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需求侧管理和电力体制改革
朱成章
文章编号:#,,34#5-#(+,,-),#4,,,64,7
(中国电力企业联合会 调研部,北京 #,,68#)
摘要:电力需求侧管理是电力工业改革的重要内容之一。只有开展电力需求侧管理,形成广大用户主动
参与的、充满活力的电力市场,电力体制改革取得的内涵才能得以充分发挥。分析美国加州电力危机的教训
并结合我国电力体制改革和需求侧管理工作的实践,提出电力体制改革必须同需求侧管理结合起来,而这
两项改革的结合点是电价。电价可引导用户参与竞争性的电力市场,并使供应侧和需求侧的潜力得以充分
挖掘。两项改革的结合是电力体制改革成功的关键,需要在法律法规、电价制度、通信和控制技术、计量和计
价系统等方面创造条件。
关键词:需求侧管理;体制改革;电价机制;电网效率
中图分类号:’7#8$8#;’7,6$8# 文献标识码:9
世界上电力改革有两个题目,一个是电力体制
改革,打破垄断体制,引入竞争机制;另一个是电力
需求侧管理和综合资源规划,由过去的供应侧管理
走向供应侧和需求侧双向管理,由过去单纯的供应
侧规划走向综合资源规划。这两项改革都很重要,目
的都是为了提高电力工业的效率和效益,但目前大
家更多地关注电力体制改革,而且在进行电力体制
改革时往往会忽视电力需求侧管理的开展。现在需
要寻求一种两项改革互相补充,互相促进的模式,让
电力工业的效率和效益得以充分发挥。
# 市场化条件下的产物
需求侧管理和电力体制改革都源于市场经济体
制完善的英国和美国。这绝非偶然,因为这两项改革
都是市场化条件下的产物,没有发达的市场,没有现
代化的科学技术,这种改革不可能发生和发展。电力
需求侧管理的诞生要比电力体制改革早一些,但是
电力需求侧管理的知名度和发展状况远不如电力体
制改革,因此有必要多宣传一些电力需求侧管理。
需求侧管理和综合资源规划源于能源消费居世
界首位的美国。需求侧管理比综合资源规划起步要
早%年,它是在早期节电和负荷管理的基础上发展起
来的,起始时间可以追溯到+,世纪6,年代中期。那时
需求侧管理还不过是一个节能的代名词,几乎与供
应方毫不相干,也谈不到有目的地利用财政激励等
市场手段去推动节能。直到+,世纪5,年代初期才开
始逐步充实和完善,如今已风靡全球。综合资源规划
始于5,年代初,它是在早期电源规划和需求侧管理
基础上发展起来的。作为综合资源规划的奠基石,需
求侧管理成为综合资源规划的主要组成部分。综合
资源规划把供需双方资源综合在一起进行整体规划
是它突出的贡献,强调能源服务,重视资源节约和环
境保护,讲求成本效益,活化市场机制是综合资源规
划的最大特点。综合资源规划适用于有网络联结系
统的电力、燃气、热力、供水等公用事业部门,其中首
推电力部门。
+,世纪3,年代以来,电力需求侧管理和综合资
源规划逐步推广到许多国家,其中既有发达国家,也
有电力供应和投资严重短缺的发展中国家。据美国
劳伦斯·伯克利国家实验室(:;:)估计,今后-,年若
能致力于提高终端用电效率,发展中国家可削减能
源总投资的7,<,至少可节省#% ,,, 亿美元;工业化
国家可削减%,<的能源总投资,节省6 ,,, 亿美元。
所以需求侧管理和综合资源规划,是一个国家实施
能源可持续发展战略所必须考虑的。
+ 两种改革的结合点是电价
两种改革都是市场化的产物,两种改革都需要
电价的支持。没有电价改革,电力体制改革无法进
收稿日期:+,,-4,#4+,
作者简介:朱成章(#3-+4),男,教授级高工,政府特殊
津贴获得者,中国电力企业联合会调研部业务咨询。
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需求侧管理和电力体制改革
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电力需求侧管理 第 ! 卷第 " 期 #$$% 年 # 月
行;没有电价改革,需求侧管理和综合资源规划也
无法进行。但两种改革对电价改革的要求是不同
的,电力体制改革实行发电、输电、配电、售电分开,
要求将电价分为发电电价、输电电价、配电电价和
销售电价;而需求侧管理则要求电力工业对用户的
销售电价实行两部制电价、分时电价、季节性电价、
低谷电价、可中断电价等,并要求发电、输电和配电
电价也相应实行类似的电价,建立发、输、配、售间
的电价联动机制,否则销售电价就无条件实行。例
