摘要:介紹了德國、英國、比利時(shí)、意大利等歐洲國家需求側(cè)管理(demandsidemanagement,DSM)項(xiàng)目的幾個(gè)典型企業(yè)案例,其共同特點(diǎn)是結(jié)合可再生能源開展需求側(cè)管理,均取得了不錯(cuò)的成效,為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的效益,這對(duì)于我國推進(jìn)需求側(cè)管理和促進(jìn)可再生能源消納等工作具有重要借鑒意義。結(jié)合我國電力需求側(cè)管理進(jìn)程,提出幾點(diǎn)我國可以借鑒的應(yīng)用機(jī)制,包括基于可再生能源的可中斷負(fù)荷聯(lián)動(dòng)機(jī)制、輔助服務(wù)市場機(jī)制、自備電廠與可再生能源的發(fā)電權(quán)交易機(jī)制、需求側(cè)分時(shí)電價(jià)機(jī)制,為深入推進(jìn)我國可再生能源消納提供借鑒。
本文源自電力需求側(cè)管理,2020,22(06):96-100.《電力需求側(cè)管理》(雙月刊)創(chuàng)刊于1999年,由國家電網(wǎng)公司主管、國家電網(wǎng)公司電力需求側(cè)管理指導(dǎo)中心主辦、東南大學(xué)協(xié)辦。國家電網(wǎng)公司、國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委有關(guān)部門負(fù)責(zé)人和全國各網(wǎng)、省電力公司市場營銷部負(fù)責(zé)人等為本刊編委會(huì)成員。本刊圍繞國際上流行的電力需求側(cè)管理(DSM)技術(shù),宣傳國家政策、法規(guī)、發(fā)布國內(nèi)外信息,交流學(xué)術(shù)思想和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),服務(wù)新技術(shù)、新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,促進(jìn)政府、電力公司、電力用戶、能源中介服務(wù)和機(jī)構(gòu)互動(dòng),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
為促進(jìn)綠色環(huán)境發(fā)展,可再生能源已在全球范圍內(nèi)得到飛速發(fā)展,受到可再生能源裝機(jī)規(guī)模過大、本地負(fù)荷有限、外送能力不足等因素影響,一些裝機(jī)占比較大地區(qū)已遇到了可再生能源消納問題[1]。為了促進(jìn)可再生能源消納,減少棄風(fēng)棄光棄水,很多學(xué)者都提出了創(chuàng)新思路,并且得到了實(shí)踐。特別是在供給側(cè)方面,電源端的機(jī)制創(chuàng)新很大程度上提升了可再生能源消納機(jī)會(huì),但是在需求側(cè)方面仍然存在較大的探索空間。
近年來,基于可再生能源的需求側(cè)管理機(jī)制逐步得到應(yīng)用并取得了一定成效,特別是在歐洲一些發(fā)達(dá)國家其應(yīng)用較為廣泛[2,3]。這一機(jī)制主要是在需求側(cè)建立促進(jìn)可再生能源消納的市場機(jī)制,一方面在需求側(cè)就地新建分布式可再生能源(主要為太陽能、風(fēng)電等),實(shí)現(xiàn)本地負(fù)荷盡可能就地平衡,另一方面通過市場機(jī)制促進(jìn)可再生能源消納(如分時(shí)電價(jià)、輔助服務(wù)市場等)[4],鼓勵(lì)企業(yè)購買可再生能源滿足生產(chǎn)需要。
