今夏，上海市氣溫節(jié)節(jié)攀升，屢破40攝氏度大關(guān)。截至7月25日，上海市氣象臺共發(fā)布了10個橙色高溫預(yù)警、3個紅色高溫預(yù)警。在高溫天氣影響下，上海電網(wǎng)5天內(nèi)3次刷新負荷歷史最高紀(jì)錄。7月25日，上海電網(wǎng)用電負荷達到了3268.2萬千瓦。

據(jù)上海市用電負荷管理中心統(tǒng)計，上海電網(wǎng)2006年最高負荷是1954.3萬千瓦，2016年最高負荷是3138.4萬千瓦，10年間負荷增長率達到了60%。在一個自然年里，電力負荷也存在著顯著峰谷差，2016年電網(wǎng)負荷最低為862.4萬千瓦，與最高負荷足足差了2276萬千瓦。這些數(shù)據(jù)的背后呈現(xiàn)出供用電匹配的難度。

既然供電側(cè)不能隨意增加，那就要在需求側(cè)上做文章。

“調(diào)度部門對電網(wǎng)負荷有一個預(yù)估，如果能在預(yù)估缺口到來前，讓客戶自行降負荷的話，就能達到供需平衡。”上海市用電負荷管理中心負責(zé)人鄭慶榮說。

電力需求響應(yīng)：

客戶從“被動接受”到“主動參與”

讓客戶自行降負荷，并不容易。近20年來，用電負荷管理系統(tǒng)雖然做到了限電到戶，停電對客戶的影響降到了最小，但這仍舊是一種硬性的行政手段，無法避免會給客戶帶來影響，降低供電服務(wù)水平。

相較于負控限電，具有友好體驗的電力需求響應(yīng)則更為人性化。電力需求響應(yīng)本質(zhì)上是一種用電負荷精細化管理方法，在企業(yè)內(nèi)部尋找在用電高峰期被浪費掉的、可調(diào)控的、可節(jié)省的電力負荷，并把這些負荷分門別類與調(diào)控模式聯(lián)系、儲備起來，以便在電力高峰時靈活掌握。

電力需求響應(yīng)作為需求側(cè)管理的一個特殊領(lǐng)域，在我國尚處于起步階段。簡單地講，原來的負荷管理是客戶“被動點名”，而現(xiàn)在的需求響應(yīng)則是客戶“主動舉手”，自覺自愿地參加降負荷行為。其目的是要讓客戶主動參與到負荷管理工作中來。

2014年，在上海市政府的主導(dǎo)下，上海成為全國首先實行電力需求響應(yīng)試點工作的城市。這項工作的亮點在于：探索電力削減負荷指標(biāo)市場化調(diào)劑交易。試點工作成功的得到了政府各級部門的肯定。

去年9月5日，上海市再一次進行了需求響應(yīng)工作，共有5家工業(yè)客戶和55家樓宇客戶積極參與并認(rèn)購了需求響應(yīng)指標(biāo)。整個需求響應(yīng)過程反應(yīng)迅速，在需求響應(yīng)啟動指令發(fā)布后30分鐘內(nèi)，電網(wǎng)共降負荷0.47萬千瓦，達到了預(yù)期效果。

“參加需求響應(yīng)試點工作，不僅能保證我們這座城市的電網(wǎng)安全，還能得到經(jīng)濟補償，我們當(dāng)然樂意加入。”主動認(rèn)購了400千瓦指標(biāo)的上海新亞藥業(yè)公司負責(zé)人說。

今年，上海市電力需求響應(yīng)管理平臺正式投運。隨著試點工作的深入開展，上海市將實現(xiàn)電力客戶之間的負荷自由交易，客戶具有自由選擇是否參與試點的權(quán)利，工作目標(biāo)是最終實現(xiàn)電力需求側(cè)管理工作轉(zhuǎn)入市場化運作軌道，在全國率先建成電力需求響應(yīng)的電力負荷交易市場，與國際接軌，在全國領(lǐng)先。

電力自動需求響應(yīng)：實現(xiàn)電網(wǎng)“剛?cè)岵?rdquo;的解題思路

目前上海電網(wǎng)已形成“五交四直”的受電格局，外來電對上海市電力可靠供應(yīng)發(fā)揮了積極重要作用。但上海電網(wǎng)作為華東電網(wǎng)的組成部分，依然存在大面積停電及限電風(fēng)險。

