電力市場(chǎng)下可中斷負(fù)荷管理與定價(jià)研究

1、【摘 要】可中斷負(fù)荷管理是電力市場(chǎng)環(huán)境下需求側(cè)管理的一項(xiàng)重要組成部分，可以刺激和鼓勵(lì)用戶(hù)改變消費(fèi)行為和用電方式，達(dá)到削峰填谷改變負(fù)荷曲線的目的。本文首先收集整理了近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外可中斷負(fù)荷管理研究領(lǐng)域的成果及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)可中斷負(fù)荷做了概述。然后對(duì)可中斷負(fù)荷成本效益進(jìn)行了綜述，分析了提前通知時(shí)間、停電持續(xù)時(shí)間、停電發(fā)生時(shí)間、缺電比率等因素對(duì)可中斷負(fù)荷成本的影響，介紹了可中斷負(fù)荷對(duì)提高可靠性、消除價(jià)格尖峰和減少運(yùn)行費(fèi)用的貢獻(xiàn)。同時(shí)闡述了實(shí)施可中斷負(fù)荷對(duì)用戶(hù)、電力企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)并舉例說(shuō)明。由于可中斷電價(jià)的確定是實(shí)施可中斷負(fù)荷管理的核心，最后在可中斷電價(jià)約束條件的基礎(chǔ)上，利用等微增率準(zhǔn)則，重點(diǎn)分析

2、了可中斷電價(jià)設(shè)計(jì)模型，并通過(guò)對(duì)杭州市典型用戶(hù)調(diào)查數(shù)據(jù)的模擬運(yùn)算，驗(yàn)證了該模型的正確性和可操作性。關(guān)鍵詞：電力市場(chǎng)；可中斷負(fù)荷管理；可中斷電價(jià)【abstract】interruptible load management(ilm) is an important composition of demand-side management ,especially in power market.it can stimulate and encourage users to change their consumer behaviors and the way of electricity cons

3、umption in order to cut peak and fill valley and shift the load curve. firstly,this paper summarizes the results and experience of research field of ilm at home and abroad.and then, the effects of several important factors on interruption cost are summarized,including the advanced notification time,

4、the interruption duration,the interruption time and outage ratio. the contribution of interruptible load to system reliability,eliminating peak price and ,reducing operation expense are also described.the paper tells the the cost and benefit that ilm brings to user，power supply enterprise and societ

5、y ,and give examples.as interruptible price is the key of implementing ilm,on the foundatinn of constraint condition and equal incremental rate criterion,it mainly analyzes the designing model of interruptible price.we have studied the hangzhou ilm model.the computational simulation of a typical use

6、r survey data verified the correctness and feasibility of the model.key words: power market; interruptible load management(ilm) ; interruptible price 目錄第一章引言11.1選題的背景11.2選題的意義11.3研究現(xiàn)狀21.4本文研究的內(nèi)容2第二章可中斷負(fù)荷管理概述32.1可中斷負(fù)荷概述32.1.1可中斷負(fù)荷介紹32.1.2實(shí)施可中斷負(fù)荷管理的意義42.2國(guó)際上研究和應(yīng)用52.2.1美國(guó)52.2.2加拿大魁北克水電公司52.2.3意大利國(guó)家電力公司

7、62.3我國(guó)可中斷負(fù)荷應(yīng)用62.3.1我國(guó)實(shí)施可中斷負(fù)荷的現(xiàn)狀62.3.2我國(guó)實(shí)施可中斷負(fù)荷有待解決的問(wèn)題7第三章可中斷負(fù)荷成本效益評(píng)價(jià)研究93.1可中斷負(fù)荷的成本效益93.1.1可中斷負(fù)荷成本93.1.2可中斷負(fù)荷的效益123.2各方實(shí)施可中斷負(fù)荷的成本效益分析133.2.1用戶(hù)的成本效益分析133.2.2電力企業(yè)的成本效益分析143.2.3社會(huì)效益分析153.3算例15第四章可中斷電價(jià)的確定184.1可中斷電價(jià)概述184.1.1可中斷電價(jià)定義184.1.2可中斷電價(jià)的約束條件184.2可中斷電價(jià)設(shè)計(jì)194.2.1用戶(hù)缺電成本函數(shù)的確定194.2.2等微增率原理204.2.3用等微增率確定缺

