美国需求响应综述
Vol.15，No.2Mar.，2013POWERDSM|图1智能电网下电力流和信息流美国需求响应综述
阮文骏1，刘莎2，李扬1
（1.东南大学电气工程学院，南京210096；2.天津静海供电有限公司，天津301600）OverviewofdemandresponseintheU.S.A
RUANWen⁃Jun1,LIUSha2,LIYang1（1.SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.TianjinJinghaiPowerSupplyCo.,Ltd.,Tianjin301600,China）
摘要：需求响应是智能电网框架里的一个重要组成部分，处于配用电侧。需求响应被认为是输电系统和电能批发市场可靠、经济运行的一个重要因素。在美国电力市场下的主能量市场和辅助服务市场，实施的需求响应计划可分为基于市场和基于可靠性2种。在不同的电力市场机制下，需求响应产品可包括能量、辅助备用服务以及容量。首先对智能电网下的需求响应新特点进行分析，进而概述美国智能电网下的需求响应计划及其参与的产品市场，再分析新形势给电网带来的影响，最后对中国实施需求响应提出一些建议。关键词：需求响应；智能电网；需求响应产品
收稿日期：2012-03-21智能电网是21世纪电力系统的重大科技创新和变革趋势，而需求响应（Demandresponse，DR）则是需求侧管理（DSM）在竞争性电力市场中的最新发展。智能电网在一开始被提出时，被赋予了在电网遭受自然灾害及人为蓄意攻击后的自愈能力。一些理念及技术的发展，已经使得智能电网远超过了被提出时的构想，并正给电力工业塑造新的景象。这些新理念及技术包括3个方面：①注重环保，包括可再生能源发电、需求响应以及分布式发电；②资产利用率提高；③重视用户的选择。另一个新转变是输电批发市场管理和配电零售市场管理之间的互动增强，在配电零售市场侧涌现的大量需求响应、可再生能源发电以及分布式发电将给输电批发市场的运行管理水平产生直接的影响。传统电力系统网络电力流是单向地从集中的发电侧流向需求侧，信息流是从低压侧到高压侧。相比之下，在新兴的智能电网背景下，电力流和信息流是双向的，如图1所示。1美国智能电网下的需求响应
广义的需求响应（DR）指电力用户根据价格信号或通过激励，改变固有习惯用电模式的行为。需求响应的概念是美国在进行了电力市场化改革后，针对需求侧管理如何在竞争市场中充分发挥作用以文章编号：1009-1831（2013）02-0061-04
Abstract：DemandResponse(DR)isanimportantingredientoftheemergingSmartGridparadigm.AlthoughmuchoftheDRemergingunderSmartGridistargetedatthedistributionlevel,DRprogramsareregardedasimportantelementsforreliableandeco⁃nomicoperationofthetransmissionsystemandthewholesalemar⁃kets.InthecontextofEnergyandAncillaryServicemarketsfacili⁃tatedbytheISOs/RTOs,DRprogramsmaybebroadlyclassifiedasmarket⁃basedorreliability⁃baseddependingontheconditionsun⁃derwhichDRisdeployed.DependingontheISO/RTOmarketde⁃signandapplicableoperationalstandards,themarketproductsDRcanoffermayincludeEnergy,ReserveAncillaryServices(i.e.,Supplemental/NonspinningReserve,Spinning/ResponsiveRe⁃serve,orRegulatingReserve),andCapacity.InthispaperwefirstexploredifferentfacetsofDemandResponseundertheSmartGridparadigm.WethenbrieflysummarizetheexistingandevolvingDe⁃mandResponseprogramsatdifferentISOs/RTOsandtheproductmarketstheycanparticipatein.WeconcludebyaddressingsomeofthechallengesandpotentialsuggestionsforimplementationofDRinChina.Keywords：demandresponse;smartgrid;demandresponseproduct中图分类号：F416.61；TK018文献标志码：C
61