需求側(cè)管理在歐洲主要國家的工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中起著十分重要的作用,需求側(cè)管理能夠深入挖掘工業(yè)生產(chǎn)中電力系統(tǒng)柔性負(fù)荷的潛在價(jià)值[5,6],并轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值,這在歐洲主要國家已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同。根據(jù)近年來提出的歐洲清潔能源“一攬子協(xié)議”,預(yù)計(jì)到2030年,電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)中將有大約60%的電能來自可再生能源,目前這在很多其他國家是難以想象的。依據(jù)該發(fā)展趨勢,初步測算得出,只要使得歐洲工業(yè)用電需求的10%具有靈活性,每年將可以節(jié)省15億歐元,極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)吸引力使歐洲持續(xù)推進(jìn)需求側(cè)管理工作。事實(shí)上,DSM一定程度上減少了對(duì)發(fā)電能力的投資與依賴,需求側(cè)靈活性的增強(qiáng),還可以提高對(duì)可再生能源發(fā)電的消納。這對(duì)工業(yè)企業(yè)來說是一個(gè)誘人的商機(jī),可以在幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低碳化的同時(shí)獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益[7]。
為了將這一理論付諸實(shí)踐,歐洲一些國家早在21世紀(jì)初就開展此類研究,在分析了適用于工業(yè)企業(yè)的多種DSM商業(yè)模式可行性的基礎(chǔ)上,逐步將此計(jì)劃推廣實(shí)施。自2013年以來,歐洲銅業(yè)協(xié)會(huì)(Europeancopperinstitute,ECI)就一直主張工業(yè)需求側(cè)管理是深入整合可再生能源電力的一條十分重要的途徑。他們結(jié)合一系列的DSM案例研究,分析了激勵(lì)和阻礙DSM項(xiàng)目推廣的情況,總結(jié)提出不少適用歐洲工業(yè)發(fā)展的DSM推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),這對(duì)于我國DSM項(xiàng)目落地具有很好的借鑒意義。為了學(xué)習(xí)歐洲一些典型的DSM實(shí)施經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)我國DSM項(xiàng)目深入發(fā)展,本文介紹了5個(gè)國家、6種能源密集型工業(yè)類型的DSM項(xiàng)目實(shí)施情況,總結(jié)了幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),希望能為我國DSM項(xiàng)目與可再生能源項(xiàng)目綜合發(fā)展產(chǎn)生一些作用。
1、基本情況
本文重點(diǎn)介紹在不同能源密集類型工業(yè)企業(yè)實(shí)施需求側(cè)管理的典型案例,主要包括6個(gè)歐洲國家:比利時(shí)、法國、德國、意大利、西班牙和英國,普遍執(zhí)行了基于可再生能源消納的DSM項(xiàng)目的實(shí)施與推廣[8,9],取得了一定成效,研究其先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可為我國需求側(cè)管理創(chuàng)新實(shí)踐提供重要借鑒。
隨著過去幾年可再生能源成本的大幅降低,可再生能源與電力系統(tǒng)的成本效益整合是下一個(gè)即將面對(duì)的挑戰(zhàn)。特別是在高耗能工業(yè)企業(yè)中實(shí)施DSM是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)最有希望的途徑,而且企業(yè)在較短時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)收益。當(dāng)然,這需要DSM意識(shí)能夠廣泛普及并得到工業(yè)企業(yè)的認(rèn)可,否則生產(chǎn)過程中的需求側(cè)靈活性潛力及其帶來的項(xiàng)目機(jī)會(huì)也難以得到挖掘。