8、電成本和可中斷負(fù)荷244.2.4補(bǔ)償支付與電價(jià)的確定254.2.5用戶(hù)負(fù)荷中斷方案的確定264.2.6仿真算例27第五章結(jié)論30致謝31參考文獻(xiàn)32附錄 可中斷電價(jià)編程33第一章引言1.1選題的背景在我國(guó)電力的發(fā)展道路上，絕大部分時(shí)間都是處于缺電狀態(tài)，電力企業(yè)特別是供電企業(yè)積累了豐富的負(fù)荷控制經(jīng)驗(yàn)。在我國(guó)傳統(tǒng)的電力垂直壟斷經(jīng)營(yíng)模式下，“切負(fù)荷”、“拉閘限電序列”等計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的行政式負(fù)荷調(diào)控手段的實(shí)施也確實(shí)為緩解電力供應(yīng)緊張起到過(guò)一定的作用，但以往的負(fù)荷控制更多的是行政性、指令性和單方面的，廣大電力用戶(hù)只能服從。顯然，這與建立社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求是不相適應(yīng)的。在目前我國(guó)電力市場(chǎng)環(huán)境下，消費(fèi)者逐漸

9、的成熟與理性，再沿襲過(guò)去的行政式的切負(fù)荷管理模式，必然導(dǎo)致停電帶來(lái)的大量的經(jīng)濟(jì)糾紛，因此，采用可中斷負(fù)荷等市場(chǎng)化的需求管理手段呼之欲出1。從2002年下半年開(kāi)始，我國(guó)部分地區(qū)出現(xiàn)缺電情況，2003年缺電范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，形勢(shì)也愈發(fā)嚴(yán)峻。經(jīng)國(guó)家電監(jiān)會(huì)供電監(jiān)管部核實(shí)，2003年夏季，我國(guó)共有18個(gè)省份(山西、河北南網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)、江蘇、浙江、上海、安徽、福建、河南、湖北、湖南、四川、重慶、廣東、云南、貴州、寧夏、青海)出現(xiàn)電力緊缺。但是，缺電的性質(zhì)不盡相同，有些省區(qū)屬于“硬缺電”，即尖峰期缺電，非尖峰期也缺電；而有些省區(qū)則屬于季節(jié)性、時(shí)段性缺電，主要是尖峰期缺電。對(duì)于第二種情況，采用可中斷負(fù)荷是一種簡(jiǎn)

10、單易行而又效果不錯(cuò)的解決途徑。在2003年我國(guó)嚴(yán)重缺電時(shí)期，江蘇、河北兩省采取了有益的嘗試，在切負(fù)荷的基礎(chǔ)上給予被停電用戶(hù)一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，但是對(duì)于客戶(hù)的停電意愿還考慮不夠充分?？芍袛嘭?fù)荷在我國(guó)的推廣和實(shí)施具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但是目前缺乏相關(guān)的理論指導(dǎo)和實(shí)行中的一些配套的條件和機(jī)制。從長(zhǎng)期來(lái)看，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，電力最高負(fù)荷增長(zhǎng)很快，峰谷差逐年拉大，供電負(fù)荷率也呈下降的趨勢(shì)。對(duì)于不斷增長(zhǎng)的尖峰負(fù)荷，傳統(tǒng)的解決方式為增加電源的建設(shè)，但這種方法不僅投資較大，而且見(jiàn)效慢，同時(shí)，負(fù)荷曲線中占高峰負(fù)荷95以上的部分年累計(jì)持續(xù)時(shí)間只有幾十個(gè)小時(shí)，專(zhuān)門(mén)建設(shè)發(fā)電機(jī)組對(duì)其進(jìn)行調(diào)峰也

11、是非常不經(jīng)濟(jì)的。另外的方法就是電力需求側(cè)管理(dsm)，它是綜合資源規(guī)劃(irp)的重要內(nèi)容，通過(guò)各種價(jià)格、技術(shù)手段，引導(dǎo)用電側(cè)的需求，以達(dá)到降低尖峰負(fù)荷、調(diào)節(jié)負(fù)荷曲線的目的，可中斷負(fù)荷即為一種較為可行的重要措施。1.2選題的意義實(shí)施可中斷負(fù)荷是需求側(cè)管理(dsm)的重要組成部分，電力需求側(cè)管理是資源合理開(kāi)發(fā)和有效利用的重要手段，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。由于全球范圍內(nèi)的能源緊缺以及日益增強(qiáng)的環(huán)保壓力，越來(lái)越多的國(guó)家和能源組織開(kāi)始重視dsm工作的開(kāi)展。從各國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的規(guī)律來(lái)看，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高，用電結(jié)構(gòu)的變化，必將出現(xiàn)高峰電力負(fù)荷增長(zhǎng)大于用電量增長(zhǎng)

