测技术，电网企业能够统一监控和管理用电设备，用户用电信息涉及到负荷控制信号、实时负荷数据、用户服务信息等，可以实时采集分析，同时在电力企业和用户间获取双向通信。利用指导用户合理用电，能够实现电网与用户互动操作。

2.5提升用户能效技术，促进需求响应耦合

提升自动需求响应能力。在依托集成高速双向通信网络的基础上，通过先进传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电力用户与电网公司间的互动。提升用户能效监测能力。通过计算机技术、自动控制技术、系统集成技术、变频调速技术，实现能源信息自动采集存储、能耗统计分析、系统自动控制、节能优化运行管理等功能，获得一手运行数据，实时掌握系统运行情况，及时采取调度措施，使系统尽可能运行在最佳状态，并将事故的影响降到最低。提升用户负荷管理能力。通过负荷控制系统，实现负荷精准预测、优化电网运行方式，平衡电力资源、强化错峰管理，维护电网安全等。对现场终端设备采用先进处理器、操作系统、可插拔通讯模块，通过多功能电子表或主进线电流、电压互感器连接，直接采集客户各相功率、电流、电压等实时数据资料，通过多种传输通道，与后台主站进行通讯，客户数据资料集中后台主站进行维护，系统使用者采用WEB进行数据提取和实现各管理功能。

结语

从源头上将需求侧响应纳入到新型电力系统建设的整体布局中，并健全电网接口等相关标准体系及认证体系建设，同时强化数字化、智能化建设，实现用户的无感参与，促进需求侧响应规模发展。

参考文献

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