根據(jù)市場模式設(shè)計(jì)和相關(guān)法律法規(guī)對(duì)歐洲工業(yè)企業(yè)DSM進(jìn)行分類,可分為4種商業(yè)模式:(1)電費(fèi)削減,通過DSM機(jī)制調(diào)整企業(yè)用電曲線,如:移峰填谷等,降低企業(yè)整體電費(fèi)支出;(2)提供系統(tǒng)服務(wù),企業(yè)主動(dòng)參與負(fù)荷側(cè)市場調(diào)節(jié),如:儲(chǔ)能,根據(jù)需要調(diào)整用電方式,從而減輕系統(tǒng)調(diào)峰壓力;(3)場外可再生能源的平衡服務(wù)合同(balancingservicecontract,BSC),即企業(yè)通過與可再生能源企業(yè)簽訂BSC,在后者有調(diào)整出力需求時(shí),前者作出對(duì)應(yīng)調(diào)整,從而減少系統(tǒng)調(diào)整壓力,實(shí)現(xiàn)共贏;(4)場內(nèi)可再生能源電費(fèi)削減,建立基于場內(nèi)可再生能源的企業(yè)負(fù)荷調(diào)整機(jī)制,實(shí)現(xiàn)場內(nèi)可再生能源可靠消納,也能降低場外電能消納規(guī)模,實(shí)現(xiàn)整體電費(fèi)削減。涉及的6個(gè)主要工業(yè)領(lǐng)域包括化學(xué)品、有色金屬、冷藏行業(yè)、鋼鐵、紙張和水處理,其電量消費(fèi)每年超過400TWh,約占其全國電量消費(fèi)的10%以上。
歐洲主要國家實(shí)施工業(yè)企業(yè)DSM項(xiàng)目時(shí),一般都需對(duì)DSM項(xiàng)目進(jìn)行深入評(píng)估,主要目的是識(shí)別、評(píng)估和利用企業(yè)需求側(cè)靈活性的可行性,確定項(xiàng)目實(shí)施的最終評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是其經(jīng)濟(jì)性。在評(píng)估DSM項(xiàng)目過程中,一方面需要評(píng)估現(xiàn)項(xiàng)目的可行性和經(jīng)濟(jì)性,另一方面還會(huì)根據(jù)當(dāng)前項(xiàng)目方案提出完善措施與建議,進(jìn)而保證項(xiàng)目實(shí)施后能夠取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益,這種DSM項(xiàng)目評(píng)估方式被定義為靈活性設(shè)計(jì),包括3個(gè)步驟:(1)綜合評(píng)估項(xiàng)目實(shí)施過程中的需求側(cè)靈活性;(2)對(duì)綜合評(píng)估結(jié)果進(jìn)行量化;(3)將量化結(jié)果進(jìn)行貨幣化,確定其經(jīng)濟(jì)性,從而判定DSM項(xiàng)目是否實(shí)施。在量化步驟中,對(duì)每個(gè)靈活性負(fù)荷的具體靈活性進(jìn)行建模,一旦企業(yè)項(xiàng)目的需求側(cè)靈活性在模型中被量化,那么其靈活性的價(jià)值就可以在估值階段計(jì)算出來,即為貨幣化。
本文主要介紹5個(gè)國家在6個(gè)主要工業(yè)類型中的DSM實(shí)施和量化情況。
(1)德國:廢水處理行業(yè),主要通過場內(nèi)可再生能源減少電費(fèi)支出;化工行業(yè)和有色金屬行業(yè),通過現(xiàn)貨市場購買可再生能源實(shí)現(xiàn)電費(fèi)削減。
(2)比利時(shí):造紙工業(yè),主要通過場外可再生能源平衡服務(wù)合同實(shí)施需求側(cè)管理。
(3)英國:冷藏行業(yè),提供系統(tǒng)服務(wù)(主要是儲(chǔ)能)和需求側(cè)電費(fèi)削減(主要基于分時(shí)電價(jià)、日前電價(jià)購買可再生能源)。
