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需求響應
產(chǎn)品時(shí)間：2024-06-05
中國將力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現碳中和。2021年3月15日召開(kāi)的中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議明確了實(shí)現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。其中構建以新能源為主體的新型電力系統，為我國能源清潔低碳轉型指明了方向。
背景
中國將力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現碳中和。2021年3月15日主持召開(kāi)中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議明確了實(shí)現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。其中構建以新能源為主體的新型電力系統，為我國能源清潔低碳轉型指明了方向。
新型電力系統具備四個(gè)方面的特性：一個(gè)趨勢、二個(gè)矛盾、三個(gè)價(jià)值、四個(gè)變化。
一個(gè)趨勢：
大規模新能源接入催生電網(wǎng)“雙高"“雙峰"新特征。電能是新能源最為便捷高效的利用方式。而新能源發(fā)電具有隨機性、波動(dòng)性。隨著(zhù)風(fēng)電、光伏等大規模接入電網(wǎng)，電力系統將呈現高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高"特征，以及用電需求冬、夏“雙峰"特征。電力系統形態(tài)發(fā)生深刻變化 。
終端各類(lèi)用電用能形態(tài)不斷涌現推進(jìn)電氣化水平提升。我國終端電氣化率呈現穩步增長(cháng)態(tài)勢，分布式能源、儲能、電動(dòng)汽車(chē)等交互式能源設施快速發(fā)展，各種新型用能形式不斷涌現。構建能源資源大范圍優(yōu)化配置平臺，打造支撐我國大規模新能源開(kāi)發(fā)利用的核心物理基礎，是推動(dòng)我國能源綠色低碳轉型的關(guān)鍵。
兩個(gè)矛盾：
電網(wǎng)季節性尖峰負荷增長(cháng)。2020年“三華"地區各省最大負荷95%以上尖峰持續時(shí)間7-60小時(shí)，97%以上尖峰持續時(shí)間僅為20多小時(shí)，通過(guò)調峰電廠(chǎng)及配套電網(wǎng)投資約2850億元，將會(huì )造成較嚴重的資源浪費。
新能源消納矛盾日益突出。2030、2050新能源裝機分別達到17和30億千瓦，日最大功率波動(dòng)將從目前1億多千瓦上升至2030年4億千瓦、2050年12億千瓦；這對傳統的“源隨荷變"的電網(wǎng)調度運行方式提出了極大挑戰。
三個(gè)價(jià)值：
經(jīng)濟價(jià)值——解決電網(wǎng)供需平衡問(wèn)題：“三華"地區電網(wǎng)2019年最高負荷95%以上峰值負荷的利用小時(shí)數僅為5-81小時(shí)，通過(guò)調峰電廠(chǎng)的方式緩解調峰壓力，相關(guān)電廠(chǎng)及配套電網(wǎng)建設投入約為2850億元。而實(shí)施同等效果需求響應的年成本約為20億元左右，可以顯著(zhù)降低系統高峰供電壓力，更加經(jīng)濟地解決電網(wǎng)供需平衡問(wèn)題。
環(huán)保價(jià)值——促進(jìn)新能源消納：能夠改變用戶(hù)傳統用電方式，有利于需求側電力負荷與供給側新能源出力曲線(xiàn)的趨同，促進(jìn)新能源的規?；l(fā)展應用，對于減少傳統化石能源利用、保護環(huán)境具有重要意義。
客戶(hù)價(jià)值——實(shí)現用能優(yōu)化，降低用能成本：實(shí)現客戶(hù)用能優(yōu)化，降低能源消耗強度和總體用能成本。促進(jìn)用戶(hù)對價(jià)格或者激勵信號做出響應，參與電力需求響應和現貨交易，增加客戶(hù)收入。
四個(gè)變化：
電源發(fā)生深刻變化：常規發(fā)電建設緊縮，清潔能源發(fā)電裝機持續快速增長(cháng)。新能源大量替代傳統火電，電力系統慣量水平下降（英國8.9大停電重要原因）。電源清潔比例上升、調節能力下降、不穩定性增加。