|电力需求侧管理第15卷第2期2013年3月维护系统可靠性和提高系统运行效率而提出的。需求响应是智能电网框架里的一个重要组成部分，同时也是电能备用市场里潜在的供应源。一些电能市场的案例可以说明：需求响应的缺乏可能成为电能供应市场崩溃的一个主要因素。一些政策正促进美国需求响应的研究及项目开展，其中比较有代表性的有美国联邦能源管理委员会（FERC）的第719号令（FERCOrder719），以及美国复苏和再投资法案（AmericanRecoveryandReinvestmentAct）。在电能及辅助服务市场环境下，ISOs/RTOs促进了需求响应项目的开展。这类形式的需求响应项目大致可分为基于市场和基于可靠性2种，前者是借助经济信号实施，后者主要是在紧急情况下开展。依所处的ISO/RTO电力市场机制及运行规则而定，需求响应可主要提供以下几种市场产品：①容量：装机容量等；②能量：日前、实时平衡；③辅助备用服务，可以有以下几种：调频，旋转备用，非旋转备用或补充备用。除上述3种需求响应产品外，在电力系统紧急情况下，可实施基于可靠性的需求响应。依靠具体的ISO/RTO市场机制设计，DR产品可由一个或多个市场参与者提供，包括负荷服务行业（Loa1dservingentities,LSEs）、配用电公司（Utilitydistributioncompanies,UDCs）、电能服务提供商（ESPs）、终端用户、负荷代购公司和削减服务提供商（Curtailmentserviceproviders,CSPs）。下面将简要介绍美国不同地区的ISO/RTO电力市场：NYISO、PJM、ISO⁃NE、中部ISO、ERCOT的需求响应的产品，对基础设施的要求、特征、局限性以及性能要求。1.1纽约ISO（NYISO）电力市场下的需求响应产品及规则纽约的ISO提供如下4种类型的需求响应。（1）紧急需求响应计划（EDRP）：由NYISO宣布的紧急情况下的需求削减计划。参与此计划的需求侧资源至多只能与一家削减服务提供商（CSP）签订定量负荷削减合同，不需要对此计划的参与者进行遥测，但要保证有足够间隔测量。当资源侧被要求削减负荷，并且得以证实，资源侧将获得500美元/MWh或者所处实时节点边际电价的经济补偿。（2）日前需求响应计划（DADRP）：该计划带来的需求响应产品是能量（负瓦）。电价在日前市场出清过程中确定。尽管参与此计划的用户是自愿的，但是响应调度指令对于需求侧来讲是强制性的。同样，不需要对参与者作遥测，但要保证有足够的间隔测量。削减的负荷量通过与预先制定的负荷基线作比较进行计算。如果参与者没有按期削减负荷，则他们在规定的负荷削减时段的用电，将被收取高于日前制定的实时电价的价格。（3）有自备发电装机的特殊资源（ICSCR）：与紧急需求响应计划（EDRP）类似，该计划是在紧急情况下按照NYISO发布的指令削减负荷（如：参与此计划的需求侧资源由于自身经济因素没有被分配负荷削减任务，而取代这部分的是自备发电机组）。这类需求侧资源被视为发电装机资源获得经济补偿，并且在NYISO发布削减指令后必须作出行动。一个独立的需求侧资源既可以参加EDRP计划，又可以参加ICSCR计划，但不可在同一时期。（4）需求侧辅助服务计划（DSASP）：相关的需求响应产品有调频、旋转备用和非旋转备用。除了间隔测量，实时遥测对于NYISO监视需求侧资源的可用性及性能也是必要的。1.2宾西马（PJM）电力市场下的需求响应产品及规则在PJM电力市场下的需求响应产品有能量、容量、同步备用和调频。1.2.1参与PJM能量市场的需求响应（1）经济负荷响应：可由PJM代理成员或削减服务提供商提供，它是一个以节点边际价格为诱因的经济性计划。当节点边际价格大于等于75美元/MWh时，削减负荷。（2）需求响应带来的能量产品，在容量市场或辅助服务市场下以节点边际价格进行交易，并给予削减服务提供商（CSP）和负荷服务行业（LSE）如下的经济补偿。对CSP的补偿：节点边际价格减去零售价格；对LSE的补偿：零售价格。1.2.2参与PJM容量市场的需求响应需求响应参与PJM容量市场，使LSE和CSP能提供具有容量产品的需求响应，同时获得兆瓦数量级的需求响应容量，并在容量市场做清算。1.2.3参与PJM辅助服务市场的需求响应参与PJM辅助服务市场的DR应遵守如下规则：（1）参与同步备用市场遵守的规则：需求响应必须提供监测间隔不低于1min的测量数据；需求响应不得超过所在区域同步备用需求容量的25%；对在同步备用市场下进行需求响应竞价的削减服务提供商，必须存在强制性的培训要求。（2）参与PJM调频市场遵守的规则：需求响应竞价必须与发电机一样，符合所有的实时遥测要求；需求响应不得超过所在区域同步备用需求容量的25%；对在同步备用市场下进行需求响应竞价的削减服务提供商，必须存在强制性的培训要求。1.3新英格兰（ISONE）电力市场下需求响应产品及规则新英格兰的ISO电力市场的需求响应计划内容如下。
62
