電力需求側管理平臺建設與應用實踐淺析

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摘要:電力需求側管理平臺的建設與應用，既是適應信息化發(fā)展，帶動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術應用，也是更好發(fā)揮政府作用，推動節(jié)能減排工作，提升電力運行調節(jié)水平的重要途徑。本文介紹了電力需求管理平臺的建設背景，以及新形勢下河北省對電力需求側管理平臺進行了優(yōu)化升級，提升了平臺應用價值。在對建設意義和功能應用進行闡述與分析的基礎上，圍繞企業(yè)應用案例，重點從管理節(jié)電和技改節(jié)電兩方面對平臺應用效益進行了分析。

關鍵詞:電力需求側管理平臺;數(shù)據(jù)分析;能效管理

1概述

電力需求側管理(DSM)作為電力優(yōu)化資源配置的有效舉措，不僅在節(jié)約電力電量、提升負荷率、減輕用電缺口上發(fā)揮了重要作用，而且對于促進“雙型”社會的建設發(fā)揮了重要作用。為進一步推動電力需求側管理工作發(fā)展，“十二五”期間，國家層面啟動了電力需求側管理城市綜合試點工作，提出要加快構建電力需求側管理平臺，在資金政策方面給予了大力支持。河北省作為全國首批開展電力需求側管理城市綜合試點工作的省份，順利建設完成省級電力需求側管理平臺，并與國家電力需求側管理平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通。該平臺具備在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析、有序用電和需求響應、信息發(fā)布等基本功能，初步實現(xiàn)了以信息化手段推動實施電力需求側管理工作的新模式。隨著“云大物移智鏈”等信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷革新、進步與發(fā)展，電力需求側管理逐步向實時化、智能化、自動化方向演進，基于數(shù)據(jù)應用與分析的服務需求越來越多，政府和企業(yè)對依托平臺大數(shù)據(jù)提供的服務內容和服務質量要求也越來越高，平臺現(xiàn)有功能及應用難以滿足未來需求的矛盾日益凸顯［1］。

2新形勢新要求

近年來，我國提出了通過智能用電創(chuàng)新管理模式，培育電能服務新業(yè)態(tài)，提升電力需求側管理智能化水平的新要求。2017年9月，國家6部委聯(lián)合印發(fā)《關于深入推進供給側結構性改革做好新形勢下電力需求側管理工作的通知》(以下簡稱《通知》)并發(fā)布了《電力需求側管理辦法(修訂版)》。《通知》明確提出當前電力需求側管理面臨新的形勢:電力供需總體供大于求，可再生能源消納矛盾突出。《通知》也強調新形勢下，電力需求側管理除繼續(xù)做好電力電量節(jié)約，促進節(jié)能減排工作以外，應重點推進電力體制改革，實施電能替代，促進可再生能源消納，提高智能用電水平［2-4］。隨著信息和通信技術與用電技術的不斷融合，結合新形勢和新任務，2019年河北省對電力需求管理平臺進行了全面優(yōu)化升級，軟件架構在原有用戶版基礎上，不僅面向政府新增開發(fā)政府版，還開發(fā)了用戶版APP和政府版APP，平臺軟件功能得到極大地豐富和拓展，應用場景也更加靈活多樣。優(yōu)化升級后軟件功能架構如圖1所示。

3建設意義與應用分析

3．1建設意義

電力需求側管理平臺作為電力需求側管理廣泛深入36開展的一種重要的信息化手段。通過該平臺，有利于加強電力運行監(jiān)測，提高經濟分析預警能力;有利于幫助用戶實時、形象地了解用電情況，提高電能利用效率，節(jié)約電力和電量;有利于建立用電在線診斷分析評價體系，促進電能服務產業(yè)發(fā)展壯大;有利于引導電網(wǎng)公司、電能服務商和企業(yè)平臺數(shù)據(jù)接入省平臺，整合現(xiàn)有信息資源，實現(xiàn)規(guī)?；?、集約化開發(fā)應用。

3．2應用分析

基于數(shù)據(jù)資源持續(xù)接入和不斷整合，優(yōu)化升級后的電力需求側管理平臺將在以下幾個方面發(fā)揮重要作用:一是為政府部門電力宏觀調控提供服務。平臺作為重要的信息載體，能夠實現(xiàn)“實時監(jiān)測、歷史分析、趨勢預估”等功能，為政府部門宏觀經濟運行調節(jié)、促進新能源建設與消納、節(jié)能減排政策制定、企業(yè)能效水平監(jiān)管、執(zhí)行評價、綜合分析等提供決策依據(jù)，有助于增強電力負荷調控和應急保障能力，保障電力安全穩(wěn)定。二是為電力用戶節(jié)能提供服務。平臺能夠動態(tài)反映企業(yè)內部電能消耗情況，實現(xiàn)用電情況的全面監(jiān)測、分析和評估，有助于企業(yè)優(yōu)化生產工藝，挖掘節(jié)能潛力，開展需求響應，提高用電效率，幫助企業(yè)實現(xiàn)科學用電、節(jié)約用電。同時，電力用戶利用平臺發(fā)布節(jié)能改造項目信息，為企業(yè)尋求市場資源，與節(jié)能服務機構對接提供服務。三是為電能服務機構挖掘項目提供服務。平臺能夠為工業(yè)企業(yè)和電能服務機構搭建服務橋梁，推廣先進產品(技術)和示范項目，實現(xiàn)在線咨詢和技術服務，促進項目對接、產融銜接。幫助電能服務機構從系統(tǒng)角度全面評估企業(yè)能源管理效果，并發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間和節(jié)能方向。相比其他服務模式，平臺服務更具全面性、系統(tǒng)性、客觀性，企業(yè)在此基礎上落實的節(jié)能改造方案將更具針對性，扶持一批電能服務機構不斷發(fā)展壯大。四是為第三方節(jié)能量核查認證提供服務。平臺能夠為節(jié)能量核查認證機構準確核查項目節(jié)能效果提供依據(jù)。同時通過平臺公布第三方核查認證機構的節(jié)能量核查認證過程及結果，有利于提高核查認證的公正性、科學性和權威性。