(4)意大利:鋼鐵行業(yè),通過需求側(cè)管理實(shí)現(xiàn)電費(fèi)削減(主要基于分時(shí)電價(jià)、現(xiàn)貨市場電價(jià)購買可再生能源等),如:增加低谷時(shí)段用電、減少高峰時(shí)段用電等。
(5)法國:冷藏行業(yè),通需求側(cè)管理實(shí)現(xiàn)電費(fèi)削減(主要基于現(xiàn)貨市場電價(jià)購買可再生能源),特別是在可在生能源出力較大時(shí)段,其價(jià)格偏低,該時(shí)段用電有利于企業(yè)降低成本。
其中,比利時(shí)造紙工業(yè)和德國化工行業(yè)的案例主要是通過增加附屬投資來提高需求側(cè)靈活性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源消納規(guī)模的提升,而在其他案例中,主要是通過對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)過程的需求側(cè)管理提高可再生能源消納。
2、基于可再生能源消納的歐洲需求側(cè)管理典型案例
歐洲D(zhuǎn)SM案例中,為提升需求側(cè)靈活性,主要采用應(yīng)急發(fā)電機(jī)、制冷系統(tǒng)和充電站等設(shè)備,其經(jīng)濟(jì)性價(jià)值大約為2.5歐元/TWh到7.21歐元/TWh不等,可以在一定程度上降低電費(fèi)支出1%~3%,綜合來看,設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機(jī)對(duì)于提升需求側(cè)靈活性、減少電費(fèi)支出的效率最高[8]。
在意大利鋼鐵行業(yè),一些大型工廠通過有效利用感應(yīng)爐的余熱,來提升需求側(cè)的靈活性。從電費(fèi)支出來看,該方式大致可以削減成本3%~4%,略低于企業(yè)總能源成本的1%。這種方式在其他很多工業(yè)中并不被看好,但是鋼鐵行業(yè)的余熱若不被有效利用,可能造成較大的資源浪費(fèi),如果增加一些附屬設(shè)備可以提高余熱利用,減少需求側(cè)電費(fèi)成本。
在德國廢水處理行業(yè),主要有2種需求側(cè)管理方式:一種是含場內(nèi)可再生能源的(主要為風(fēng)力發(fā)電),其需求側(cè)靈活性體現(xiàn)在從多個(gè)不同小型工藝的整合、企業(yè)自身熱電聯(lián)產(chǎn)(combinedheatandpower,CHP)靈活性整合。從電費(fèi)支出來看,采用該方式的需求響應(yīng)和自身CHP生產(chǎn)的綜合靈活性價(jià)值大約為常規(guī)廢水處理廠總電費(fèi)成本的3%。另一種是不含可再生能源的,對(duì)于不含可再生能源的需求側(cè)項(xiàng)目,僅通過整合需求側(cè)資源來提升資源利用率,其減少電費(fèi)的靈活性價(jià)值大約為總電費(fèi)成本的1%~2%。
在德國有色金屬行業(yè)中,需求側(cè)管理措施主要是考慮在將合金熔化的間歇,如何將負(fù)荷從用電峰值時(shí)段轉(zhuǎn)移到其他電價(jià)較低時(shí)段(以可再生能源為主),通過這種方式減少電費(fèi)支出,從而降低生產(chǎn)成本,綜合測算凈節(jié)省支出大約低于總電力成本的1%。
在德國化學(xué)工業(yè)中,將空分裝置的液化過程與儲(chǔ)氣庫相結(jié)合,使DSM具有一定的靈活性,當(dāng)然也會(huì)增加一定規(guī)模的投資,由于負(fù)荷側(cè)可中斷,可以更多地消納可再生能源,從而通過DSM有效削減電費(fèi)支出,綜合測算該DSM措施可能帶來的生產(chǎn)成本節(jié)約量超過1%。
