基于需求侧响应的可再生能源消纳
能源行业能源管理与需求侧响应系统开发方案
能源行业能源管理与需求侧响应系统开发方案
第一章 能源管理与需求侧响应系统概述 ..................................................................................... 2
1.1 能源管理的重要性 ........................................................................................................... 2
1.2 需求侧响应系统的发展背景 ........................................................................................... 3
1.3 系统开发目标与意义 ....................................................................................................... 3
第二章 能源管理与需求侧响应系统需求分析 ............................................................................. 4
2.1 用户需求分析 ................................................................................................................... 4
2.2 系统功能需求 ................................................................................................................... 4
需求侧响应
需求侧响应
电力需求响应（Demand Response，简称DR）是指电力市场价格明显升高（降低）或系统安全可靠性存在风险时，电力用户根据价格或激励措施，暂时改变其用电行为，减少（增加）用电，从而促进电力供需平衡、保障电网稳定运行、抑制电价上升的短期行为。
简单来说，需求侧响应是用户响应电网的号召，有计划地暂时调整自己的用电情况（包括减少和增加两种情况），从而促进电力系统稳定的行为。
20世纪90年代，我国电力供应紧缺，为了保护电力资源，实行计划用电，强行限制需求侧用电量，超标企业会被强行拉闸限电，属于政府对电力市场对行政干预。
到1993年，传统电力需求侧管理被正式引入我国，以经济手段解决缺电问题，从限制电能的消费，转变为减少电能的浪费。我国开展的需求侧管理工作主要有峰谷分时电价和负荷控制两项。
而在电力工业市场化改革后，传统一体化电力公司被拆分，难以找到一个需求侧管理的责任主体，我国的电力供应也已经具有足够保障，需求侧管理需要变革为“电力需求响应”。需求响应不再是强制手段，而是发出信号驱动用户自愿响应；目的也不止是供需平衡，也包括提高系统消纳可再生能源电量，并保障电力系统稳定运行。
同时，需求响应可以充分唤醒负荷侧沉睡资源，引导客户优化用电负荷，促进源网荷储友好互动，增强电网应急调节能力。
我国不同省份的定义、类型、流程、效果评估和补偿机制等等有所不同，在各省份政府发文公布的需求响应实施方案中会有具体描述。
基于国家电力需求侧管理综合试点城市的需求响应系统及机制研究
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基于国家电力需求侧管理综合试点城市的需求响应系统及机制研究
作者：汪振
来源：《科学与技术》2014年第11期