12、的狀況，從而導(dǎo)致電力負(fù)荷峰谷差加大、負(fù)荷率降低、發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)下降、發(fā)電煤耗增加、發(fā)電成本上升、電網(wǎng)調(diào)峰困難、供電可靠性下降、高峰時(shí)段拉閘限電等一系列問(wèn)題。因此，加強(qiáng)電力需求側(cè)管理，實(shí)施可中斷負(fù)荷等措施就顯得尤為重要，利用價(jià)格機(jī)制，引導(dǎo)電力消費(fèi)，緩解電網(wǎng)峰谷差矛盾是我國(guó)今后的一項(xiàng)重要工作?？偨Y(jié)我國(guó)多個(gè)省(區(qū))市曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的電力供應(yīng)緊張情況，我國(guó)政府和電力部門(mén)應(yīng)該將可中斷負(fù)荷列為今后電力發(fā)展的重要工作。在我國(guó)，可中斷負(fù)荷措施還處于探索階段，目前以江蘇省和河北省為試點(diǎn)所實(shí)施的可中斷負(fù)荷，仍然處于較低的水平，其主要目標(biāo)停留在緩解電力供應(yīng)矛盾和保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行上，管理手段多采取一些行政措施，不

13、符合市場(chǎng)運(yùn)作規(guī)律。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，作為消費(fèi)者的用戶(hù)負(fù)荷的切除需要事先擬定的合約得到一定的補(bǔ)償，同時(shí)合理地應(yīng)用可中斷負(fù)荷不僅有利于用戶(hù)和電力企業(yè)而且具有節(jié)能和環(huán)保的意義。因此，電力市場(chǎng)下可中斷負(fù)荷管理與定價(jià)研究對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)可中斷負(fù)荷措施合理有效的實(shí)施具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。1.3研究現(xiàn)狀可中斷負(fù)荷管理及可中斷電價(jià)手段，在許多國(guó)家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了較為可觀的調(diào)荷效益，電力企業(yè)和用戶(hù)都可從中獲益。如韓國(guó)采用全國(guó)gdp總用電量和某產(chǎn)業(yè)gdp該產(chǎn)業(yè)用電量來(lái)估算停電損失，從而確定可中斷負(fù)荷電價(jià)的宏觀經(jīng)濟(jì)方法；香港地區(qū)利用已知信息，如以前的停電損失、通貨膨脹率、稅率等來(lái)預(yù)測(cè)以后停電損失，確定

14、可中斷電價(jià)；英格蘭-威爾士電力市場(chǎng)于1995年就率先采用需求側(cè)報(bào)價(jià)dsb(demand side bidding)形式，大的工業(yè)用戶(hù)可以在日前電力市場(chǎng)對(duì)削減的負(fù)荷容量進(jìn)行報(bào)價(jià)2。在我國(guó)，可中斷負(fù)荷管理和可中斷電價(jià)研究工作剛剛起步，尚未見(jiàn)到相關(guān)成熟的研究資料及成果報(bào)道。我國(guó)工業(yè)用電一直占全社會(huì)用電量的70以上，全國(guó)性缺電局面尤其是缺峰荷電力現(xiàn)象更是在近幾年顯得非常突出，故我們更應(yīng)該借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，研究和實(shí)施符合我國(guó)實(shí)際的可中斷負(fù)荷方式。1.4本文研究的內(nèi)容可中斷負(fù)荷成本效益分析。成本效益分析是可中斷電價(jià)研究的一個(gè)重要組成部分，研究可中斷負(fù)荷對(duì)用戶(hù)、供電企業(yè)和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)對(duì)可中斷負(fù)荷定價(jià)

15、進(jìn)行研究，建立的數(shù)學(xué)模型和可中斷管理模式。第二章可中斷負(fù)荷管理概述2.1可中斷負(fù)荷概述隨著市場(chǎng)觀點(diǎn)逐漸引入電力系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)需求側(cè)的觀點(diǎn)也發(fā)生改變。用電方不再是物理意義上的負(fù)荷而是作為消費(fèi)者的用戶(hù)，中止這樣的服務(wù)不是單純的拉閘限電而需要給予用戶(hù)一定的補(bǔ)償。系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)需要對(duì)用戶(hù)側(cè)的負(fù)荷特性、用電效益、停電意愿等加以考慮，這促使電力系統(tǒng)引入需求側(cè)管理。需求側(cè)管理的引入受到了世界各國(guó)政府和社會(huì)普遍關(guān)注，目前有30多個(gè)國(guó)家正在采取措施系統(tǒng)地開(kāi)展此項(xiàng)工作。需求側(cè)管理基本類(lèi)型包括削峰、填谷、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、戰(zhàn)略性節(jié)電、戰(zhàn)略性負(fù)荷增長(zhǎng)。從對(duì)負(fù)荷影響的角度，可以分為兩個(gè)基本類(lèi)型：削峰和填谷?？芍袛嘭?fù)荷是削峰的主要手段

