电力负荷峰谷差逐年增大,单一依靠供电侧调节负荷愈加艰难。面对这一难题,国网上海市电力公司今年另辟蹊径,在用电负荷管理系统的帮助下进行需求响应试点工作:6月18日进行105.9万千瓦的正向调控,实现填谷；8月17日进行34.45万千瓦的负向调控,实现削峰。这也是国网上海电力首次完整试点双向调控,为全力打造“海绵城市电网”积累宝贵经验。

 

　　未来,国网上海电力将建立技术标准、拓展激励模式、完善管理机制,将电力需求响应纳入上海优化营商环境整体工作,运用信息化手段推动供需双方需求智能高效互动,推动电力需求响应由试点示范走向全面实施,实现社会效益最大化。

 

　　

 

　　目前,上海电网已经遇到峰谷差逐年增大的问题。2018年的最高负荷出现在7月26日,为3094万千瓦；当天电网峰谷差高达1190万千瓦,占最高负荷的38%。过大的峰谷差,造成本地机组频繁地昼开夜停,严重影响了机组的安全性,限制了低谷轻负荷时段对区外清洁能源的消纳,影响了电网运行方式的安排,影响电网安全运行。

 

　　此外,负荷“尖峰”累计时间不长是另一个特点。2013年至2017年这5年间,单一自然年中,占上海电网最大负荷95%以上的负荷持续时间一般在20小时左右。今年以来,3000万千瓦及以上的用电负荷仅维持5小时。据测算,多达18%的本地电网供电能力在99.94%的时间内处于闲置状态。

 

　　如果为一年中的几次电力负荷紧张而增加发电能力,势必造成平时的电力供应能力过剩,这种为满足短暂的“尖峰需求”而投入的电网建设成本并不经济。既然“供”不能随意增加,那就要在“需”上做文章。2014年,一种全新的“认购模式”在上海负荷管理系统中应运而生,“认购模式”的亮点在于允许部分大用户对削减的负荷指标进行自由交易,实施主动需求响应；哪些客户让负荷、让多少负荷,则配有相应的经济补偿等措施促使用户自愿选择。国网上海电力只限定负荷指标的总数和分担客户的范围,每家客户承担多少降负荷指标,由客户按照自己的能力和意愿“能者多挑担”。

 

　　强大的上海市用电负荷管理系统,为需求响应试点工作提供了技术保障。根据上海市经信委需求响应试点工作方案,国网上海电力在系统内选取了超过30家工业用户、50家商业或楼宇用户作为试点单位,此类客户具备需求响应能力和主动减负荷潜力,并对以上用户进行了历史数据分析和负荷变化跟踪,为需求响应试点工作提供数据支撑。

 

 

　　以往,上海市开展的电力需求响应工作都是以电力公司为主导,是用户“被动点名”,而现在的需求响应多是用户“主动举手”,自觉参与。

 

　　今年6月18日零点钟声刚敲过,入睡的上海安静地迎来端午佳节,而一场电网“填谷”行动在申城悄然打响。在位于浦东东方路的上海儿童医学中心里,上海首个采用冰蓄冷超低温技术的中央空调系统启动制冰,3台螺杆制冰机全部投入运行；同一时刻,在位于国江路的公交充电站内,70台大功率直流充电桩启动约时充电……

 

　　这是国网上海电力首次实施的大规模填谷式电力负荷需求响应,整个行动从6月18日的0点持续至6时15分,期间共有88户自主申报用户、5家负荷集成商(涉及522户)参与,涵盖工业生产移峰、自备电厂、冷热电三联供、冰蓄冷空调机组、电力储能设施、公共充电站、小区直供充电桩等全类型可控负荷。此次负荷需求响应最大提升负荷105.93万千瓦,响应时段平均填谷负荷87.28万千瓦,填谷负荷量占夜间电网低谷负荷总量的8.42%,为国内目前同类电力需求响应中低谷负荷占比最高、参与负荷类型最全、参与用户总数最多的一次。

 

 

　　时隔两个月,国网上海电力在端午期间正向调控的基础上,又进行负向调控。8月17日12时至13时,上海电力在当日负荷高峰时段成功实施削峰需求响应,响应负荷共计34.45万千瓦,响应率114.83%。当天,综合能源服务公司等6个负荷集成商、共计389户用户参与此次需求响应,其中商业楼宇150户。“我们在构思一个负荷海绵城市的理念,这将为我们的负荷管理开辟一条新的道路。”上海市用电负荷管理中心工作人员赵建立说。

 

　　海绵是有弹性的,可以在干的时候吸收水分,也可以在有水分的时候挤出水。如果将每个电力用户都看作是一块小负荷海绵,那整个城市的用电侧就是一块大负荷海绵,在用电负荷管理系统的统筹下,负荷海绵就可以有效参与电网运行,实现“需求弹性,协同供需”。

 

　　本次需求响应正值台风“温比亚”影响上海期间,市场化负荷调节在构建特大城市安全应急体系建设中的潜力,以及在台风等突发灾害事件情况下上海地区用电侧负荷应急需求的响应能力得到充分验证,标志着上海“海绵城市电网”规模化双向负荷调控能力已初步形成。

 

　　今夏,国网上海电力已3次开展不同规模、不同类型需求响应试点,探索构建需求响应优先、有序用电保底的需求侧管理机制,实现了工业生产、自备电厂、冷热电三联供、冰蓄冷、储能设施、公共充电站、小区直供充电桩等全类型城市可控负荷资源的全面覆盖。通过多次需求响应试点工作的开展,区域性商业办公楼宇“虚拟电厂”、各类新技术柔性负荷调控能力得到充分验证,多平台互动对接、精准计算和数据并发等支撑响应能力全面提升。

 

　　值得一提的是,非工空调在需求响应负荷中的占比大幅提升。非工空调负荷对气温最为敏感,是气温升高时电网总体负荷激增的主要来源。同时,调控非工空调负荷对社会生产的影响较小,是较理想的需求响应资源。在市经信委、黄浦区政府、国网上海市电力公司和负荷集成商等多方合作下,国家需求侧管理示范项目——黄浦区商业建筑“虚拟电厂”项目建设成效凸显。今年内,“虚拟电厂”项目已常态化发布需求响应事件10次,响应用户104户,累计响应负荷达到5.5万千瓦,充分验证了区域性商业办公楼宇柔性负荷规模化、精细化调控能力。