早在20世纪70年代,美国一个能源研究小组提出一个惊人的观点:改善用电效率比兴建和运行新电厂的花费更少,即节电越多效益越大,这就是著名的“需求侧管理”理论(DSM)。美国在加利福里亚、西太平洋、新英格兰和威斯康星州对能源领域实施DSM规划,到1998年节约能源费用达100亿美元,取得了电力工业效益最大化的成功实践。美国已经有30个州的50多家电力公司采用电力需求侧管理的方法,取得了显著的效果。除此之外,它在日本、加拿大等国和欧洲的一些国家和地区也得到了应用。目前,美国、日本、加拿大、德国、法国、意大利等国都有一支庞大的队伍从事DSM工作,成果都比较显著。
1.美国电力需求侧管理现状
美国实施需求侧管理20多年来,通过出台行政法规和经济政策、落实资金渠道、制定能效标准、建设示范工程和开展能源服务等方面推动需求侧管理的开展,取得了巨大的经济和社会效益。1989~2001年美国电力公司共投入230多亿美元用于需求侧管理工作,其中仅2000年,美国投入约15.6亿美元实施DSM项目,节电537亿k Wh,减少高峰负荷2200万k W。另外,在2000年夏季,美国加州发生了严重的电力危机,加州政府积极采取需求侧管理措施缓解电力短缺矛盾,出台一系列需求侧管理的政策(如系统效益收费、节电设备补贴及税收优惠等)。2001年实现节电547.62亿k Wh,削减高峰负荷2495.5万k W,相当于负荷增长的20%~40%。美国实施需求侧管理的成本远远低于新建电厂,所有节能项目平均节电成本约1.6美分/k Wh,不到新建电厂成本4美分/k Wh的一半。可以说,美国实施IRP/DSM后,节约每千瓦电力的投资额,相当于新建电力投资的十分之一到二分之一,可降低用电负荷增长率的20%~40%。平均移峰成本约30美元/k W,只占500美元/k W电厂投资成本的6%。在保持经济平稳增长的情况下,2001年夏季全州共削减557万k W的高峰负荷(此外还有320万k W的可中断负荷可供削减),其中六七月削减6.7%的用电量和10%的高峰负荷,从而避免了电力危机的再次发生。2001年降低高峰负荷500万k W,大大缓解了电力短缺的局面,避免了由于停电可能造成的损失约200亿美元。
2.日本电力需求侧管理现状
日本东京电力公司从1991年实施IRP/DSM后,电力负荷率由原来的61.8%下降到1995年53.8%。东京电力公司作为电力供应侧,依靠政府,采取经济、技术、行政、法规等有效手段以及选择适当的运作方式,鼓励用户采取各种节电技术来改变需求方式,转移高峰负荷和节约能源。1995年,转移高峰负荷3.1 GW(占全网负荷的5%),计划到2000年转移负荷3.95 GW。开展电力DSM,对用户、电力公司、社会都有明显的效益。用户用电量减少,电费下降。电力公司通过转移高峰负荷,使电源和电网的建设投资降低17%。同时还有减少能源消耗和环境污染的社会效益。
3.加拿大电力需求侧管理现状
加拿大在需求侧管理方面的工作开展相对晚一些,但通过一定的努力,也已获得相当的成效。安大略水电局是加拿大最大的电力公司,在1989~1992年,实施DSM项目所节省的电力容量约为709 MW。随着发电量的减少,发电产生的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫也相应减少,由此减少了温室效应,对环境保护十分有利。加拿大实施DSM工作削减高峰负荷近1.7GW工业用户进行DSM的信息支持和金融鼓励。如安大略电力公司对每移峰1k W的项目,一次性补助加元$400元/年。每节电1k Wh,每年补助加元$10元。对商业用户,它们主要采用照明节电工程。电力公司对采用节能型灯管给予补助。对居民用电,它们主要是协助政府制定建房节能标准,并要求对照明用电采用同商业用户一样的鼓励标准。内部节能工作。制定明确的节能计划、行动计划,提高全员节能意识,健全内部节能组织与机构等。除采用一系列技术措施外,对自用电一律照价收费。(www.daowen.com)
4.英国电力需求侧管理现状
英国Cyclo Control公司的电力需求侧管理系统是利用现有高、中、低压电网,集中控制任意终端设备的电力需求侧管理系统,该系统使用现有的50Hz或60Hz的电网来传递信号,在零交叉点区域内把电力网电压波形调制为二进制信号,并传送到任意数目的接收器中。不需要任何网络调节设备或对现有电网进行改变,并且在长距离传输过程中有很高的可靠性。
典型的Cyclo Control系统的设备,其发送机可从33k V和11k V配电变压器低压侧接入,接收机工作在220V和380V低压端,整个网络的通信距离可长达约97km,且终端的数量不受任何限制。控制中心可以通过电话网、无线网或者专线与Cyclo Control发送设备通信,由Cyclo Control终端控制系统软件完成接入设备的控制和负荷侧管理。此外,系统还能实现实时监控、需求分析和报警控制等功能。无论对不同的配电系统,还是复杂的电力需求侧管理方式,Cyclo Control都能提供稳定可靠的、灵活的解决方案,并保证系统的经济性和高效性。Cyclo Control系统主要用于公用照明系统、工业负荷管理、需求侧负荷管理、多费率管理和民用负荷管理等。
5.韩国电力需求侧管理现状
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