16、，對(duì)負(fù)荷側(cè)管理的實(shí)施有著重要的作用。統(tǒng)計(jì)表明，負(fù)荷曲線中占高峰負(fù)荷95以上的部分，其年累計(jì)持續(xù)時(shí)間只有幾十個(gè)小時(shí)，在當(dāng)前用電負(fù)荷峰谷差逐年拉大的形勢(shì)下，削減這5的尖峰負(fù)荷，對(duì)緩解用電高峰時(shí)期電力供需矛盾、減緩發(fā)電裝機(jī)容量及提高機(jī)組利用率將起到極大的作用。在這里，提出通過(guò)對(duì)部分用戶(hù)采取可中斷負(fù)荷措施，削減尖峰負(fù)荷，起到推遲電源建設(shè)的作用。2.1.1可中斷負(fù)荷介紹可中斷負(fù)荷是用戶(hù)與電力公司簽訂可中斷負(fù)荷協(xié)議，在系統(tǒng)用電高峰時(shí)期的固定時(shí)間內(nèi)或在電力公司要求的任何時(shí)間內(nèi)，減少他們的用電需求，根據(jù)主動(dòng)讓電期間所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失得到適當(dāng)補(bǔ)償?？芍袛嘭?fù)荷是需求側(cè)管理(dsm)技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)手段和政策手段的綜合

17、利用。從綜合資源規(guī)劃的角度看，也可以將可中斷負(fù)荷看作一種電力資源。可中斷負(fù)荷措施不但可以降低電網(wǎng)峰荷，還可以降低用戶(hù)變壓器的裝置容量。它特別適合可以放寬對(duì)供電可靠性苛刻要求的那些“塑性負(fù)荷，主要應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等，如有工序產(chǎn)品或最終產(chǎn)品儲(chǔ)存能力的用戶(hù)，可通過(guò)工序調(diào)整改變作業(yè)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)避峰；有能量(主要是熱能)貯存能力的用戶(hù)，可以利用貯存的能量調(diào)節(jié)進(jìn)行避峰；有燃?xì)夤?yīng)的用戶(hù)，可以燃?xì)馓娲娏Χ惚茈娋W(wǎng)尖峰；那些用電可靠性要求不高的用戶(hù)，可通過(guò)減少或停止部分用電避開(kāi)電網(wǎng)尖峰，等等。顯而易見(jiàn)，可中斷負(fù)荷是一種有一定準(zhǔn)備的停電措施，由于這種電價(jià)偏低或給予中斷補(bǔ)償，有些用戶(hù)愿意以較少的電費(fèi)開(kāi)支降低

18、有限的用電可靠程度。它的削峰能力和終端效益，取決于用戶(hù)負(fù)荷的可中斷程度和這種補(bǔ)償雙方不低于用戶(hù)為避峰所支出的費(fèi)用。負(fù)荷需求的減少可以通過(guò)用戶(hù)自己安裝的需求限制器實(shí)現(xiàn)，或者電力公司發(fā)出控制信號(hào)來(lái)中斷用戶(hù)的部分用電設(shè)備。它是為電網(wǎng)的調(diào)峰及其它負(fù)荷曲線調(diào)節(jié)而提供的一種負(fù)荷管理措施，以提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。電力公司與用戶(hù)之間事先簽訂可中斷合約，合約內(nèi)容包括可中斷的負(fù)荷量、中斷時(shí)間、可中斷電價(jià)或補(bǔ)償、提前通知時(shí)間及違約懲罰等。其中可中斷電價(jià)的制定是實(shí)行可中斷負(fù)荷的關(guān)鍵。作為電力需求側(cè)管理(dsm)的重要組成部分，可中斷負(fù)荷管理利用用戶(hù)的用電靈活性，來(lái)緩解負(fù)荷高峰時(shí)的供電緊張情況，以避免或減少昂貴的旋

19、轉(zhuǎn)備用和滿(mǎn)足用電需求增長(zhǎng)而需要的發(fā)電容量投資。2000年的美國(guó)加州電力危機(jī)使人們重新認(rèn)識(shí)到可中斷負(fù)荷作為一種電力可靠性資源在市場(chǎng)環(huán)境下的巨大潛在價(jià)值，它正從傳統(tǒng)的管制型行為轉(zhuǎn)化為參與者在市場(chǎng)環(huán)境下的自愿行為，并且將成為供電公司改善競(jìng)爭(zhēng)能力的有效工具。2.1.2實(shí)施可中斷負(fù)荷管理的意義實(shí)施可中斷負(fù)荷不僅是解決用電高峰期電力供需矛盾問(wèn)題的重要途徑之一，而且可以促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。具體說(shuō)來(lái)，推廣實(shí)施可中斷負(fù)荷的意義主要體現(xiàn)在以下方面：第一，可以在一定程度上緩解用電高峰期電力供需矛盾，減少電力緊缺所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。可中斷負(fù)荷通過(guò)一種較為簡(jiǎn)便、快捷、有