Vol.15，No.2Mar.，2013POWERDSM|（1）实时需求响应计划（RDR）：用户自愿参与这项计划，但是参与的负荷必须强制按照调度指令行动。此计划的其它特征如下：启用条件为极端紧急的运行状工况；最小负荷削减额为100kW；基于通知时间的分项计划为提前30min通知、提前2h通知；补偿：削减的电能每兆瓦时以最大的实时节点边际价格或者500美元的补偿，或者给予一定的兆瓦容量的信誉承诺金额。（2）实时电价响应（RPR）计划：在高电价时段自愿削减负荷，给予高于实时节点边际价格或500美元/MWh的补偿。此计划不包括容量的信誉承诺金。（3）日前负荷响应计划：对于既参与RDR又参与RPR的用户，可选择参与此项计划，主要的特征如下：最小负荷削减额：100kW；投标价格：最低50美元/MWh，最高1000美元/MWh；参与日前市场的清算；补偿：高于日前的节点边际价格或投标价格（无容量的信誉承诺金）。（4）有资格进入远期容量市场（FCM）的需求响应：下面的计划具有参与ISONE的远期容量市场的资格：实时需求响应计划（RDR）；能效计划；负荷管理计划；分布式发电计划；1.4美国中西部（Midwest）电力市场下需求响应产品及规则美国中西部ISO的ASM市场植入的需求响应计划于2009年1月6日开始实施，该计划包括2种类型：需求响应资源类型Ⅰ（DRR类型Ⅰ），需求响应资源类型Ⅱ（DRR类型Ⅱ）。（1）DRR类型Ⅰ：该计划针对的是在中西部ISO下达指令后可进行物理中断的负荷。其主要特征如下：①可提供能源备用或紧急备用，无调频；②可作委托（启用或停用），但不参与调度；③可提交作能量或紧急备用来清算，但不可在同一时段；④提供的能量产品有：有针对性的需求减少（MW），停产成本（美元），每小时削减的成本（美元/h），无能量曲线（美元/MWh）；⑤可提供紧急备用；⑥可引入的市场有日前市场、承诺的可靠性评估（RAC）市场和实时市场；⑦不能确定能量的节点边际价格，但可确定辅助服务的边际价格；⑧适合充足收益保证项目（RSG）。（2）DRR类型Ⅱ：该计划针对的是在中西部ISO下达指令后可控制的负荷。他们参与市场的要求和机会与发电机相同，并可被委托也可被调派。可提供能源、紧急备用和调频产品。1.5德克萨斯州电力可靠性委员会（ERCOT）的电力市场下的需求响应产品和规则ERCOT的需求响应计划如下：（1）自愿的负荷响应：这项计划是用户自我导向性质的，即用户根据电价的变化去主动做出用电的变化。（2）在负载之上的合格能量平衡（BUL）：该计划由ERCOT直接实施，其主要特征如下：提供的服务：能量向上平衡服务，能量向下平衡服务；补偿：给予辅助服务市场出清价格（MCPC），或给予参与调配的能量市场清算价格。（3）作为一类独立资源的负荷（LaaR）：该项计划涉及可控负荷，其特征如下：具有和发电机相同的遥测和调度要求；提供的服务：旋转备用服务、非旋转备用服务以及替代备用服务；补偿：给予辅助服务市场出清价格（MCPC），或给予参与调配的能量市场清算价格。除上述五大地区美国电力市场外，加州ISO（CASIO）于2009年运行了新的电力市场，叫作市场机制重设与技术升级（MRTU），并分2个阶段进行落实完成，在不同MRTU市场阶段植入不同内容的需求响应计划，将带来丰富的需求响应产品，为避免加州电能供应危机的重现提供保障。2智能电网带来的挑战
需求响应发展现状及趋势研究
口 慌划
需求响应发展现状及趋势研究
闰华光 ，陈宋宋 ，李世豪 ，李德智 ，董明宇‘
（１．中国电力科学研究院，北京１００１９２；２．华北电力大学，北京１０２２０６）
摘要：需求响应能够促进电网削峰填谷、可再生能源消纳，提升能源利用效率。近年来，国内外积极开展
需求响应研究、示范应用工作，取得了良好成效。文章介绍了美国、欧洲、日本、澳大利亚以及国内北京、
上海、江苏、台湾等地的需求响应研究现状与发展动态，分析了我国需求响应发展面 Ｉ盏的新形势，展望了国
内需求响应发展趋势，可为国内需求响应的研究和发展提供借鉴与参考。
关键词：需求响应；研究现状；发展动态；发展趋势
中图分类号：ＴＭ７１ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１９４２１／ｊ．ｃｎｋｉ．１００６—６３５７．２０１７．０３．００１
Ｏ引言
随着智能电网建设的不断推进与电力体制改革的持
续发酵，需求侧资源在配合电网削峰填谷、消纳可再生
能源等方面的作用正在被重新认识…。需求响应（ｄｅｍａｎｄ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＤＲ）指电力用户针对ＤＲ实施机构发布的价格信
号或激励机制做出响应，并改变自身用电模式的市场化
参与行为 。部分国家已经通过立法形式，从战略层面
将ＤＲ资源与发电侧资源等同对待并进行调用 。
ＤＲ是在电力市场化机制背景下发展起来的，它的
主要作用是通过电网侧与用户侧互动，提高电力系统运
行效率，为ＤＲ各参与方带来效益。美国最先开展ＤＲ技
术研究和试点，提出了ＤＲ系统通信协议规范ＯｐｅｎＡＤＲ，
并在加拿大、日本、中国台湾等地广泛试点应用。
目前，国内在ＤＲ系统开发、试点项目实施过程中，
借鉴了ＯｐｅｎＡＤＲ的有关内容，但更多的是立足国内现
状，基于电网企业相关业务应用系统（如负荷管理控制
系统、用电信息采集系统等）建设ＤＲ平台，通过招募
负荷聚合商等对电力用户侧负荷资源进行统一调控。同
时，我国的ＤＲ机制和项目设计，多数情况下由政府主
电力需求侧响应发展研究综述
２０１４．３
电力需求侧响应发展研究综述
伍伟华，庞建军，陈广开，王薪与 （广州供电局有限公司，５１０６２０）
摘要：实施电力需求侧响应（ＤＲ）能为用户侧、系统侧和社会带来诸多效益。本文基于国内外的电力需求侧响应（ＤＲ）发展现状 及相关的研究，对国际上现有的需求侧响应项目进行深入的分类讨论，总结了基于价格和基于激励的需求侧响应项目的实施 方法，说明了两类需求侧响应在系统运行与规划时的关系及其对系统的作用，介绍了美国需求侧响应的发展规划（ＤＲ２．０）。最 后针对我国需求侧响应发展现状提出建议。 关键词：需求侧响应；电价机制；激励机制；智能电网；第二代需求侧响应