摘要：电力是企业赖以生存与发展的重要资源，但由于企业高峰产能或高温气候的原因，常规时间只用到总容量的50%左右，存在巨大浪费。因此，本文从用电侧着手，通过采用先进的电力需求响应技术在用电侧方面进行优化与调度管理，能够减缓电力系统的投资，节省的高峰负荷相当于新建发电厂与输配电设施，同时也能改善企业的能源管理，做到以负荷控制为基础的实时管控。研究表明，采用需求响应技术能够在不影响正常生产情况下削减高峰负荷削减10%以上，也相当于企业获得10%的电力增容。
关键词：需求响应 区域性 负荷交易
1. 引言
电力需求侧管理概念引入我国已有20多年， 它对我国节能减排和经济发展发挥了重要作用，但需求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[1]。需求响应是一种以大数据为基础、以包括云服务在内的现代信息通信技术为手段，有巨量用电单位集体参与的用电与供电之间双向互动的有计划的项目活动，其目的是实现用电高峰期区域电力最高负荷的削减。需求响应本质上是一种用电负荷精细化管理方法，通过对企业的各种负荷的使用情况、历史数据或即时数据以及企业用电模式等进行精细分析，在企业内部寻找在用电高峰期被浪费掉的、可以调控的、可以节省的的负荷，把这些负荷分门别类与调控模式联系起来、储备起来，在电力高峰时使用。需求响应的作用取决于电力用户参与的规模。与传统的有序用电管理相比，需求响应是一种自觉自愿的的行动，客户参与的驱动力是公开、透明的政府的鼓励政策与激励办法。用户参与需求响应帮助电网削减了电力尖峰，维护了电网的稳定、节省了投资、节省了能源、为社会作出了贡献，因而可以得到相应的、各种可能的回报。国际上，美国加州及纽约通过十几年需求需求响应的实施，在不增加发电机组的情况下就满足的电力增长的要求，尤其是当遇到极端天气的情况下，需求响应对电网稳定性发挥了巨大的作用[2]。与新建发电厂、输配电设施相比，需求响应实施的成本一般只有他们的三分之一。
基于需求响应的分时电价优化策略研究
基于需求响应的分时电价优化策略研究
【摘要】：近年来，全球电力需求增长迅速。供需平衡是电力系统最重要的制约因素，电网可以通过增加发电量或优化需求来满足这一平衡。同时，可再生能源装机容量的激增为能源需求问题提供了一种环境友好型解决方案，但是由于其本身固有的间歇性与随机性而导致的电力供需的不匹配问题，给配电系统带来了挑战，因此需求侧控制越来越受到关注。
【关键词】：需求响应；分时电价；优化策略
引言
分时电价作为需求侧响应的一种手段，在电力行业中发挥着重要作用[f6l。分时电价是一种最常见的基于激励的电价，目前由电网实施以应对高峰负荷挑战。具体来说，分时电价是充分考虑用户用电需求、负荷曲线的高峰期和低谷期以及系统运行状况，把一天24小时分为两个时段（峰时和谷时）或三个时段（峰时、平时、谷时）。然后在遵循市场经济原则的前提下，采用某种方法针对不同的时段制定不同的电价。不同于以往的高峰时期拉闸限电，分时电价通过高峰时期设定高电价，低谷时期设定低电价，向用户传递价格信号，以价格激励的方式，促使用户在用电高峰期少用电，用电低谷期多用电，从而实现了负荷曲线的高峰向低谷的转移，即削峰填谷的目的。这样做，在一定程度上减小了最大峰谷负荷差和系统备用容量，同时也提升了系统的负荷率和运行效率。
1.负荷需求分布特性
（1）日内负荷有显著的峰谷特性，分别有两个“峰”和“谷”；
（2）两个峰出现在白天时段，第一个“峰”是因为夏季温度高，随着温度逐渐升高，用户对冷负荷的需求一直保持在高位运行，其波动性较小，从8：00持续到12：00；第二个“峰”的波动性较大，从13：00持续到18：00，相对第一个“峰”，负荷需求有小幅度下降； （3）两个谷分别出现在夜晚时段（00：00-05：00）和中午时段（12：00-13：00），第一个“谷”处于夜晚时段，人们的生产生活均停止，负荷需求最小，其波动性较小，从00：00持续到05：00；第二个“谷”出现在中午时段、时间较短，从12：00持续到13：00，是由于用户因午间休息，部分生产负荷暂停；
用户侧电力需求响应控制系统设计
用户侧电力需求响应控制系统设计
李逸超;郭睿;徐刚;胥栋;潘红光
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2024(45)4