20、效的方式解決電力供應(yīng)不足時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)荷缺口，它不僅克服了建設(shè)發(fā)電機(jī)組周期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，還可以靈活地控制中斷負(fù)荷量的大小，實(shí)施方便，效果明顯。在實(shí)施可中斷負(fù)荷的過(guò)程中，通過(guò)電網(wǎng)公司與中斷用戶(hù)的信息互動(dòng)，可以最大程度的降低缺電損失。同時(shí)，可中斷負(fù)荷的實(shí)施對(duì)象主要集中在少數(shù)大工業(yè)用戶(hù)，從而保證了居民等大部分用戶(hù)的供電水平，因此，可以減少電力供應(yīng)不足所帶來(lái)的社會(huì)影響。第二，可以實(shí)現(xiàn)電力資源以及社會(huì)資源的優(yōu)化配置，保證電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。可中斷負(fù)荷是需求側(cè)管理的重要手段之一，而需求側(cè)管理是綜合資源規(guī)劃的重要組成部分。實(shí)施可中斷負(fù)荷通過(guò)對(duì)用戶(hù)的用電方式進(jìn)行合理的引導(dǎo)，減少或推遲了發(fā)電機(jī)組的投資，實(shí)現(xiàn)了整

21、個(gè)電力系統(tǒng)資源以及社會(huì)資源的優(yōu)化配置，從而保證了電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。第三，可以引導(dǎo)用戶(hù)側(cè)科學(xué)、合理用電，提高全社會(huì)的用電水平?？芍袛嘭?fù)荷提供了一種使用戶(hù)對(duì)供電方式進(jìn)行選擇的機(jī)制，即用戶(hù)可以選擇在用電高峰期繼續(xù)用電(輔以較高的電價(jià))，也可選擇在高峰期按要求中斷用電，以獲得電費(fèi)支出的降低。因此，這種機(jī)制可以引導(dǎo)用戶(hù)根據(jù)自己的生產(chǎn)特點(diǎn)和要求選擇用電方式，以更加科學(xué)、合理的用電。同時(shí)，可中斷負(fù)荷帶來(lái)電網(wǎng)高峰負(fù)荷的降低、負(fù)荷曲線的平穩(wěn)，提高了全社會(huì)的用電水平。第四，采用可中斷負(fù)荷的方法解決缺電問(wèn)題，順應(yīng)了電力工業(yè)市場(chǎng)化改革的要求，體現(xiàn)了電力體制的進(jìn)步。過(guò)去在解決電力工業(yè)發(fā)展中的問(wèn)題時(shí)，往往側(cè)重于采用行

22、政手段。例如，在電力供應(yīng)不足時(shí)，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行指令性的拉閘限電，而用戶(hù)因缺電所造成的損失基本由自己承擔(dān)。實(shí)施可中斷負(fù)荷，考慮到用戶(hù)的可接受程度以及對(duì)其缺電損失的適當(dāng)補(bǔ)償，體現(xiàn)了由行政手段向經(jīng)濟(jì)手段的轉(zhuǎn)變，是順應(yīng)電力工業(yè)市場(chǎng)化改革的要求，并促進(jìn)其發(fā)展的重要舉措。2.2國(guó)際上研究和應(yīng)用可中斷負(fù)荷的研究在國(guó)外已經(jīng)進(jìn)行了十幾年，可中斷負(fù)荷措施己廣泛應(yīng)用于諸如冶金、水泥、造紙和紡織等工業(yè)用戶(hù)?？芍袛嘭?fù)荷合同是dsm的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)措施，它使電力公司和用戶(hù)均受益。電力公司通過(guò)可中斷負(fù)荷合同在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)段，對(duì)用戶(hù)的部分負(fù)荷實(shí)施中斷，這樣，可減少調(diào)峰備用容量和運(yùn)行成本。而用戶(hù)通過(guò)可中斷負(fù)荷合同可得到優(yōu)惠電價(jià)和優(yōu)惠服

23、務(wù)。下面來(lái)介紹一些國(guó)家（地區(qū))實(shí)施可中斷負(fù)荷措施的情況3。2.2.1美國(guó)美國(guó)加州電力市場(chǎng)改革時(shí)引入可中斷負(fù)荷合同，由獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行員(iso)和用戶(hù)按月簽訂負(fù)荷中斷協(xié)議，以實(shí)際的中斷電量和合同價(jià)格結(jié)算。美國(guó)紐約電力市場(chǎng)使用可中斷負(fù)荷管理更為靈活，用戶(hù)不僅可以與iso簽訂可中斷合同，還可以參與同前現(xiàn)貨市場(chǎng)或運(yùn)行備用市場(chǎng)。2.2.2加拿大魁北克水電公司加拿大alberta電力庫(kù)采用拍賣(mài)的方法，能提供1mw和1mw以上負(fù)荷削減的用戶(hù)上報(bào)削減負(fù)荷和價(jià)格，電力庫(kù)和報(bào)價(jià)成功的用戶(hù)按月簽訂固定補(bǔ)償價(jià)格合同，并根據(jù)運(yùn)行情況決定負(fù)荷削減方案。加拿大魁北克水電公司選擇可中斷計(jì)劃來(lái)轉(zhuǎn)移負(fù)荷高峰日的負(fù)荷。在這種計(jì)劃下，