在比利時(shí)造紙行業(yè)中,實(shí)施DSM已有豐富的經(jīng)驗(yàn),主要方式是在燃?xì)忮仩t旁并聯(lián)設(shè)置電鍋爐,在不平衡價(jià)格時(shí)段,即在單位能耗電力價(jià)格相對(duì)于燃?xì)鈨r(jià)格更有利的時(shí)候選擇電鍋爐,否則選擇使用燃?xì)忮仩t,這種需求側(cè)管理方式可以有選擇性地使用可再生能源,降低大量的生產(chǎn)成本。通過增設(shè)電鍋爐的DSM措施每年節(jié)約的總生產(chǎn)成本約為1.5%。但是從造紙工業(yè)投資回報(bào)率來看,增加電鍋爐可能對(duì)電網(wǎng)電價(jià)產(chǎn)生的影響(如:導(dǎo)致負(fù)荷規(guī)模提升),以及與燃?xì)忮仩t相比電鍋爐的預(yù)期壽命較短,這2方面可能導(dǎo)致投資決策的變化。
在英國和法國冷藏行業(yè)中,實(shí)施DSM措施已經(jīng)較為普遍,其主要方式包括增加儲(chǔ)能設(shè)施、分時(shí)用電等。儲(chǔ)能設(shè)施只在必要時(shí)啟動(dòng),可再生能源發(fā)電不足時(shí),儲(chǔ)能設(shè)施放電;可再生能源發(fā)電過量時(shí),儲(chǔ)能設(shè)施充電。長時(shí)間運(yùn)行后,已經(jīng)形成了一定規(guī)律,儲(chǔ)能設(shè)施得到高效利用,同時(shí)可再生能源也得到充分消納,綜合節(jié)約生產(chǎn)成本接近2%。
總的說來,上述幾類歐洲D(zhuǎn)SM案例體現(xiàn)了需求側(cè)響應(yīng)在各種類型工業(yè)企業(yè)的廣泛適應(yīng)性,特別是在可再生能源富余地區(qū),通過一定的設(shè)備改造或者整合,可以有效提升需求側(cè)靈活性,提升可再生能源消納規(guī)模,并激勵(lì)各行業(yè)積極參與需求響應(yīng)機(jī)制。
考慮具體的電力合同、選定的商業(yè)模式、企業(yè)所在國家的法律法規(guī)以及DSM模式特點(diǎn),不同企業(yè)的DSM措施靈活性將有很大的差異。例如:電力市場模式不同,其價(jià)格形成機(jī)制、需求側(cè)電價(jià)(如:中長期合同、現(xiàn)貨市場等)也就不同。在大多數(shù)情況下,如果考慮多個(gè)DSM措施的綜合利用,或者如果使用多個(gè)DSM措施分別提供不同的需求側(cè)響應(yīng),那么需求側(cè)靈活性價(jià)值將會(huì)進(jìn)一步增加。一般來說,如果電力成本占企業(yè)運(yùn)營成本的百分比很高,企業(yè)就更有動(dòng)力引入需求響應(yīng)機(jī)制。
3、基于可再生能源消納的歐洲需求側(cè)管理分析
3.1 主要問題分析
盡管在上述案例中,基本都應(yīng)用了一些基于可再生能源的需求側(cè)響應(yīng)措施挖掘企業(yè)需求側(cè)靈活性,但短期內(nèi)實(shí)施靈活性潛力挖掘措施似乎不大可能。所有企業(yè)都需要面對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問題,如成本問題、空間問題、時(shí)間問題、經(jīng)營問題等各個(gè)方面,還需要從企業(yè)內(nèi)部實(shí)際情況出發(fā),逐步研究企業(yè)需求側(cè)靈活性潛力,找出最佳實(shí)踐項(xiàng)目方案,通過可行性分析后方可落地實(shí)施。但目前普遍存在的主要障礙是,大多數(shù)公司要求:新增求需求側(cè)管理項(xiàng)目的投資回收期少于2年,最多不超過3年,而在現(xiàn)有的商業(yè)模式下,由于存在對(duì)主要控制硬件和額外運(yùn)營支出的預(yù)期投資,很難實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。因此,需求側(cè)管理措施的落地實(shí)施存在諸多障礙。
除了投資回收周期問題外,企業(yè)快速實(shí)施需求側(cè)靈活性措施的其他障礙主要包括:
(1)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營方案的較大調(diào)整以及對(duì)人員計(jì)劃和成本的影響,例如:生產(chǎn)運(yùn)營方案復(fù)雜化之后可能需要雇傭更多員工,而企業(yè)負(fù)責(zé)人都會(huì)考慮該措施對(duì)企業(yè)運(yùn)營成本帶來的的提升,過大時(shí)往往就會(huì)減少需求側(cè)靈活性措施的應(yīng)用。