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｄｅｍａｎｄ ｓｉｄｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
Ｗｕ Ｗｅｉｈｕａ，Ｐａｎｇ Ｊｉａｎｊｕｎ，Ｃｈｅｎ Ｇｕａｎｇｋａｉ，Ｗａｎｇ Ｘｉｎｙｕ ’ （Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，５１０６２０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｍｐ１ｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｍａｎｄ ｓｉｄｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ （ＤＲ） ｂｒｉｎｇｓ ｍａｎｙ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｅｒｓ，ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｓｏｃｉｅｔｙ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｆ ｄｅｍａｎｄ ｓｉｄｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ＇ａｎｄ ｏｖｅｒｓｅａｓ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｅｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｍａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｒｉｃｅ—ｂａｓｅｄ ＤＲ ａｎｄ ｉｎｃｅｎｔｉｖｅ—ｂａｓｅｄ ＤＲ ｐｒｏｇｒａｍｓ，ｉ１ｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｗｏ ｔｙｐｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｄｅｍａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ２．０（ＤＲ２．０）ｉｎ Ｕ．Ｓ，ａｎｄ ａｔ ｌａｓｔ，ｍａｋｅｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｅｍａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｅｍａｎｄ ｓｉｄｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｐｒｉｃｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：Ｉｎｃｅｎｔｉｖｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；Ｓｍａｒｔ Ｇｒｉｄ；Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ２．０．
美德两国如何对电力需求进行管理
- 1 - 导语：我国电力需求侧改革还处于方兴未艾阶段，发展虽快，但还有很多不确定的因素，不放借鉴美国和德国两位大哥的经验，看看他们的售电公司怎样正确发展电力需求侧管理的。
美国电力需求侧管理实施情况
美国是最早进行电力需求侧管理的国家，随着智能电网技术的发展、需求侧可控资源的增多，近年来美国售电公司对电力需求侧管理进行了多种技术上、模式上的创新。一方面，技术上基于云计算开展电力需求侧管理。美国售电公司加强与互联网企业、信息通信技术企业的合作，通过创建能源数据云平台（energydataplatform，EDP）实现对智能电能表采集的大数据进行分析、预测、监控，并实时通过网络与电力用户共享数据信息，提高用户削减负荷和对价格信号做出需求响应的精准度。另一方面，在模式上基于智能能源中心（smartenergyhub，S.E.Hub）开展电力需求侧管理。传统的峰谷分时电价在用电高峰时期设定高额电价，强迫用户削减负荷或者支付高额电费，是一种典型的主从式需求响应策略，用户处于被动地位。智能能源中心基于智能电网，包含多种类能源供应系统、能源存储系统以及能源转换系统。在智能能源中心模式下，用户可灵活转换能源供应系统。例如：在用电高峰期，由于电价较高则可选择使用天然气或储能设备来供热供电，既降低了用户的总用电成本又不改变用户的生产生活习惯，丰富了用户的能源使用选择权，有利于提高用户满意度。
德国电力需求侧管理实施情况
现阶段，德国售电公司电力需求侧管理的开展很大程度上依靠推出的售电侧衍生服务——能源互联网。德国的能源互联网示范项目E⁃energy包含六大示范项目，每个项目均通过不同的方式开展电力需求侧管理。