4應用實踐分析

本文將圍繞企業(yè)用戶應用實踐案例，重點從管理節(jié)電和技改節(jié)電兩方面進行分析。

4．1合理關停輔助用電設備案例

此案例中，根據(jù)生產流程需要，空壓機是除塵器的輔助設備，除塵器關停時，空壓機也應關停。從平臺系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示(如圖2所示)，在吸塵器關停時段，空壓機處于持續(xù)空開狀態(tài)，造成電能浪費。經數(shù)據(jù)分析，空壓機平均運行負荷約250kW，空開運行時長約2．5h。若合理關?？諌簷C，每天可節(jié)約電量625kW·h，按每年運行250天計算，可實現(xiàn)年節(jié)約電量15．6萬kW·h，節(jié)約電費7．8萬元(電價按0．5元/kW·h計算)。

4．2合理錯峰用電案例［5］

此案例中，窯爐的加溫時間沒有特殊要求，主要目的是保溫。從平臺系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示(如圖3所示)，該設備上午高負荷運行時段為8:00—11:00，平均運行負荷250kW。參照2021—2022年河北電網(wǎng)銷售電價表規(guī)定，此時段正處于高峰用電時段，電價分別是平段、谷段的1.6倍和2．6倍，大大增加了用電成本。2021年7月26日，國家發(fā)改委出臺了《關于進一步完善分時電價機制的通知》(發(fā)改價格〔2021〕1093號)，對優(yōu)化分時電價機制、強化分時政策執(zhí)行等提出了整體要求。后續(xù)峰谷電價價差將會繼續(xù)拉大，峰谷用電優(yōu)化勢必會引起更多企業(yè)的重視。

4．3提升功率因數(shù)案例［6］

4．3．1案例分析。通過平臺在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)某鋼鐵企業(yè)粗軋機存在運行負載變化大，功率因數(shù)較低的問題，具有較大的技改節(jié)電空間。選取該設備的典型負荷曲線和功率因數(shù)曲線進行數(shù)據(jù)分析，如圖4和圖5所示。該設備為繞線式異步電動機，其銘牌參數(shù)如表1所示。從負荷曲線可以看出其負載變化十分頻繁，日常運行功率因數(shù)遠低于額定功率因數(shù)。參照平臺數(shù)據(jù)曲線參數(shù)統(tǒng)計表(見表2)，從中可以看出:運行總負荷越大，平均功率因數(shù)就越低，且平均功率不由最大總負荷的大小決定，而是由沖擊負荷的工作頻率所決定。存在過負荷運行20%～40%的現(xiàn)象，且過負荷越多功率因數(shù)越低，損耗也就越大。4．3．2改進建議。根據(jù)粗軋機的運行特點，建議采用變負載進相器，采取就地補償?shù)姆绞教岣吖β室驍?shù)。變負載進相器采用變頻技術和微機控制技術，可靠性高。該技術不僅可以提高功率因數(shù)，而且升溫明顯降低，大大提高了過載能力及效率，電動機使用壽命得到延長，不僅可以降低無功功率，還可降低定子電流和銅損、鐵損，從而降低電動機消耗的有功功率，使節(jié)電效果更加顯著。4．3．3實際效果分析。將功率因數(shù)從0．49提高到0．8，其有功功率P=1635．44kW，功率因數(shù)cosφ1=0．49，采取變負載進相器后使功率因數(shù)達到cosφ1=0．8。其補償容量:=1684．5kVar電動機的有功功率損耗ΔP:ΔP=KQQc=0．02×1684．5kVar=33．69kW年節(jié)約電量Q:Q=ΔP×24×250≈20萬kW·h電價按0．5元/kW·h計算，年可節(jié)約電費10萬元。注:式中KQ按國家標準GB/T12497—2006為無功經濟當量(0．02～0．04)，取0．02，年運行天數(shù)取250天。

5結語

綜上所述，河北省電力需求側管理平臺有效實現(xiàn)了電能管理的可視化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化和專業(yè)化，通過加強管理和技術改進，能夠產生良好的社會效益和經濟效益。“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，利用平臺大數(shù)據(jù)挖掘節(jié)電潛力，實現(xiàn)用能效率提升，有效促進節(jié)能減排勢必得到全社會更為廣泛地認可與肯定，平臺建設與應用也將迎來快速發(fā)展期。

參考文獻:

［1］曾鳴，王俐英．雙碳目標下的電力需求側管理進階與變革［J］．中國電力企業(yè)管理，2021(4):23-25．

［2］陳之敏．我國電力需求側管理工作現(xiàn)狀與政策趨勢［J］．電力需求側管理，2017(1):3，4，16．

［3］王娟，周伏秋，許文．新形勢下電力需求側管理財政政策研究［J］．地方財政研究，2018(7):43-47，73．

［4］周伏秋．高質量發(fā)展新時代電力需求側管理升級方向［J］．電力需求側管理，2020(1):1-2．

［5］劉迪．電力需求管理與錯峰用電分析［J］．能源與環(huán)境，2018(9):214-215．

［6］楊志榮．節(jié)能與能效管理［M］．北京:中國電力出版社，2009．

作者:李紀榕 劉濤 郭威炯 吳艷微 孔曉玉 單位:河北省電力需求側發(fā)展中心 河北太行計量檢測有限公司