【摘 要】为提升电力需求响应控制效果,设计基于区块链技术的用户侧电力需求响应控制系统。利用网关节点采集负荷数据,将数据传输至能源区块链中。将区块链技术应用到数据层进行分布式信息的获取和保存。利用基于数据分割的多级加密机制,处理负荷数据。采用需求响应聚合商模块读取能源区块链内存储的数据,制定电力需求响应合同内的响应起止时间与响应负荷等数据。利用网关读取电力需求响应合同内的数据,创新性地按照智能家电动态优先级执行控制算法,制定用户侧电力需求响应控制方案,以实时控制设备运行状态,从而完成用户侧电力需求响应控制。试验结果表明:该系统加密数据时的吞吐量稳定在0.61 Gbit/s。该系统可有效控制用户侧电力需求响应,降低用户的负荷功率。
【总页数】6页(P30-34)
【作 者】李逸超;郭睿;徐刚;胥栋;潘红光
【作者单位】国网上海浦东供电公司
【正文语种】中 文
【中图分类】TH391
【相关文献】 1.实时电价下用户侧电力需求响应模型优化策略及数字仿真2.集中式低压减载下电力用户负荷侧需求自动响应方法3.黏性电力用户参与需求侧响应的行为决策建模与分析4.基于自动需求响应及高级泛能管理用户侧主动响应集成控制互动设备研制与应用
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电力市场下需求侧响应的研究
电力市场下需求侧响应的研究
摘 要：电力市场下的需求侧响应(DSR)是政府利用市场价格信息和鼓励政策措施来保证社会系统安全经济发展的主要举措。在总结了国内开展DSR的成功经验后，将电力市场下的DSR界定为二个类别，即基于价格信息的DSR和基于鼓励政策措施的DSR。根据市场价格的DSR涵盖了分时段电费、即时电费和尖峰电费等举措，而根据激励措施的DSR则涵盖了直接负载管理、可暂停负载以及需求侧竞价等举措。系统分析了开展DSR的成本因素与效果，并在此基础上对用户参加DSR的工作流程展开了研究，最后提出了发展DSR的有关意见和设想。
关键词:电力市场； 需求侧响应；研究
发电行业是国民经济与社会发展的关键核心行业，在传统的发电垄断运营管理模式下，系统通常通过拉闸限电等负荷管制的手段，来达到降低系统峰荷和推迟供电企业升级与投资的目标。这样尽管在一定程度上缓和了用电供需紧张的形势，但却牺牲了使用者的最大利益，同时没有供需侧的合理参与以及市场经济规律的制约。而随着用电市场变革的不断深入，发电侧、输电侧和供电侧都将形成单独的经营主体，任何一方都将无法通过以牺牲其它一方的权益的方法来获得自身的收益，所以传统的负荷管理模式已无法满足用电市场经济的发展趋势，在市场经济环境下负荷管理模式的内涵与目标也都有了全新的扩展与外延。另外，需求侧资源不充分反映供给侧边际成本变化的问题，也需要在市场经济环境下破解。在供电市场竞争中通过引导需求侧响应，并利用市场价格信号和机制来增强需求价格弹性在市场中的影响，从而把供给侧的资源与需求侧的资源当成一个总体来规划，是适应用电市场经济发展趋势的必然需求。
一、需求侧响应机制概述
（一）电力市场的特殊性
通常的商品交易市场，价格定价都是在市场交易、供需双方之间复杂的互动过程中产生的[1]。不过对电能这个特定产品，因为电能没有大量的经济储备，而供需双方又不得不保持价格瞬时均衡，而电能系统运作的这种特点又需要国家电网进行先期策划以确保系统运作的安全性，也确定了电能市场在相当长一段时间里并没有理想的充分竞争市场地位，导致了电能这个产品在很多方而不同于普通的产品。
需求侧响应 实施方案
需求侧响应 实施方案
随着社会经济的不断发展，能源消耗问题日益凸显，尤其是电力能源的需求与供给之间的矛盾日益尖锐。在这种情况下，需求侧响应成为了解决电力需求与供给矛盾的重要手段之一。需求侧响应是指通过改变用户的用电行为，减少用电高峰期的用电负荷，从而达到平衡电力供需的目的。那么，如何有效实施需求侧响应方案呢？本文将就此展开讨论。
