电力的安全、稳定和充足供应,是国民经济稳定发展的重要条件。当前,我国电力供应总的形势比较好。但是,随着经济的快速发展,2002年以来,部分地区出现了缺电现象,2003年电力供求矛盾又有所加剧。2003年4月后,由于受“非典”疫情影响,餐饮、旅游、宾馆等商贸企业受到较大影响,电力需求有所下降。不过,这种现象是局部和暂时的。从长远看,国民经济和社会发展对电力的需求是巨大的。2003年一季度,经济增长了9.9%,全社会用电量增长17.17%,全国各大电网最大负荷平均增长了17.48%。中国电力企业联合会发布的最新调查报告显示,2004年全年我国电力需求将承接上年的扩张势头,继续保持快速增长态势。但全年将呈现前高后低的走势。预计,全国电力供需基本平衡估计要到2006年才能实现。
2003年,我国电力缺口为1300万k W左右,电量缺额为400亿k Wh左右。针对这种情况,各地积极开展电力需求侧管理,大约弥补了900万k W左右的负荷缺口,对缓解电力供需矛盾发挥了重要作用。2004年,我国电力供需矛盾更加突出,全年缺口在2000万k W以上。实施电力需求侧管理,通过削峰填谷方式削减高峰负荷,可以有效降低高峰时段电力需求1000万k W,可大大缓解电力紧张局面。可见,为保障缺电情况下的电力供应,需要加强电力需求侧管理。
从长远看,我国的能源紧张问题非常突出。我国人均资源占有量不到世界平均水平的一半,但产值能耗比世界平均水平高出一倍。以煤炭为主的能源结构,又使能源的开发利用与环境保护的矛盾更加尖锐。因此,提高电力的利用效率非常重要。在这方面,电力需求侧管理大有可为。有关方面预测,如果实施有效的电力需求侧管理,到2020年,我国可减少装机1亿k W左右,超过5个三峡工程的装机容量,同时还可节约8000亿~10000亿元的投资。所以,加强需求侧管理投资少、见效快、潜力大。抓电力需求侧管理,提高电力利用效率,应该成为今后我国电力发展长期坚持的方针。
我国于20世纪90年代初引入需求侧管理,经过10多年的探索与实践,取得了一定的成效。特别是在2003年严峻的电力短缺形势下,需求侧管理作为缓和用电紧张矛盾的重要措施,对保障人民群众生活用电,保障重点企业生产用电需要,保障电网安全稳定运行发挥了重要作用。我国台湾省也具有参考价值的经验。20世纪80年代台湾出现了高峰负荷持续攀升、电网峰谷差不断拉大、夏季高峰用电十分紧缺的状况,政府部门和电力公司积极发挥电价在电力资源配置中的杠杆作用,通过实施峰谷分时电价、可中断电价、季节性电价以及推广蓄冷空调、对中央空调实施周期性暂停用电等需求侧管理措施,削减、转移了50%左右的高峰负荷,缓解了缺电矛盾。2001年台湾电力公司通过需求侧管理抑制高峰负荷438.7万k W,占年最高负荷的17%。
总之,我国在过去的十年中,作为技术创新,在政府的倡导下,电力公司及电力用户密切合作,做了大量的工作。目前,DSM在我国已经应用于以下的方面:
1.移峰填谷
采用拉大峰谷电价,实行可中断负荷电价等措施,引导用户调整生产运行方式,采用冰蓄冷空调、蓄热式电锅炉等,取得实效。(www.daowen.com)
2.节能节电
采取一些激励政策及措施,推广节能灯,变频调速电动机及水泵、高效变压器等节能设备,具有很好的经济效益及社会效益。
经过大家共同的探索与实践,有许多需求侧管理的项目得到应用与实施,取得了很大的成果。累计节电1304亿k Wh,移峰380万k W,削峰3650万k W,节煤5860万t,减排SO2 133万t。我国许多省市都有DSM实践经验且取得较好效果。已经过去的10年实践表明,我国已经具备了推广实施DSM的基本条件。
从近年来的持续负荷统计来看,全国占高峰负荷95%以上的部分约1000万k W,年累计持续时间只有几十个小时。采用增加调峰发电装机的方法来满足这部分高峰负荷是很不经济的。如果采用需求侧管理的方法削减这部分高峰负荷,则既可以缓解电力供需紧张的压力,又可以提高电力系统的经济效益,同时还可以缓解环境保护的压力。
经过几年的努力,到目前为止,全国已有江苏、福建、江西、北京、辽宁、黑龙江等省和深圳、上海市,以及大庆油田、胜利油田和上海石化等企业开展过研究,也取得了一些成效。例如,上海市在上海市计委的领导下,组织了电力部门、工业部门、统计部门的有关人员,在清华大学的参与下,开展了上海市级电力系统IRP/DSM的研究,在需求侧的资源方面,重点调查了照明、风机、电动机、水泵、空调、电加热设备和余热发电等用电状况以及未来技术改造的途径。调查的范围涉及工业、商业服务业和居民生活。在供应侧,由电力公司提供现有发电装机容量和未来发展规划。在经过大量的数据调查基础上,采用成本效益分析方法,经过计算求得了未来通过技术改造后所能获得的节电潜力和可避免峰荷容量,以及实施IRP后所带来的经济效益。预计到2010年,实施DSM项目后可减少新增装机容量2.45 GW,相当于节省新增投资200亿元,可节电潜力为6.1GWh,实现可避免峰荷容量2.03 GW,用户、社会和电力公司将从中得到更大的效益。接着,“需求侧管理上海电力系统应用研究课题组”又对全市工业系统的五大高耗电行业,即冶金、机电、化工、建材和自来水行业的电动机、风机和水泵的用电状况和节电潜力进行了调查和分析,同样采用成本效益分析方法,对2000年和2010年通过节电技术改造和设备的更新,所能达到的节电潜力和实现可避免峰荷装机容量进行了计算,得出这五大行业的电动机、风机和水泵实施DSM项目后的节电潜力,分别占新增电量的22.5%和11.7%。之后该课题组又进行了一个企业内IRP/DSM的研究工作,对企业所属生产部门的电动机、风机和水泵等用电设备的用电状况进行了大量的数据调查提出了62项节电措施及由此可能得到的节电潜力。同时也开发出能够任意修改的IRP/DSM软件,为企业未来的设备节电技术改造措施提供了技术支撑。通过计算,上述设备改造和更新项目实施后,将得到年节电量45GWh。相当于2000万元的经济效益。而技改投入费用为2600万元,一年多的时间即可回收。IRP/DSM方法不仅可用于电力系统,也可以用于连续生产、供应和消费的系统,例如,煤气、热力、自来水等方面,达到提高效率,节省投资和保护环境的目的。
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