24、一些大的工業(yè)用戶(hù)(5000kw及以上)根據(jù)魁北克水電公司的要求在負(fù)荷高峰時(shí)段應(yīng)減少他們的負(fù)荷需求。這樣，魁北克水電公司就避免了新建機(jī)組和調(diào)峰操作，否則在這種情況下將需要使用燃?xì)廨啓C(jī)。作為回報(bào)，用戶(hù)獲得折扣。用戶(hù)可以在魁北克水電公司的可中斷供電計(jì)劃中選擇最適合他們的項(xiàng)目。用戶(hù)可以從一個(gè)“菜單”上選擇三項(xiàng)內(nèi)容：頻度、持續(xù)時(shí)間和中斷次數(shù)。這項(xiàng)計(jì)劃的削峰量達(dá)到近1300mw。在兩種極端情況下，用戶(hù)可以選擇一年中的中斷時(shí)間的長(zhǎng)短，或者選擇中斷次數(shù)多但每次中斷時(shí)間短的方式。通知時(shí)間是提前18小時(shí)。如果電力系統(tǒng)情況發(fā)生變化，那么在開(kāi)始實(shí)施可中斷計(jì)劃的3小時(shí)前可以取消中斷通知。如果用戶(hù)違約，折扣將減少，減少量

25、與違約的數(shù)量和持續(xù)時(shí)間成正比。2.2.3意大利國(guó)家電力公司(1) 可中斷供電意大利國(guó)家電力公司通過(guò)與高、中壓用戶(hù)簽訂可中斷供電合同，以減少其電力需求。這項(xiàng)措施可用于需求超過(guò)3000kw，且至少可中斷1000kw的大工業(yè)用戶(hù)。每年的中斷供電時(shí)間總計(jì)不超過(guò)30天。完全中斷至少不超過(guò)15天，另外的15天只能中斷50%，每天最多中斷8小時(shí)，每次中斷之間相隔至少3小時(shí)，一般是4小時(shí)。參與這項(xiàng)措施的用戶(hù)享受年電費(fèi)的25%折扣。中斷當(dāng)天，再增加相當(dāng)于月電量5%的折扣。必須參與的用戶(hù)是煉金，化工及水泥等行業(yè)。實(shí)施計(jì)劃結(jié)果顯示總計(jì)峰荷可中斷2221kw，其它時(shí)間可中斷2376mw。(2)“定時(shí)中斷供電”條款對(duì)大

26、工業(yè)用戶(hù)采取特殊電價(jià)，即“冬季定時(shí)中斷供電”，這樣可以有計(jì)劃地減少峰荷需求。這項(xiàng)基于自愿的措施要提前幾個(gè)月簽訂合同，最長(zhǎng)可達(dá)3年。2.3我國(guó)可中斷負(fù)荷應(yīng)用2.3.1我國(guó)實(shí)施可中斷負(fù)荷的現(xiàn)狀2004年5月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家電監(jiān)會(huì)共同印發(fā)了加強(qiáng)電力需求側(cè)工作的指導(dǎo)意見(jiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)意見(jiàn))的通知。意見(jiàn)指出，在進(jìn)行負(fù)荷管理方面，各省(區(qū)、市)政府有關(guān)部門(mén)應(yīng)制定積極的經(jīng)濟(jì)建設(shè)政策，引導(dǎo)用戶(hù)移峰填谷、合理用電，并明確指出把研究可中斷負(fù)荷作為一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)政策實(shí)施。意見(jiàn)還指出，要按“先錯(cuò)峰、后避峰、再限電、最后拉路”的原則，結(jié)合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，做到錯(cuò)峰、避峰負(fù)荷定企業(yè)、定設(shè)備、定容量、定時(shí)間，保證重要負(fù)荷和人民生活(負(fù)