(2)很多常規(guī)企業(yè)缺乏自動(dòng)化控制系統(tǒng),無法根據(jù)優(yōu)化后的靈活性配置對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行靈活監(jiān)控和調(diào)整,這一問題也限制了企業(yè)引入新的需求側(cè)管理措施以及需求側(cè)管理項(xiàng)目的實(shí)施。
(3)需要對(duì)傳統(tǒng)供電合同進(jìn)行潛在變更(例如:允許在現(xiàn)貨市場進(jìn)行購電),這通常是在影響公司整體層面上進(jìn)行的。
需求側(cè)響應(yīng)潛力正在被逐步挖掘出來,如何利用是需要深入討論的課題,需求側(cè)響應(yīng)與可再生能源應(yīng)用也越來越受到關(guān)注。在所有上述企業(yè)中,需求側(cè)響應(yīng)與可再生能源進(jìn)行了良好的結(jié)合,這為我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供很好的借鑒。但是,如何有效利用這一結(jié)合點(diǎn),必須通過計(jì)算所有必要的資本支出和預(yù)期的運(yùn)營支出,并將其與潛在的節(jié)約和收益結(jié)合起來,進(jìn)行全面的成本效益評(píng)估,以滿足企業(yè)允許的回收周期。而最終決定是否實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)措施,還需要通過復(fù)雜的決策流程,從初期設(shè)計(jì)到現(xiàn)場實(shí)施一般需要1至2年時(shí)間。
3.2 實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)的方法
除了常規(guī)的需求側(cè)響應(yīng)模式外,一些企業(yè)正在積極探索應(yīng)用新型的需求側(cè)響應(yīng)模式,主要考慮深入挖掘需求側(cè)靈活性調(diào)整的潛力,提升其響應(yīng)深度和頻次,擴(kuò)大需求側(cè)響應(yīng)規(guī)模。比如:可以通過優(yōu)化生產(chǎn)流程,利用需求側(cè)分時(shí)電價(jià)、避免高峰負(fù)荷用電,從而減少需求側(cè)用電成本,必要時(shí)甚至可以向系統(tǒng)運(yùn)營商提供一定的負(fù)荷調(diào)整服務(wù),關(guān)鍵時(shí)刻能起到調(diào)峰作用[10]。在大多數(shù)情況下,利用需求側(cè)資源靈活性的方法包括:
(1)跟蹤整個(gè)生產(chǎn)周期時(shí)間內(nèi)的需求側(cè)電價(jià)變化,從而動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。
(2)通過人工關(guān)閉或降低某些用電設(shè)備的容量來降低負(fù)荷規(guī)模,甚至可以在經(jīng)過成本核算后,在必要時(shí)全部關(guān)停。
(3)部分企業(yè)可以發(fā)揮自身負(fù)荷調(diào)整優(yōu)勢,根據(jù)需要向系統(tǒng)運(yùn)營商提供電能儲(chǔ)備或平衡調(diào)整。
3.3 基于可再生能源的DSM
在上述提到的7家DSM案例企業(yè)中,有4家企業(yè)已經(jīng)安裝或規(guī)劃了場內(nèi)可再生能源,主要采用就地消納形式,包括屋頂太陽能電池板或小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),企業(yè)一方面使用了綠色環(huán)保的可再生能源,另一方面還節(jié)約了電費(fèi)成本。然而,企業(yè)投資成本問題不可忽略,一般小型企業(yè)可能無法負(fù)擔(dān)引入可再生能源較大的初期投資,成本回收周期將近10年,這在一定程度上阻礙了更廣泛地在需求側(cè)安裝、使用可再生能源[11]。一些主要國家的場內(nèi)可再生能源包括屋頂太陽能和風(fēng)力發(fā)電機(jī),有待進(jìn)一步關(guān)注的問題如下。