電網(wǎng)發(fā)生深刻變化：電力主干網(wǎng)架從超高壓向特高壓演變。中東部電源受入比例不斷增大，傳統調節能力有限，特高壓直流閉鎖風(fēng)險加大。電網(wǎng)運行和穩定控制方式發(fā)生重大改變。
負荷發(fā)生深刻變化：客戶(hù)側分布式發(fā)電（分布式光伏、冷熱電一體化）、儲能、電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展迅速，客戶(hù)從“無(wú)源"變?yōu)椤坝性?。一般工商業(yè)和居民負荷比重增加，空調負荷推高電網(wǎng)尖峰。
市場(chǎng)環(huán)境深刻變化：電力體制改革深入推進(jìn)，電網(wǎng)盈利、輸配電價(jià)面臨嚴格監審，傳統投資模式難以持續。市場(chǎng)化交易日益靈活，現貨交易迫在眉睫，用戶(hù)參與度極大提升。
需求側管理是平抑電力供需缺口的重要手段：有序用電，依法控制部分用電需求，維護用電秩序平穩的管理工作。確保電網(wǎng)負荷高峰、發(fā)電能力不足時(shí)，民生、公共服務(wù)及重要用戶(hù)用電。
總體原則
開(kāi)放性和擴展性
采用主流的技術(shù)和產(chǎn)品都應滿(mǎn)足開(kāi)放性的要求。在底層技術(shù)標準上實(shí)現開(kāi)放，采用模塊化建設模式，采用通用軟件開(kāi)發(fā)平臺，支持多種硬件平臺，具備良好的開(kāi)放性和可移植性，適應計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展的需求。
系統的各功能可以保持相對獨立，但各個(gè)子模塊必須符合相關(guān)技術(shù)條件和數據傳輸規約的要求，為保證投資效益，系統應具備良好的擴展性，滿(mǎn)足軟件功能擴充等要求，系統可分期、分層建設，并可根據發(fā)展應用需要進(jìn)行平穩完善和升級。
安全性和可靠性
軟硬件資源需要保障太原市電力需求側管理平臺的7×24小時(shí)不間斷、可靠運行，因此必須配備完善的可靠性措施設計，保證系統運行的高度可靠，充分考慮關(guān)鍵應用的可靠性要求，包括數據庫、主機、應用部署、網(wǎng)絡(luò )等關(guān)鍵環(huán)節配備多種高可靠性方案。
準確性和完整性
在系統實(shí)際運行中，終端數據采集和數據傳輸的準確性以及平臺數據處理的完整性應滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)標準。
實(shí)用性和先進(jìn)性
以實(shí)用為基礎，盡量采用技術(shù)成熟的產(chǎn)品，同時(shí)考慮系統的先進(jìn)性，保證系統技術(shù)水平和應用水平滿(mǎn)足未來(lái)三到五年內的應用需要。
系統網(wǎng)絡(luò )架構
需求響應終端持續監測工業(yè)用戶(hù)可調負荷資源（車(chē)間/產(chǎn)線(xiàn)/設備）的運行狀態(tài)及負荷數據，實(shí)時(shí)測算需求響應能力并上報電力需求側實(shí)時(shí)管理系統平臺。
在電網(wǎng)啟動(dòng)需求響應時(shí)，平臺根據上報的需求響應能力，智能分配負荷調控指標，通過(guò)需求響應終端下發(fā)需求響應事件至信息交互終端，并同時(shí)短信通知電力用戶(hù)；
用戶(hù)對需求響應事件進(jìn)行決策，并通過(guò)交互設備反饋平臺決策結果，若選擇參與則由用戶(hù)下達生產(chǎn)計劃調整方案，生產(chǎn)員工調節生產(chǎn)設備以滿(mǎn)足負荷調控指標。
需求響應終端
基于國產(chǎn)自主知識產(chǎn)權芯片的可調節負荷互動(dòng)響應終端；能夠接收可調節負荷互動(dòng)響應系統主站（需求響應服務(wù)系統或需求響應聚合系統主站）下發(fā)的事件信息，并與電力用戶(hù)所屬的用電設備（系統）、智能終端設備以及能源管理系統等信息交互，實(shí)現用電設備信息互聯(lián)互通，滿(mǎn)足電力需求響應、用能優(yōu)化等功能。
需求響應管理平臺
需求側管理平臺是為保障電力經(jīng)濟運行建設的電力綜合監測管理平臺，主要目的是實(shí)現地區經(jīng)濟運行分析調節和能效管理等方面的一體化管控，實(shí)現“平時(shí)抓能效監測，緊張保電力供應"的管理目標。實(shí)現用電管理的“數字化、網(wǎng)絡(luò )化、可視化、專(zhuān)業(yè)化"，為電力用戶(hù)提供電能管理或專(zhuān)用化托管服務(wù)。
負荷上報
負荷調峰預警
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