一是库克斯港eTelligence项目，基于冷热电联产方式，通过互联网平台实时发布电力供应与需求情况并进行匹配。例如：当风电富余时，售电公司会向电力工业大用户发出低电价提醒，大工业用户即选择此时开启蓄冷蓄热设备，既平衡了电力供需又降低了用电成本；
电力市场下需求响应研究综述
电力市场下需求响应研究综述
本文在简要分析和评价电力市场下的需求响应的基础上，着重研究了各种需求响应模式，包括有电价，计量和有时间下降的计量，以及贵气费用，定价和购买费用等模式，分析了它们的有素，优缺点，同时研究了如何有效应用需求响应。
现如今，电力需求响应的重要性和广泛应用已为电力市场的发展打开新的空间。市场体系卓越（ER）主义等若干理论及其市场政策和执行措施将其作为以满足价格灵活性及长期利益和效率改善为主旨的替代以及对现有市场机制的补充。随着能源市场的分散化和参与者数量的不断增加，电力市场中的动态平衡受到贸易结构和无线技术等多种非经济性因素的影响，使得需求响应成为新改变实现多元化能源市场平衡的重要手段。
电力市场下的需求响应是多方位的，主要包括有电价，计量和有时间下降的计量，以及贵气费用，定价和购买费用等模式。有电价模式主要采取价格总量受限控制，通过提高体系内消费者的日间电价，降低晚上及节假日电价，迫使某些大型高价值用户推迟部分的设备操作至其他功率低的时候，以保证电网的安全运行。计量需求响应采用可调节负荷技术让客户在动态实时电费调整的条件下降低发电成本，以及给传统和可再生能源电厂更多的财富参与市场，提高竞争力。贵气费实施时间灵活，可以有效缓解供应和需求不平衡，促进节能新能源发展，实施价格不受电力结构性条件限制，可以应对短期用电情况的变化，保持电力市场平衡稳定。
定价购电机制是电力市场的重要组成部分，它在减少未来的技术和财务风险，提高电力系统可靠性，缓解负荷峰值，构建电力系统均衡性及多元结构等方面具有重要作用，它不单独应用在发电侧，也可以用于分布式能源平衡及能源储备市场发展中。
全面总结来看，电力市场中的需求响应是实现定价机制和市场多元化发展的有力技术和政策工具，它既可以保持电力系统的稳定性，又可以降低电力成本，为实现可持续发展奠定了基础。此外，它还可以有助于促进多种能源技术的新发展，提高电力使用效率，实现高效的能源管理，保护环境。但在实施过程中，各利益相关方的联系需要调节，政策执行细节需要更好的规划，在这些方面都需要深入研究和完善。
美国储能市场专题研究报告
美国储能市场专题研究报告
1 美国储能市场：电化学储能成为增长新引擎
2050 碳中和目标确立，加速可再生能源发展
美国设定 2035 年实现无碳发电，2050 年实现碳中和的目标。美国作为当前世界第一大经济体， 是一个碳排放大国。减少碳排放、加快能源转型势在必行。拜登在领导人气候峰会上宣布，到 2030 年将美国的温室气体排放量较 2005 年降低 50%，到 2035 年通过向可再生能源过渡实现无碳发电，到 2050 年实现碳中和目标；并呼吁各国采取坚决行动，力争将全球平均气温较工业化前水平 提高控制在 1.5 摄氏度内。各州政府也陆续提出 100%可再生能源计划，要求在 2030-2050 年间， 逐渐达成 100%清洁能源发电。
美国可再生能源装机容量大幅提升。为达成碳中和目标，美国加速推进电气化计划，推动可再生能 源成为发电主力。根据 EIA 统计，2020 年，美国新增光伏装机 12.3GW，在疫情影响下仍达到了 历史最大容量增幅；新增风电装机 17.1GW，可再生能源（包括风能、水电、太阳能、生物质能和 地热能）产生了创纪录的 8340 亿 kWh 的电力，约占美国总发电量的 21%。可再生能源有史以 来首次超过核能（7900 亿 kWh）和煤炭（7740 亿 kWh）。
储能为电网安全稳定运行提供保障。随着新能源装机容量的不断增加，其本身的波动性、随机性与 间歇性给电网带了极大的冲击，导致了供需不匹配、波动性大等问题，影响了电网的安全稳定运行。近年来随着光伏、风电装机的进一步增加，电网本身的调节能力远远不足。储能可以灵活应用于供 电侧与用户侧，通过充放电进行调节，可以减小波动性、平滑出力、存储过量的光伏风电资源，在 提高新能源发电比例的同时，维持电力系统的安全和稳定，是能源转型道路上的必经之路。
美国储能发展迅速，加州引领行业发展
美国储能装机容量快速增加，其中加州是美国最大的储能市场。根据 BNEF 统计，2020 年全球储 能市场新增规模达到
美国智能电网相关技术---精品管理资料
美国智能电网相关技术
2009-7—22 13：05:04 信息来源: 浏览次数：129
电网运行与管理
实时监测—传感器遍布电网，从发电机、线路到变电站和馈线.实时信息使多种功能都成为可能，包括电网问题的快速诊断和修正，确定输电线路何时达到容量上限的测量.缺少这些信息则意味着输电网运行人员无法充分利用线路，以确保其不会过负荷。实时读取则允许对输电线路更充分的利用，从而改善电网可靠性和经济性。