(1)屋頂太陽能方面
(1)屋頂結(jié)構(gòu)的靜態(tài)約束和建筑加固所需的大量投資成本,使得屋頂太陽能成本回收周期較長,這已經(jīng)成為普遍需要考慮的難題;(2)有限的屋頂空間、屋頂傾斜角度等實(shí)際問題也限制了屋頂太陽能的安裝應(yīng)用;(3)一些企業(yè)擔(dān)心保險(xiǎn)公司會(huì)因其他更高風(fēng)險(xiǎn)(如:火災(zāi)、惡劣天氣等)而提高保險(xiǎn)價(jià)格;(4)一些用戶向外部投資者出租屋頂空間時(shí)具有太長的約束期,主要是受到中長期購電協(xié)議影響。
(2)風(fēng)力發(fā)電方面
(1)在很多國家,需求側(cè)用戶安裝使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般需要獲得政府部門或有關(guān)行業(yè)機(jī)構(gòu)的允許,這一方式在部分地區(qū)(例如:可再生能源資源較為集中的地區(qū))仍較為困難;(2)不斷變化和不確定的市場規(guī)則、法律法規(guī)(如:補(bǔ)貼減少、上網(wǎng)電價(jià)變化、稅收增加等)可能也會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面影響;(3)風(fēng)力發(fā)電出力預(yù)測對(duì)普通企業(yè)來說成為難題,往往需要應(yīng)對(duì)負(fù)荷不平衡問題,這一問題通常會(huì)造成企業(yè)生產(chǎn)成本增加。
4、對(duì)我國的啟示及有關(guān)建議
我國需求側(cè)管理機(jī)制的推廣應(yīng)用相對(duì)較晚,基于可再生能源的需求側(cè)管理機(jī)制也存在著經(jīng)驗(yàn)不足的問題。在我國一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好地區(qū)(如:華東沿海)可以探索推廣基于可再生能源的需求側(cè)管理機(jī)制,特別是負(fù)荷規(guī)模較大的企業(yè),增加分布式可再生能源投入,實(shí)施DSM機(jī)制,通過優(yōu)化自身生產(chǎn)運(yùn)營流程,增加對(duì)可再生能源的消納?;谏鲜龈鲊枨髠?cè)管理先進(jìn)案例及我國國情,提出以下幾點(diǎn)啟示與建議:
(1)建立基于可再生能源的可中斷負(fù)荷聯(lián)動(dòng)機(jī)制。目前我國可中斷負(fù)荷機(jī)制的已得到一定應(yīng)用,但是多數(shù)地區(qū)仍未形成規(guī)模,除東北等少數(shù)地區(qū)建立了有關(guān)規(guī)則外,鮮有基于可再生能源的可中斷負(fù)荷機(jī)制的實(shí)際案例。但是對(duì)于現(xiàn)階段我國較為困難的可再生能源消納問題,可以借鑒歐洲D(zhuǎn)SM項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn),先從可中斷負(fù)荷機(jī)制入手,深入挖掘需求側(cè)響應(yīng)資源,通過市場機(jī)制鼓勵(lì)需求側(cè)資源積極參與電力市場,提升消納水平??紤]到現(xiàn)階段我國正在推進(jìn)可再生能源消納責(zé)任權(quán)重機(jī)制,有關(guān)責(zé)任主體將會(huì)高度重視可再生能源消納責(zé)任考核,下一步可基于兩者訴求研究設(shè)計(jì)市場機(jī)制,提升可再生能源消納水平。