如,"&&!年曾要求在全国推广峰谷分时电价,由于
独立发电厂的上网电价不实行峰谷分时电价,供电
部门如果实行峰谷分时电价,低谷电卖得越多,平
均电价越低,平均电价越低,供电部门的利润收益
就越小,所以供电部门就不敢实行峰谷电价。
电力体制改革的重要目的之一是在发电企业
之间和售电企业之间引入竞争,并使电价反映供求
关系。为使电力用户能与电网的供求关系和电价涨
落相呼应,应当实施实时电价。发电企业上网电价
高的时候,对用户的销售电价也随之上涨,反之则
下降。电力系统的销售部门应将瞬时电价的信息及
时传送给每一个用户,每一个用户也应及时了解电
价的变化,并有措施在电价高时减少用电负荷和用
电量,在电价低时增加用电负荷和用电量。如果这
种实时电价包含了两部制电价、分时电价、季节性
电价、低谷电价和可中断电价,那么电力体制改革
就可以和电力需求侧管理很好地结合起来。实践证
明,电力体制改革为实施电力需求侧管理提供了良
好的市场机制环境,有效实施电力需求侧管理是取
得电力体制改革成功的重要举措之一。
% 美国加州的经验是两个改革合而为一
美国加利福尼亚州的电力市场曾使批发和零
售市场互相隔离,并有不同的指导原则,即一个是
以市场为基础,而另一个是以管制为基础。发电厂
卖给电网的上网电价随行就市,而电网对用户的销
售电价固定不变。当上网电价涨价时,价格信号传
递不到用户,对需求不会发生影响,结果缺电数量
不能减少,上网电价居高不下。电网企业高价买进
电力,低价卖给用户,最后出现严重亏损而破产。所
以美国加州电力危机给我们的教训是,电力体制改
革必须与电力需求侧管理密切结合,否则必然要以
失败告终。
美国电力研究院(’()*)#$$"年+月发表的“西
部各州电力危机:必须履行的责任和机会”白皮书
中,专门分析了美国加州电力危机的教训。文中说:
“在新的市场机制下,电力公司被重组成具有不同
功能的单位,人们期望市场竞争而不是管制,期望
能对在发电和输电系统的投资带来必要的激励机
制。但是,在加利福尼亚的基本问题是批发和零售
市场相互割离,并有不同的指导原则———一个是以
市场为基础,而另一个是以管制为基础。这种内在
的矛盾因原先已存在的发电能力不足情况的更加
严重而妨碍了对投资的激励”。又说:“电力的独特
性质使得通常是由立法机构监督的、功能齐备的市
场设计遇到了一个非常大的技术挑战。加利福尼亚
的教训指出了%个最重要的市场缺陷。首先,批发电
力销售过分依靠现货市场。电力公司被管制政策要
求出售了他们的化石燃料发电设备,并阻止他们通
过长期合同来稳定批发电力价格。其次,批发市场
组织被由与电力交易中心((,)相独立的独立系统
调度机构 (*-.)这种极差的市场结构弄得支离破
碎。这种脱节允许发电商事先只向(,拍卖部分电
力,然后在*-.不得不购买电力以平衡实时供需要
求时,索要相当高的价格。再次,零售价格被冻结,
这意味着无法通过提高批发价格来缓解需求增长
压力。这些市场缺陷的后果是批发价格急剧上涨,
使得那些已受到巨大损失而又不得不继续向其用
户提供电力的电力公司基本上破产。最终,加州政
府不得不为其市民购电,但其代价是如此之高,以
致于加利福尼亚政府自身的信用等级也被降级。”
’()*对解决批发市场和零售市场相互割离问
题,提出使批发市场和零售市场连通的办法是:近
期首先从需求超过#$$ /0的用户开始,采用对时间
特性敏感的价格信号和对全体用户适用的需求特
性曲线技术;中期通过引进大量可选择电价,包括
固定电价,按时间段使用电价和实时电价等,扩大
零售用户参与市场活动的能力;远期对所有用户引
进价格信号和竞争的市场动力。
1 让用户参与竞争的电力市场
美国能源部组织的停电事故研究小组((.-2)
在征求意见的座谈会上,许多人强调用户参与竞争
的电力市场具有重要意义。
———终端用户未能参与竞争的电力市场是造
成短期能源短缺的主要原因。可靠性取决于电力公
司在需求供给过程中承受突然或无法回避的冲击
的能力。建议者指出:向社会发出节电的要求可得
到各种结果混杂在一起的效果。通过用减少负荷的
代价来获取更多的电力平衡已增加负荷的供电成
本。除非用户有积极参与的机会(非强制性),否则
便不会实现这种平衡。在这种情况下,市场效率低
下的现象仍将继续,在峰值负荷时期仍然会出现定
期的电力短缺和不必要的电力及其辅助服务的高
价格。
———目前在电力和辅助服务短缺时,发电商是
这些服务更高定价的主要获益者。如果用户能够了