快速仿真与建模—FSM，即快速仿真与建模,其目的是为“自愈”的电网提供数学上的支撑，使电网对将要发生的扰动具有一定的预见与反应能力，从而不断调整其状态.具体来说,FSM旨在开发一套开放的软件平台,使电网对扰动有一定的预见及自动响应能力；向系统运行人员提供精确的实时状态估计以辅助其作出决策;使电网运行人员能够根据历史数据与实时数据进行正确的预测和操作。FSM可进一步分为TFSM（Transmission FSM）与DFSM(Distribution FSM)，即输电系统的FSM和配电系统的FSM。TFSM在2004年2月开始由一个研发团队承担并签署了相关的合约，该团队由来自TVA、HP公司和华盛顿大学等机构的专家组成,由ABB公司领导。该团队目前已经建立了TFSM的功能需求，并已经开发出一套计算机架构以支持这一系统。DFSM在2004年9月开始由另一个团队承担并签署了相关合约，该团队由纽约联合爱迪生公司和法国EDF的专家组成。该团队目前已经建立了DFSM的功能需求,并为关键功能设计了UML（统一建模语言)模块。
输电/配电自动化—自动化给予电网管理者遥控运行电网的能力,而以前运行人员只能在变电站或馈线现场对设施进行手动操作.自动化能够对电网状态作出更快的调整，有助于避免电网停电和快速恢复.一些电网研究人员预计，自动化电网更加灵活，能够在故障期间将电力输送至对可靠性具有绝对要求的用户中（如医院）.自动化变电站具有传统变电站缺少的能力，将新的智能信息技术和控制技术连接起来。输电/配电自动化是“自愈电网”的基础，其实施依赖于电力系统实时监测和快速仿真计算技术的发展。
电力用户能效监测与需求响应研究综述
第３ｌ卷，总第１７９期 ２０１３年５月，第３期 《节能技术》 ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡ 兀ＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．３１，Ｓｕｍ．Ｎｏ．１７９ Ｍａｙ．２０１３，Ｎｏ．３
电力用户能效监测与需求响应研究综述
彭旭东，邱泽晶。肖楚鹏
（国家电气设备检测与工程能效测评中心（武汉），湖北武汉４３００７４）
摘要：本文介绍了能效监测系统的技术实现及其在钢铁、建筑、电力等行业的应用情况，论述
了国内外对能效评估模型的研究成果；并对目前国内外关于需求侧响应的研究进行了系统性总结； 最后对高效节能技术与控制设备在能效管理和需求响应系统中的实际应用进行了分析。
关键词：电力系统；能效监测；需求响应；高效节能技术；智能控制设备 中图分类号：ＴＨ７：唧：ＴＭ７６文献标识码：Ａ文章编号：１００２—６３３９（２０１３）０３—０２４３—０４
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＰＥＮＧ Ｘｕ—ｄｏｎｇ，ＱＩＵ Ｚｅ－ｊｉｎｇ，ＸＩＡＯ Ｃｈｕ—ｐｅｎｇ （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ（Ｗｕｈａｎ），Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｔｅｅｌ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎ・ ｄｕｓｔｒｙ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，
ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｆｏｒｅｉｇｎ ａｎｄ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｅｍａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ
需求响应式公交车辆调度模型和算法研究综述
文章编号：1673-0291（2023）04-0031-14DOI：10.11860/j.issn.1673-0291.20220152第 47 卷 第 4 期2023 年 8 月Vol.47 No.4Aug. 2023北京交通大学学报JOURNAL OF BEIJING JIAOTONG UNIVERSITY
需求响应式公交车辆调度模型和算法研究综述
宋翠颖a，b， 王鹤玲a，b， 田泽尚a，b， 牛学勤a，b
（石家庄铁道大学 a.河北省交通安全与控制重点实验室，b.交通运输学院，石家庄 050043）
摘要：需求响应式公交车辆调度（Demand Responsive Transit Vehicle Scheduling，DRTVS）是需
求响应式公交运营计划中的重要内容，一个合理的车辆调度方案对降低运营成本、提高运营效率具
有重要意义，为此分析和总结了近十年来国内外关于DRTVS的优化模型和求解算法.首先，简要
介绍了DRTVS模型及求解算法的分类和定义；其次，分别从调度方式、站点类型、时间约束和车辆
类型4个角度对调度模型的构建和优化进行了阐述；再次，整理总结了常见的算法类型，以及每种
算法的求解效果和适用条件；最后，针对当前研究中存在的建模时考虑因素不全面、假设条件过于
理想化、算法求解精确度较差等问题，对优化模型及求解算法未来的研究方向进行了探讨.研究结
果表明：近年来有关研究主要以动态调度、可变站点、软时间窗和多车型为主；调度模型的优化目标
同时考虑出行时间、运营里程、服务质量等因素；现有车辆调度模型缺乏广泛适用性和实际可操作
性；针对求解算法研究发现，小规模调度问题主要采用精确算法求解，对于大规模调度问题，使用启
发式算法进行求解.
