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需求響應
產品時間：2025-03-24
中國將力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。2021年3月15日召開的中央財經委員會第九次會議明確了實現(xiàn)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(tǒng)，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年前實現(xiàn)碳中和。2021年3月15日主持召開中央財經委員會第九次會議明確了實現(xiàn)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(tǒng)，為我國能源清潔低碳轉型指明了方向。
新型電力系統(tǒng)具備四個方面的特性：一個趨勢、二個矛盾、三個價值、四個變化。
一個趨勢：
大規(guī)模新能源接入催生電網“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、波動性。隨著風電、光伏等大規(guī)模接入電網，電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)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(tǒng)形態(tài)發(fā)生深刻變化 。
終端各類用電用能形態(tài)不斷涌現(xiàn)推進電氣化水平提升。我國終端電氣化率呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢，分布式能源、儲能、電動汽車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(xiàn)。構建能源資源大范圍優(yōu)化配置平臺，打造支撐我國大規(guī)模新能源開發(fā)利用的核心物理基礎，是推動我國能源綠色低碳轉型的關鍵。
兩個矛盾：
電網季節(jié)性尖峰負荷增長。2020年“三華"地區(qū)各省最大負荷95%以上尖峰持續(xù)時間7-60小時，97%以上尖峰持續(xù)時間僅為20多小時，通過調峰電廠及配套電網投資約2850億元，將會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(tǒng)的“源隨荷變"的電網調度運行方式提出了極大挑戰(zhàn)。
三個價值：
經濟價值——解決電網供需平衡問題：“三華"地區(qū)電網2019年最高負荷95%以上峰值負荷的利用小時數(shù)僅為5-81小時，通過調峰電廠的方式緩解調峰壓力，相關電廠及配套電網建設投入約為2850億元。而實施同等效果需求響應的年成本約為20億元左右，可以顯著降低系統(tǒng)高峰供電壓力，更加經濟地解決電網供需平衡問題。
環(huán)保價值——促進新能源消納：能夠改變用戶傳統(tǒng)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的趨同，促進新能源的規(guī)模化發(fā)展應用，對于減少傳統(tǒng)化石能源利用、保護環(huán)境具有重要意義。
客戶價值——實現(xiàn)用能優(yōu)化，降低用能成本：實現(xiàn)客戶用能優(yōu)化，降低能源消耗強度和總體用能成本。促進用戶對價格或者激勵信號做出響應，參與電力需求響應和現(xiàn)貨交易，增加客戶收入。
四個變化：
電源發(fā)生深刻變化：常規(guī)發(fā)電建設緊縮，清潔能源發(fā)電裝機持續(xù)快速增長。新能源大量替代傳統(tǒng)火電，電力系統(tǒng)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(jié)能力下降、不穩(wěn)定性增加。
電網發(fā)生深刻變化：電力主干網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(tǒng)調節(jié)能力有限，特高壓直流閉鎖風險加大。電網運行和穩(wěn)定控制方式發(fā)生重大改變。
負荷發(fā)生深刻變化：客戶側分布式發(fā)電（分布式光伏、冷熱電一體化）、儲能、電動汽車發(fā)展迅速，客戶從“無源"變?yōu)椤坝性?。一般工商業(yè)和居民負荷比重增加，空調負荷推高電網尖峰。
市場環(huán)境深刻變化：電力體制改革深入推進，電網盈利、輸配電價面臨嚴格監(jiān)審，傳統(tǒng)投資模式難以持續(xù)。市場化交易日益靈活，現(xiàn)貨交易迫在眉睫，用戶參與度極大提升。
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(wěn)的管理工作。確保電網負荷高峰、發(fā)電能力不足時，民生、公共服務及重要用戶用電。
總體原則
開放性和擴展性
采用主流的技術和產品都應滿足開放性的要求。在底層技術標準上實現(xiàn)開放，采用模塊化建設模式，采用通用軟件開發(fā)平臺，支持多種硬件平臺，具備良好的開放性和可移植性，適應計算機技術和網絡技術發(fā)展的需求。
系統(tǒng)的各功能可以保持相對獨立，但各個子模塊必須符合相關技術條件和數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約的要求，為保證投資效益，系統(tǒng)應具備良好的擴展性，滿足軟件功能擴充等要求，系統(tǒng)可分期、分層建設，并可根據(jù)發(fā)展應用需要進行平穩(wěn)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(tǒng)運行的高度可靠，充分考慮關鍵應用的可靠性要求，包括數(shù)據(jù)庫、主機、應用部署、網絡等關鍵環(huán)節(jié)配備多種高可靠性方案。
準確性和完整性
在系統(tǒng)實際運行中，終端數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性以及平臺數(shù)據(jù)處理的完整性應滿足相關技術標準。
實用性和先進性
以實用為基礎，盡量采用技術成熟的產品，同時考慮系統(tǒng)的先進性，保證系統(tǒng)技術水平和應用水平滿足未來三到五年內的應用需要。
系統(tǒng)網絡架構
需求響應終端持續(xù)監(jiān)測工業(yè)用戶可調負荷資源（車間/產線/設備）的運行狀態(tài)及負荷數(shù)據(jù)，實時測算需求響應能力并上報電力需求側實時管理系統(tǒng)平臺。
在電網啟動需求響應時，平臺根據(jù)上報的需求響應能力，智能分配負荷調控指標，通過需求響應終端下發(fā)需求響應事件至信息交互終端，并同時短信通知電力用戶；
用戶對需求響應事件進行決策，并通過交互設備反饋平臺決策結果，若選擇參與則由用戶下達生產計劃調整方案，生產員工調節(jié)生產設備以滿足負荷調控指標。
需求響應終端
基于國產自主知識產權芯片的可調節(jié)負荷互動響應終端；能夠接收可調節(jié)負荷互動響應系統(tǒng)主站（需求響應服務系統(tǒng)或需求響應聚合系統(tǒng)主站）下發(fā)的事件信息，并與電力用戶所屬的用電設備（系統(tǒng)）、智能終端設備以及能源管理系統(tǒng)等信息交互，實現(xiàn)用電設備信息互聯(lián)互通，滿足電力需求響應、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濟運行建設的電力綜合監(jiān)測管理平臺，主要目的是實現(xiàn)地區(qū)經濟運行分析調節(jié)和能效管理等方面的一體化管控，實現(xiàn)“平時抓能效監(jiān)測，緊張保電力供應"的管理目標。實現(xiàn)用電管理的“數(shù)字化、網絡化、可視化、專業(yè)化"，為電力用戶提供電能管理或專用化托管服務。
負荷上報
負荷調峰預警
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