27、荷管理的內(nèi)容)用電的需要。當(dāng)用電需求超過(guò)電網(wǎng)供電能力時(shí)，電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)要按政府批準(zhǔn)的拉限電序位表實(shí)施拉閘限電，并事先通知電力用戶(hù)。實(shí)踐證明，可中斷負(fù)荷管理能夠遵循以上原則，不僅有效實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰、避峰，而且依照用戶(hù)與電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)事先簽訂的合同和電價(jià)優(yōu)惠政策，可以有計(jì)劃、有目的的進(jìn)行中斷，同時(shí)避免了因中斷負(fù)荷引起的矛盾和法律糾紛4。在2003年開(kāi)始的電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的情況下，我國(guó)許多省市通過(guò)實(shí)施電力需求側(cè)管理(dsm)，來(lái)緩解用電高峰的電力缺口。其中河北省和江蘇省采取了有益的嘗試，在切負(fù)荷的基礎(chǔ)上，給予被停電用戶(hù)一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，但是對(duì)于用戶(hù)的停電意愿考慮還不夠充分。雖然可中斷負(fù)荷在我國(guó)的推廣和實(shí)施具有很

28、好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，但是目前缺乏相關(guān)的理論指導(dǎo)和實(shí)行中的一些配套的條件和機(jī)制。為緩解電力供應(yīng)緊張形勢(shì)，河北省充分發(fā)揮現(xiàn)有電力資源的潛力，于2003年出臺(tái)了河北省實(shí)施可中斷負(fù)荷補(bǔ)償辦法(試行)。該辦法規(guī)定，自2003年開(kāi)始，在河北省南網(wǎng)夏季用電晚高峰季節(jié)，即7月1日至8月31日期間，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)峰需要，實(shí)施可中斷負(fù)荷管理及補(bǔ)償辦法，鼓勵(lì)用電大戶(hù)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，在對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和效益影響不大的情況下，自愿中斷用電，對(duì)中斷負(fù)荷企業(yè)給予適當(dāng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。參加可中斷負(fù)荷企業(yè)的條件是：本著自愿中斷的原則，可中斷負(fù)荷企業(yè)用電容量一般應(yīng)在2萬(wàn)千瓦及以上，必須在確定的時(shí)間段內(nèi)按照要求中斷負(fù)荷。河北省參加可中斷負(fù)荷企

29、業(yè)的名單，將由省經(jīng)貿(mào)委會(huì)同省電力公司最終審定?？芍袛嘭?fù)荷補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和辦法規(guī)定，凡經(jīng)審定參與可中斷負(fù)荷，并按要求實(shí)施了負(fù)荷中斷的企業(yè)，可以獲得適當(dāng)補(bǔ)償：每1萬(wàn)千瓦累計(jì)停l小時(shí)補(bǔ)貼1萬(wàn)元。補(bǔ)償資金暫從省三電資金中列支?？芍袛嘭?fù)荷實(shí)施和管理方面，將由省電力公司調(diào)度通信中心及各市電力調(diào)度通信中心至少在中斷負(fù)荷前1小時(shí)通知中斷負(fù)荷企業(yè)，并根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況滾動(dòng)安排企業(yè)中斷負(fù)荷，并盡可能減少中斷負(fù)荷企業(yè)的中斷次數(shù)，把對(duì)企業(yè)的影響降到最低。違反中斷負(fù)荷規(guī)定，不執(zhí)行電力調(diào)度中斷命令的企業(yè)，按該企業(yè)違約rtli(負(fù)荷檢測(cè)記錄值)乘以3至5倍需量電價(jià)計(jì)算款額進(jìn)行處罰。在實(shí)施可中斷負(fù)荷期間，若出現(xiàn)不符合條件的限電和供電

30、情況，不能給予補(bǔ)償。為了緩解用電高峰期的電力缺口，江蘇省采取了可中斷負(fù)荷、削峰填谷等多種措施。2003年全省最大錯(cuò)峰限電達(dá)350萬(wàn)千瓦，基本做到只限電不拉電，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和居民生活、重要生產(chǎn)用電。江蘇省經(jīng)貿(mào)委曾于1999年開(kāi)始進(jìn)行電力需求側(cè)管理課題研究，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家成功經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)江蘇省電力供求現(xiàn)狀、電網(wǎng)負(fù)荷特點(diǎn)、需求預(yù)測(cè)及環(huán)境狀況，提出電力需求側(cè)管理實(shí)施體系的構(gòu)想和相關(guān)對(duì)策。2002年夏季在用電緊張的蘇州、無(wú)錫地區(qū)對(duì)5家鋼廠試行避峰方式，通過(guò)可中斷負(fù)荷等避峰措施，以較小的代價(jià)保證了全省供需的基本平衡。2.3.2我國(guó)實(shí)施可中斷負(fù)荷有待解決的問(wèn)題綜上所述，我國(guó)在實(shí)施可中斷負(fù)荷的過(guò)程中，存在