关键词：城市交通；需求响应式公交；车辆调度；研究综述；优化算法
中图分类号：U491.1 文献标志码：A
Review of demand-responsive transit vehicle scheduling
浅议电力需求侧管理与需求响应
1042014年第30期（总第325期）
1973年初，美国提出能源需求侧管理，不但要管理供应侧，还要管理需求侧；1981年美国学者（EPRI副院长克拉克·W·盖林斯）第一次提出了电力需求侧管理（DSM）的思想。2001年美国发生的加州电力危机使美国意识到需求侧需要和发电侧等同对待，及时将电网信息传递到需求侧，从而实现需求侧的响应。2006年美国能源部正式对需求响应进行定义。目前我国通过二十多年的电力需求侧管理工作探索和实践，需求侧管理已成为提高电能利用效率、降低社会用电成本的有效措施，对促进节能减排具有重要的作用。国家发改委、财政部、国资委、电监会以及能源局更在2010年11月4日联合发布了《电力需求侧管理办法》，旨在通过更具体的措施加强其可操作性，确保实施效果。作为需求侧管理的一种体现，需求响应可反过来更好地实现需求侧管理，加强短时电力供应的灵活性。一、电力需求侧管理所谓的电力需求侧管理，主要是政府、电网公司一系列行政、法规、经济等管理活动，目的是影响、调整或改变用户的用电模式，对负荷进行管理。根据我国发改委制定的《电力需求侧管理办法》，目前我国需求侧管理的主要措施如下：电价制度：如峰谷电价、季节电价、高可靠性电价、可中断电价等。通过价格影响改变消费者用电习惯，削减高峰时段用电，增长低谷期用电量，平滑负荷曲线，提高电网设备效率。企业节能服务包括电网企业和用电企业。电网企业主要通过采用节能变压器、优化网架结构、增强无功补偿、降低线损率等措施提高能效；用电企业则通过节能改造，使用高效用电设备和变频、热泵、电蓄冷、电蓄热等技术，合理配置无功补偿装置，加强无功管理，提高用电效率。通过上述一系列措施减少电能损耗，提高电能使用的效率。我国在2013年对实施电力需求侧管理目标进行责任考核，考核依据是《国家发展改革委关于印发的通知》（发改运行〔2011〕2407号）要求。考核结果显示，2012年国家电网公司、南方电网公司均超额完成电力需求侧管理目标任务，共节约电力302万千瓦，节约电量117亿千瓦时。通过需求侧管理，节电效果明显。通过电价制度企业改变生产习惯，将能转移的负荷进行转移，只要电价政策不改变，企业的这种用电模式就不会改变，企业这种改变就是一种需求响应。另外，电网公司通过优化电网架构，用电企业通过节能改造提高电力的使用，减少了电能损耗，提高能效之后电网的供电能力和企业的用电水平在很长时间之内都会比较恒定。二、电力需求响应响应是指对某种政策的一种反应，一种应对行为。如实行峰谷电价之后，企业改变用电习惯就是一种响应。需求侧响应是需求侧管理在电价政策上一种更灵活、更快速的反映，可以让需求侧管理发挥更大的作用。需求响应的提出比需求侧管理要晚20年，从其概念的提出、实际运用到现在不过短短十几年，但却越来越引起各国的重视，其重要性和作用也突显出来。1.需求响应的概念需求响应的概念是美国在进行了电力市场化改革后，针对需求侧管理如何在竞争市场中充分发挥作用以维护系统可靠性和提高系统运行效率而提出的。2006年美国能源部对需求响应的定义如下：终端用户由于电价变化而改变自己原来的用电模式。我国在《需求响应效果监控与综合效益评价导则》中对需求响应的定义是：广义上说，需求响应是指电力市场中的用户针对市场价格信号或激励机制做出响应，并改变常规电力消费模式的市场参与行为。从不同的角度，需求响应可以有不同的定义，从资源的角度，需求响应可以作为一种资源，是指减少的高峰负荷或装机容量；从能力的角度，需求响应能够提高电网运行可靠性，增强电网应急能力；从行为的角度，需求响应是指用户参与负荷管理，调整用电方式。通过需求响应，使用户积极参与到电能的管理中，并尽最大的限度挖掘电网的供电能力，保障电网的供电安全。比如，在夏季，由于大量使用空调，使电网的高峰负荷超过了电网当前的供给能力，如果为满足夏季高峰负荷而增加电网设备投资，所增加的这些设备需要全年工作（非夏季时，设备使用效率降低），不但需要增加设备的费用，还要增加设备的维护、维修费用，这些投资花费最后都会转嫁给消费者。