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解这些高价格,并在市场中出售其负荷额度,以减
少负荷来与之响应,那么他们也可在经济上获得一
定的回报。最终结果将是-个方面:电力和辅助服务
有稳定的价格,减少对输电系统的投资需求,有更
可靠的电力供应。
———把竞争的电力市场同获得供电“权”的价
格联系起来,必须采取措施确保这些价格是透明
的。电力可靠性要有价格,如果用户要对电力供应
做出合理、经济、高效的决定,这个价格必须是透明
的。有一个建议人指出:需要有一个强大的通信基
础设施来传达这些价格消息。
———在竞争的电力市场中正在出现增大需求
侧参与的机会。部分电力公司和系统调度机构正在
试验推行实时电价和价格作用很大的可中断电价
价目表。但是,这些措施目前主要只适用于大用户,
其参与成本同所节约的费用相比仍然是非常高的。
他们还讨论了扩大小用户参与市场对先进通信和
计量技术的要求。
———应当鼓励需求侧参与的相关而独特形式
(重要方法):分布式发电技术。有些人提出了联邦
政府在推动这些技术更广泛应用中的作用。这包括
开展先进系统集成概念、支持近期拆除妨碍采用这
些技术障碍的研究和开发(.34)工作。
在所有这些讨论中,许多建议人强调参与竞争
市场的决定将会加强用户的管理工作。换句话说,
在一个自由的市场中,用户有权选择更好地满足其
电力需求的方式。能够调整其负荷的用户可以选择
实时电价或直接参与能源和辅助服务市场的活动。
其它的用户可以选择一个固定的价格(如大多数电
力公司现行价目表)。其核心问题是由用户而不是
管制机构来作出这种选择的决定。对此,用户需要
了解市场信息和价格,这就需要由管制当局来采用
相应的措施。
./56经过调查研究之后向美国能源部提出的
有关建议中,有+条关于让用户参与竞争的电力市
场的建议。
(#)让用户参与竞争的电力市场
用户根据市场价格来控制其需求是保证竞争
的电力市场能够提供可靠性服务和高效运行的关
键。./56同意这样的公众评论:意义深远的用户参
与是改革取得全部实质好处的前提条件。为了使用
户更全面地参与竞争的电力市场,用户必须能看到
实时电价(如果他们选择这样做的话)及具有使他
们能直接参与市场行动的通信和控制技术。
联邦政府应考虑采取的行动:
! 支持建立允许用户为减少的负荷在竞争的
电力市场中提供辅助服务的市场规则
竞争的能源市场中的规则是从管理包括大型
发电机组在内的运行和能源交易规则基础上发展
起来的。很自然,许多规则都认为发电技术可提供
能源和辅助服务。在实际运行中,传输能源及提供
辅助服务主要依靠技术规范,而不是依靠技术,因
此用户可以参与其中。联邦政府应当支持广泛积极
的用户参与能源和辅助服务的竞争市场来建立和
采用能保证系统可靠性的市场规则。
! 鼓励建立能支持电力可靠性的需求侧管理
系统
价格透明是高效市场运作的先决条件。对参与
能源和辅助服务市场的用户来说,价格透明必须要
求有能使用户接受的价格,解释价格变化和对价格
变化作出反应的通信和控制技术。联邦政府应当支
持需求侧管理技术和相应系统及允许用户参与竞
争的能源市场办法的建立和示范。
(+)拆除妨碍分布式发电技术应用的障碍
依靠分布式发电技术可帮助电力公司更迅速
地满足电力需求的增加,同时提高供电质量。许多
争论已经妨碍了对这些由市场驱动的技术的认可。
联邦政府应考虑采取的行动:
! 支持建立分布式发电技术的互联标准
分布式发电技术的相互联结非常广泛地遍及
全国。这方面工作中更进一步的标准化将使安装和
运行成本更低,并不会减少安全工作、系统可靠性
和用户保护要求的重要性。在美国能源部的大力支
持下,由电气和电子工程师协会(7111)发起的行业
讨论会正在朝这个问题达到一致的方向努力。联邦
政府应当通过鼓励当地的司法部门采用这些技术
及加快建立相应的检测和验证程序来继续这方面
的努力,并增强其效用。
! 支持州政府解决分布式发电政策上的不协
调问题
现行的价格制定工作缺乏对分布式发电技术
应用的激励。在许多司法程序中,在负荷高峰期间,
配电公司只有减少负荷才有可能获益(要么通过用
户备用发电机,要么通过其他减负荷技术)。但是,
从用户的角度看,对这些技术投资可能有经济价
值。在峰值负荷期间,减少电力系统所承受的负荷
需求会提高系统的可靠性。联邦政府应当支持州政
府在电力行业的改革中,确认和指出在传统的定价
方法与能增强系统可靠性的分布式发电技术的社
会政策之间存在的不协调问题。
! 研究利用紧急备用发电机来减少系统需求,