首先，实施需求侧响应方案需要建立健全的监测体系。通过监测用户的用电行为和用电习惯，可以更加准确地掌握用户的用电需求，为制定合理的需求侧响应方案提供数据支持。同时，监测体系也可以帮助电力部门更好地了解电力供需情况，及时调整用电策略，保障电力供应的稳定性。
其次，制定差别化的电价政策是实施需求侧响应方案的关键。通过合理制定电价政策，引导用户在高峰期主动减少用电，提高用电的弹性，从而降低电力需求高峰期的用电负荷。差别化的电价政策可以通过高峰期电价调升、谷期电价调降等方式来实现，激励用户在高峰期减少用电，提高用电的效率。
另外，加强宣传教育也是实施需求侧响应方案的重要环节。电力部门可以通过多种途径，如媒体宣传、社区宣传、学校宣传等，向用户普及需求侧响应的重要性和意义，引导用户树立节约用电、科学用电的理念，提高用户的用电意识和用电素养，从而有效地减少用电高峰期的用电负荷。
此外，推动智能电网建设也是实施需求侧响应方案的重要途径。智能电网可以通过智能计量、远程控制等技术手段，实现对用户用电行为的精准监测和控制，为制定差别化的电价政策和实施需求侧响应方案提供技术支持，提高用电的灵活性和可控性。 最后，建立健全的奖惩机制是实施需求侧响应方案的重要保障。通过建立奖励节约用电的机制和惩罚浪费用电的机制，激励用户自觉减少用电高峰期的用电负荷，提高用电的效率，保障电力供应的稳定性。
综上所述，实施需求侧响应方案需要建立健全的监测体系，制定差别化的电价政策，加强宣传教育，推动智能电网建设，建立健全的奖惩机制。只有通过多方面的努力，才能更好地实施需求侧响应方案，解决电力需求与供给之间的矛盾，保障电力供应的稳定性。
需求侧响应经济学原理分析及应用
需求侧响应经济学原理分析及应用
作者：张红日 郑重
来源：《经营管理者·中旬刊》2016年第07期
摘 要：传统的电力系统运营方式是通过对供应侧的实时调度从而满足用户的负荷需求，从而达到系统的功率平衡。该运行方式可能会带来电力市场效率低下的弊端和投资不合理的问题。与供应侧相比，需求侧的响应速度更快、成本更低，环保性更好。引入需求侧响应理论能够显著降低系统的供电成本，实现电力资源的优化配置。本文首先对需求侧响应中的基础经济学原理进行了综合研究和分析，其次讨论了需求侧响应应用在不同市场中的情况，最后对我国需求侧响应项目的开展提供相应的意见。
关键词：供应侧 需求侧 电力资源优化
目前，国家电网公司开展了大量的需求侧响应研究，并设立了专项课题用以研究该课题。需求侧管理已经成为我国电力快速发展的战略选择，虽然电力需求侧管理对电力发展起到了积极作用，但是目前的研究还很浅显，还处于探索性阶段。本文通过对需求侧响应的经济学原理进行详细的分析，对目前相关应用进行了解的详细阐述的前提下，从而为我国的需求侧响应的相应项目建设提供相关意见，从而使需求侧管理在我国的能源战略发展中真正发挥作用。
一、需求侧响应的经济学原理分析
通过微观经济学原理可知，只有当供给方和需求方能够在市场中自由交易，而且交易价格由供需两侧同时决定的时候，市场交易的总收益才是最大的。因此目前电力工业市场化的大环境中，除了政府通过一定的政策来保证一些国家能源战略能够实现外，还必须通过在需求侧引入响应机制来达到电力市场的最小成本计划和最大收益目标。需求侧响应中的经济学原理及分析在其政策的制定以及市场表现方面起着尤为重要的指导作用。下文将从三个方面详细的进行电力需求侧响应的原理分析。
1.电力边际成本曲线。电力边际成本曲线反映了电力生产过程中成本随发电量的变化，主要受发电系统发电能力、环境、技术的影响，是电价中相对固定的一部分。从数学角度讲，边际成本表示总成本曲线上各点的斜率。在现实中，随着产量的增加，边际成本会先减少，后增加。随着发电量的增加，电力生厂商的边际发电成本先减少后增加。
国内外需求侧响应的研究与实践现状
国内外需求侧响应的研究与实践现状
钟鸣;赖威敏
【摘 要】需求侧响应通过用户主动负荷调整来提高系统和资源的利用率,对电力工业和经济发展以及环境保护有着重要的战略作用.本文首先介绍了需求侧响应的特点,然后介绍了国内需求侧响应的研究和实践现状,最后介绍了国外在需求侧响应方面的研究现状和实践现状.