如果在夏季高峰时期，一些用户通过减少电量消耗，使高峰负荷控制在电网的供给水平之内，这样电网公司就可以不用增加额外的设备投资来满足夏季高峰负荷。而对那些在高峰用电时期减少电量使用的用户，电网公司相应地要给予一定的补偿。如果这个补偿费用低于新增设备投资的费用，这种做法对电网公司和用户都是有利的。而对于用户来说，那些看上去只能消耗电能的设备，现在也成了一种可以带来收益的资源。2.需求侧管理与需求响应需求侧管理是从上而下的一种政策或手段，如电价政策、节能手段等，通过需求侧管理可以提高能源利用效率，改善负荷浅议电力需求侧管理与需求响应汤 黎（深圳市金宏威技术股份有限公司，广东 深圳 518057）摘要：介绍了电力需求侧管理和需求响应的概念，以及我国实施电力需求侧管理及需求响应的现状，分析了电力需求侧管理与需求响应的实现方式以及两者对电力供应的影响。关键词：电力需求侧管理；电力需求响应；节能减排中图分类号：F270.7 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）30-0104-01
美国电力需求响应研究
4 新形势下电力需求响应未来发展趋势 4.1 电力体制改革政策与电力市场建设分析 4.1.1 电力体制改革政策梳理 电力行业是关系国家能源安全、经济发展和社会稳定的基础产业，进一步深化电力体制改革，是贯彻落实国家全面深化改革战略部署的必然要求；是发挥市场配臵资源的决定性作用、实现我国能源资源高效可靠配臵的战略选择；是加快推进能源革命、构建有效竞争市场结构的客观要求。随着电力行业的发展，电力体制改革从政策出台到局部试点，再到配套文件落地，改革进程超出电力行业和资本市场预期。这些电力体制改革政策的实施过程及成果对未来的电改有着极大的借鉴作用，而下文通过对出台的电力体制改革政策进行梳理分析，结合实际情形及电力体制改革政策取得的成果，为未来的电力体制改革的方向和重点提供参考，从而进一步深化推进电力体制改革工作。 2015年3月15日，中共中央国务院下发了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发„2015‟9号文件，以下简称9号文），正式开启了新一轮的电力体制改革。电改9号文中明确了国家深化电力改革的重点和路径，提出了有序推进电价改革，理顺电价形成机制；推进电力交易体制改革，完善市场化交易机制；建立相对独立的电力交易机构，形成公平规范的市场交易平台；推进发用电计划改革，更多发挥市场机制的作用；稳步推进售电侧改革，有序向社会资本放开配售电业务；开放电网公平接入，建立分布式电源发展新机制；加强电力统筹规划和科学监管，提高电力安全可靠水平七大方面的重点任
务，其核心可以理解为即按照管住中间、放开两头的体制架构，有序放开输配以外的竞争性环节电价、有序向社会资本放开售电业务。 2015年3月20日，国家发展改革委、国家能源局《关于改善电力运行调节促进清洁能源多发满发的指导意见》。该意见就改善电力运行调节，促进清洁能源持续健康发展提出了统筹年度电力电量平衡，积极促进清洁能源消纳；加强日常运行调节，充分运用利益补偿机制为清洁能源开拓市场空间；加强电力需求侧管理，通过移峰填谷为清洁能源多发满发创造有利条件三大方面的25条具体措施促进清洁能源发展，减少局部地区的弃风限光等现象，促进清洁能源可持续良性发展。 2015年4月9日，国家发展改革委、财政部印发《关于完善电力应急机制做好电力需求侧管理城市综合试点工作的通知》，该通知的目的在于引导城市加强电力需求侧管理，完善电力应急机制，消纳可再生能源发电，推动智能电网的应用和发展，提升用能管理、企业管理乃至社会管理水平。具体做法包括：一是鼓励、支持发展电能服务业，吸引全国乃至全球的优秀电能服务企业参与试点工作。二是鼓励用户按照《电力需求侧管理平台建设技术规范(试行)》要求，实现用电在线监测并接入国家平台。三是对于已安装建筑分项计量或能源管理系统(EMS)等具备用电在线监测功能的用户，鼓励通过必要的数据接口接入国家平台。四是引导与发电企业直接交易的用户加快实现在线监测并接入国家平台。五是对于接入国家平台并主动参与需求响应的用户，原则上不再采取拉闸限电措施。六是大力加强能力建设，通