需求響應(yīng)考慮到了客戶體驗，采取了自主參與降負荷方式。但如果電網(wǎng)真發(fā)生重大事故，再讓客戶需求響應(yīng)就為時已晚了。因此，解決這一問題的新方式——自動需求響應(yīng)應(yīng)運而生。

自動需求響應(yīng)就是按照每家客戶的用電特性，以下降5%~20%負荷為標(biāo)準(zhǔn)，編制個性化的需求側(cè)自動響應(yīng)策略。在負荷危機時刻，自動對客戶進行降負荷操作。

自動需求響應(yīng)終端是安裝在客戶側(cè)、直連用電設(shè)備的控制裝置。降負荷指標(biāo)一旦發(fā)布，該終端就能按照事先定好的降負荷策略，瞬間切斷客戶的預(yù)定用電設(shè)備，省去了客戶操作環(huán)節(jié)，爭取了更快的時間。這就是自動需求響應(yīng)的“剛”。

對每個客戶而言，降負荷策略也是根據(jù)客戶實際情況制訂的。

上海某大型園區(qū)主要功能定位是辦公和商業(yè)，在策略制定上，就將空調(diào)、景觀照明以及自動扶梯作為優(yōu)先降負荷的項目。上海某大型超市的降負荷策略優(yōu)先保證生鮮食品區(qū)和倉庫的電源，將日常用品區(qū)域和辦公區(qū)域的負荷管理納入自動需求響應(yīng)。

自動需求響應(yīng)充分考慮到客戶的實際情況，根據(jù)每個客戶不同的用電情況，量體裁衣式地制訂降負荷策略，確?？蛻粼诮地摵蓵r不影響安全和生產(chǎn)。這是自動需求響應(yīng)的“柔”。

自動需求響應(yīng)的參與客戶達到一定的體量后，客戶可能尚未感受到降負荷，負荷尖峰就平于瞬息了。

電力海綿城市：從“部分客戶限電”向“每個客戶發(fā)電”轉(zhuǎn)變

作為國內(nèi)最大的城市電網(wǎng)之一，上海電網(wǎng)在城市發(fā)展轉(zhuǎn)型期呈現(xiàn)規(guī)模日益擴大、負荷特性清晰顯著、電價調(diào)控靈活有效的特點。但同時，上海電網(wǎng)仍將可能出現(xiàn)區(qū)域性、季節(jié)性、時段性的電力供應(yīng)缺口，還將長期處于“緊平衡”狀態(tài)。因此，不斷完善電力負荷管理手段，破解電力供與用之間的難題，一直是國網(wǎng)上海市電力公司負荷管理者的使命。

“我們在實現(xiàn)一個‘電力海綿城市’的理想，這將為負荷管理開辟一條新的道路!”上海市用電負荷管理中心專責(zé)趙建立說。

所謂電力海綿城市，就是將用電側(cè)電力資源聚合成一個虛擬的可控集合體，參與電網(wǎng)的運行和調(diào)度。把每個電力客戶看作一個電力海綿體，把整個城市用電側(cè)看作整體的電力海綿，從而實現(xiàn)需求彈性、供需協(xié)同。

趙建立解釋：“海綿是柔性的，看著不大，但是捏一捏還是會有水出來。這就好比單個電力客戶，單體對降負荷貢獻不大，但是如果聚合了全部客戶，那將是非常海量的貢獻。試想一下，如果上海市1000萬客戶能夠向電網(wǎng)提供每戶1千瓦的電力需求響應(yīng)，就相當(dāng)于新建了10臺100萬千瓦的發(fā)電機組及配套電網(wǎng)。”

以前的負荷管理理念是為保障城市大電網(wǎng)的安全，讓部分用戶限電，而今后就是讓每個客戶參與進來，相當(dāng)于每個客戶都是“虛擬電廠”，承擔(dān)著在負荷緊張時期的發(fā)電作用。

目前上海的負荷管理終端數(shù)量達2.85萬臺，系統(tǒng)監(jiān)視能力達到1450萬千瓦，控制能力達到370萬千瓦，系統(tǒng)負荷管控能力達到了歷史最高水平。隨著技術(shù)手段、管理方法的提升，國網(wǎng)上海電力的用電負荷管理系統(tǒng)技術(shù)水平和創(chuàng)新能力還將不斷提升，初衷定位于有序用電以保障電網(wǎng)安全的用電負荷管理系統(tǒng)，也將呈現(xiàn)出多樣性的發(fā)展可能。

特大城市電力供需難題正在一步步得到解決，未來可期，上海電網(wǎng)勢必更加智能、先進，能更好地滿足客戶用電需求。