从而避免发生停电的潜力
系统中只能在发生停电事故后,才能调度使用
装机容量很大的紧急备用机组,在系统出现紧急状
况前启动这些发电机组可以减少系统的压力,避免
发生停电。但是,由于缺乏对备用发电机组的激励,
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电力需求侧管理 第 ! 卷第 " 期 #$$% 年 # 月
需要相应的通信、控制和系统保护技术,以及受到
现行环境保护政策的约束,使得为防止发生停电事
故而启用这些发电机变成了非常复杂的事情。联邦
政府应当研究这些问题,并在相应的时机采取行动
排除这些启动备用机组来增强系统可靠性的障碍。
! 为实行两项改革的结合创造条件
从美国加州和西部地区电力危机以及美国东
部电网事故中吸取教训,其中共同的一条是:供应
侧与需求侧结合起来,让用户参与竞争的电力市
场,可使电力工业的市场化改革取得成效,并能提
高电网的供电可靠性,减少停电事故的发生。但是
两项改革的结合需要事先创造一些条件。
(")法律法规的准备。对于让用户参与竞争的
电力市场,支持用户为竞争的电力市场提供能源和
辅助服务,鼓励建立需求侧管理系统,建立多种电
价制度和实时电价,建立分布式发电技术的互联标
准,建立电网与各类用户之间的通信和控制系统,
都需要在有关法律法规文件中予以明确。
(#)电价制度的准备。要使电力体制改革和电
力需求侧管理相结合,实行价格联动和实时电价,
把电力系统电价的变化及时传递给每一个用户,必
须事先设计好各种电价和各种电价的联动公式。当
电力市场正式运行时,只要确定了发电企业的上网
电价,电力市场能够及时生成各种类型的终端实时
电价。
(%)通信和控制技术的准备。为了让用户全面
参与竞争的市场,让有关用户能看到实时电价,电
力交易中心应建立通信和控制设施,及时把电价信
息传递到每一个用户。以往发电厂和电力调度之
间,电网内各级电力调度之间有通信联系,电力调
度与用户之间没有建立通信系统,而今后为了让用
户全面参与竞争的电力市场,就需要与用户建立通
信联系。
(&)计量和计价系统的准备。电力体制改革和
电力需求侧管理相结合的实时电价,不
同于传统的垄断电力体制下的电价体
系和电价制度。发电、输电、配电、售电
分开后,各部分要分别计价,联动的实
时电价是根据发电竞争而不断变化的。
因此,发电与输电之间,输电与配电之
间,配电与销售之间,销售与用户之间
都需要有新的计量和计价系统。
(!)建立用户控制需求能力的准
备。用户要参与竞争的电力市场,在电
力系统电价高的时候能够减少用电,为
电力市场提供辅助服务;在电力系统电
价低的时候能够增加用电,为电力市场高效运行创
造条件。为此,电力用户必须具有极强的控制电力
需求的能力。例如:炊事设备,既有电炊设施,又有
燃气设施;热水设施,既有电开水器、电水壶、电热
淋浴器,又有燃气开水器、燃气水壶、燃气淋浴器;
空调器既有电力空调器,又有吸收式空调器甚至用
户建设分布式发电系统,等等。总之要求减负荷时
能减得下来,需要增加负荷时能加得上去,用户要
建立起控制需求的能力是一件不容易的事。
综上所述,为了建立竞争性的电力市场,除了
政企分开,厂网分开,输配分开,成立调度中心和电
力交易中心,成立电力管制机构之外,为了使用户
参与竞争的电力市场还必须做好有关用户侧的一
系列准备工作。
’ 结语
电力工业的两项改革是先后提出的,最初认为
它们之间并没有什么必然联系,而且大家似乎更关
心电力体制改革而冷落了已经开展多年的电力需
求侧管理和综合资源规划;但是改革的实践告诉我
们,这两项改革是密切联系的,如电力体制改革仅
在供应侧搞市场化改革,而对需求侧仍然实施管
制,那么这个电力市场是不完整的,不能形成一个
真正的有活力的电力市场。电力体制改革的目的是
为了提高电力工业的效率和效益,归根结底是为了
使广大电力用户能够获得高质量的、优质服务的、
廉价的电力。实践已经证明,供应侧有许多潜力可
挖,同样需求侧也有很大的潜力可挖,电力用户既
应在供应侧的改革中获得好处,也应在参与竞争性
市场化改革中获得更多的好处,而且“用户根据市
场价格来控制其需求是保证竞争的电力市场能提
供可靠性服务和高效运行的关键”。需求侧管理和
电力体制改革必须结合,并可以很好地结合,这个
结合是电力体制改革成功的重要内涵。!
需求侧管理和电力体制改革
力 度 黄 健 摄
本
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