(2)輔助服務(wù)市場機(jī)制有待全面實(shí)行。目前我國輔助服務(wù)市場機(jī)制多數(shù)通過“兩個(gè)細(xì)則”的方式實(shí)施,尚未規(guī)?;赝ㄟ^市場化方式實(shí)施,為促進(jìn)可再生能源的可靠消納,輔助服務(wù)市場機(jī)制勢在必行。盡管近年來,國家相關(guān)部門提出加快建立輔助服務(wù)市場機(jī)制,但并未達(dá)到預(yù)期效果。下一步可以結(jié)合各地實(shí)際,借鑒歐洲國家的需求側(cè)機(jī)制措施,選取可再生能源消納困難地區(qū)開展試點(diǎn),逐步推廣至可再生能源消納地區(qū),將消納地區(qū)輔助服務(wù)市場機(jī)制建立起來,可再生能源本地輔助服務(wù)和消納地區(qū)輔助服務(wù)并行開展、協(xié)同互濟(jì),共同促進(jìn)可再生能源消納。
(3)可進(jìn)一步推廣應(yīng)用需求側(cè)分時(shí)電價(jià)機(jī)制。分時(shí)電價(jià)機(jī)制是目前我國需求側(cè)管理應(yīng)用較為普遍的手段,但相比于歐洲電力市場的成熟發(fā)展仍有較大差距。為了進(jìn)一步提升需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制靈活性,在我國現(xiàn)貨市場建設(shè)尚未普及的背景下,仍需要不斷擴(kuò)大需求側(cè)分時(shí)電價(jià)機(jī)制的應(yīng)用范圍,不斷細(xì)化需求側(cè)分時(shí)電價(jià)機(jī)制的時(shí)間周期,具備條件的地區(qū)可以結(jié)合電力直接交易、現(xiàn)貨市場建設(shè)同步推進(jìn),實(shí)現(xiàn)高峰高價(jià)、低谷低價(jià)??紤]到我國已經(jīng)具備一定基礎(chǔ)條件,不遠(yuǎn)的將來需求側(cè)管理機(jī)制可以得到很好的推廣應(yīng)用,同時(shí)售電公司作為新的市場主體進(jìn)入電力市場后,可以為需求側(cè)管理提供更好的綜合能源服務(wù),從而需求側(cè)分時(shí)電價(jià)機(jī)制的推廣應(yīng)用會(huì)變得更加便捷。
(4)自備電廠與可再生能源的發(fā)電權(quán)交易機(jī)制可因地制宜發(fā)展。自備電廠作為需求側(cè)發(fā)電企業(yè),更多時(shí)候僅作為企業(yè)自身電源,其系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用尚未完全發(fā)揮,可以考慮進(jìn)一步挖掘其參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的深度。新疆、甘肅、上海等省份的自備電廠一定程度上參與了促進(jìn)可再生能源消納的系統(tǒng)調(diào)節(jié),典型機(jī)制就是發(fā)電權(quán)交易。類似于歐洲的平衡服務(wù)合同,這一市場機(jī)制是將自備電廠(一般為燃煤發(fā)電)的發(fā)電指標(biāo)轉(zhuǎn)讓給可再生能源發(fā)電企業(yè),后者給前者一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)電權(quán)交易?,F(xiàn)階段這一交易方式開展地區(qū)較少,未來仍有較大發(fā)展空間,可再生能源消納困難地區(qū)可以結(jié)合本地實(shí)際開展相關(guān)交易,挖掘自備電廠潛力,發(fā)揮需求側(cè)電源調(diào)節(jié)能力,有效拓展可再生能源消納空間。
5、結(jié)束語
本文介紹了德國、英國等歐洲國家基于可再生能源開展的典型需求側(cè)管理項(xiàng)目,此類項(xiàng)目取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,對(duì)我國促進(jìn)可再生能源消納等工作具有重要借鑒意義;結(jié)合我國可再生能源消納情況,提出基于可再生能源的可中斷負(fù)荷聯(lián)動(dòng)機(jī)制、輔助市場機(jī)制、自備電廠與可再生能源的發(fā)電權(quán)交易機(jī)制、需求側(cè)分時(shí)電價(jià)機(jī)制,對(duì)我國從需求側(cè)促進(jìn)可再生能源消納提出了具體建議,具有參考價(jià)值。D
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