【期刊名称】《贵州电力技术》
【年(卷),期】2016(019)010
【总页数】5页(P21-24,54)
【关键词】需求侧响应;国内外;研究现状;实践现状
【作 者】钟鸣;赖威敏
【作者单位】广东电网有限责任公司河源供电局,广东河源517000;广东电网有限责任公司河源供电局,广东河源517000
【正文语种】中 文
【中图分类】TM714
随着电力竞争市场的发展与完善，电力系统的利益主体逐步走向多元化，需求侧资源在竞争市场中的作用被重新认识——从垂直一体化的电力公司的负荷管理工具转变为与供应侧相对应的重要系统侧资源[1-2]。
需求侧响应的概念是在美国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，需求侧响应通过用户主动负荷调整来提高系统和资源的利用率，对电力工业和经济发展以及环境保护有着重要的战略作用[1-2]。对于引入竞争后的电力市场而言，需求侧响应更是保证了系统可靠性，促进市场有效运作的必要手段。
从广义角度看，需求侧响应是指需求侧终端消费者通过对市场的价格信号、激励或者来自于系统运营者的直接指令产生改变其短期电力消费方式(消费时间、消费水平)和长期电力消费模式的行为。从资源角度看，需求侧响应可以作为一种能够减少高峰负荷或者装机容量的资源。从电网运行角度看，需求侧响应能够提高电网运行的可靠性，增强电网的应急能力。从用户行为角度看，需求侧响应能让用户参与负荷管理，调整用电方式。
综合以上不同角度，需求侧响应是指在不同市场化程度下，通过技术、经济、行政、法律等手段鼓励和引导用户主动改变常规用电方式、进行科学合理用电，以促进电力资源优化配置，保证电力系统安全、可靠、经济运行的管理工作[1-2]。本文首先介绍需求侧响应的特点，在此基础上详细介绍了国内外需求侧响应的研究现状和实践现状。
我国需求侧响应的现状与发展前景
随着电力市场化改革的深入、能源互联网概念的进一步推广，“需求侧响应”一词不断出现在我们的视野中。本篇小科普，我们来梳理下需求侧响应的基本概念，聊聊国内的实行现状并展望其美好未来~
（文章来源：一只小电驴 作者：小也驴）
需求侧响应是什么
众所周知，电力系统要时刻保持供需平衡。传统的做法是在负荷需求高时增加发电机组出力，但负荷高峰时段往往持续时间较短，为了满足这部分需求而增加的发电和输配电投资利用率很低，而且调峰机大多是成本高、不环保的火电机组，因此可以通过减少或者延迟需求侧的电力负荷来实现供需平衡，这就是需求侧响应(Demand Response)。
需求侧响应可以定义为：当电力批发市场价格升高或者系统可靠性受到威胁时，电力用户根据价格信号或激励措施，暂时改变其固有的习惯用电模式，减少或推移某时段的用电负荷从而保证电网系统的稳定性，抑制电价上升的短期行为。
需求侧响应的分类
说到这里，不得不提到我们经常见到的另一个词：需求侧管理。比如前段时间修订的《电力需求侧管理办法》，这是由政府部门主导、电网公司主要承担的一项工作任务。也就是说，电网企业每年都需要完成一定的需求侧管理目标并受到政府部门的考核。相对来说，需求侧响应则更侧重的用户主动参与，更加“市场化”。但在很多语境下，“需求侧管理”与“需求侧响应”的含义有很大重叠，可以认为后者是前者发展的成熟阶段。
国内需求侧管理现状
我国在上世纪90年代就引入了需求侧管理的概念，但并没有能够大范围推广。直到2010
年国家发改委印发了《电力需求侧管理办法》，2012年将北京市、苏州市、唐山市、佛山市四个城市设立为首批电力需求侧管理城市综合试点，上海为需求侧响应试点。
来源: 参考资料1
2014年以来，除唐山市外，北京、上海、佛山三市和江苏省已成功实施了几次需求侧响应项目，基本是每年夏季实施一两次。其中江苏省需求侧响应从实施范围、响应容量来看均处于国内领先水平。2017年7月江苏省经信委组织省电力公司对张家港保税区、冶金园启动了实时自动需求响应，在不影响企业正常生产的前提下，仅用1秒钟时间即降低了园区内55.8万千瓦的电力需求，创下了国际先例。