31、的問(wèn)題可以歸納為以下幾點(diǎn)：(1)實(shí)施可中斷負(fù)荷造成發(fā)電商減少發(fā)電量、供電商減少供電量，而投資者從獲得更多回報(bào)的角度考慮，往往希望增大發(fā)電量及增大供電量。(2)對(duì)大多數(shù)電力用戶(hù)而言，缺乏有效且可見(jiàn)的價(jià)格信號(hào)。許多用戶(hù)只在消費(fèi)電力后收取賬單，而并未認(rèn)真地把注意力放到用電的真正成本上。(3)電力工業(yè)解除管制后，發(fā)電側(cè)電價(jià)引入競(jìng)爭(zhēng)，但需求側(cè)的價(jià)格相對(duì)固定，價(jià)格缺乏聯(lián)動(dòng)造成供電商的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，美國(guó)加州曾出現(xiàn)過(guò)工地上因?yàn)檐O售電價(jià)波動(dòng)過(guò)大、零售電價(jià)缺乏聯(lián)動(dòng)而導(dǎo)致破產(chǎn)的現(xiàn)象。(4)節(jié)省的效益無(wú)法與所需成本相匹配。要實(shí)施復(fù)雜的負(fù)荷管理程序，需要升級(jí)大量的供用電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與設(shè)施，譬如要在用戶(hù)與配電中心之間建立可靠

32、的雙向交流，來(lái)實(shí)時(shí)傳遞信號(hào)并接收用戶(hù)相應(yīng)。如果沒(méi)有合理的投資回報(bào)機(jī)制，實(shí)施可中斷負(fù)荷帶來(lái)的效益無(wú)法與這些投資成本相匹配。同時(shí)，需要再次強(qiáng)調(diào)指出的是，雖然可中斷負(fù)荷帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但是各種利益主體，主要是實(shí)施用戶(hù)、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、政府(代表社會(huì))的相關(guān)效益分配機(jī)制不很健全，并由此帶來(lái)實(shí)施中的一系列困難。其中，最為突出的問(wèn)題是，電網(wǎng)公司作為實(shí)施可中斷負(fù)荷的主體，成本支出較大，卻無(wú)法分享到合理利益，如在上述例子中，實(shí)施該方案的主要成本由電網(wǎng)企業(yè)支出，而主要收益為發(fā)電側(cè)所得，因此，電網(wǎng)企業(yè)缺乏實(shí)施的動(dòng)力，這嚴(yán)重阻礙了可中斷負(fù)荷的進(jìn)一步推廣以及更大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的取得。在本文的第三

33、部分，將會(huì)就這一問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究。第三章可中斷負(fù)荷成本效益評(píng)價(jià)研究3.1可中斷負(fù)荷的成本效益可中斷負(fù)荷的成本效益分析是可中斷負(fù)荷管理研究的基礎(chǔ)。通過(guò)系統(tǒng)地了解用戶(hù)的停電成本組成和用電效益，可以制定合理的可中斷負(fù)荷管理方案。停電成本就是停電給用戶(hù)帶來(lái)的損失，這與用戶(hù)類(lèi)型、提前通知時(shí)間、停電持續(xù)時(shí)間、停電發(fā)生時(shí)間、缺電比率等因素密切相關(guān)。相關(guān)數(shù)據(jù)通?？梢酝ㄟ^(guò)用戶(hù)調(diào)查的方式獲得，調(diào)查結(jié)果已在一些系統(tǒng)中得到實(shí)際運(yùn)用，比如英格蘭電力市場(chǎng)中采用的voll(valae of lost load)指標(biāo)就是臨時(shí)停電造成的平均損失。而實(shí)施可中斷負(fù)荷可以等效為增加了備用機(jī)組，這有助于提高系統(tǒng)可靠性，削弱電力市場(chǎng)中市

34、場(chǎng)勢(shì)力的影響，抑制價(jià)格尖峰，使系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。本小節(jié)對(duì)可中斷負(fù)荷的成本效益進(jìn)行了綜述，分析了提前通知時(shí)間、停電持續(xù)時(shí)間、停電發(fā)生時(shí)間、缺電比率等因素對(duì)可中斷負(fù)荷成本的影響，并得到一些可供參考的結(jié)論。然后介紹了可中斷負(fù)荷對(duì)提高可靠性，消除價(jià)格尖峰和減少運(yùn)行費(fèi)用的貢獻(xiàn)5。3.1.1可中斷負(fù)荷成本可中斷負(fù)荷成本就是停電給用戶(hù)帶來(lái)的損失，即停電損失。停電損失的研究方法主要分為宏觀經(jīng)濟(jì)方法和用戶(hù)調(diào)查法6。宏觀經(jīng)濟(jì)方法比較粗糙，不能詳細(xì)描述停電對(duì)各產(chǎn)業(yè)和各用戶(hù)的實(shí)際影響程度，但在沒(méi)有進(jìn)行用戶(hù)調(diào)查研究的國(guó)家和地區(qū)，該方法仍具有一定的指示意義。本文第一章曾提及韓國(guó)采用全國(guó)gdp/總用電量和某產(chǎn)業(yè)gdp/該

35、產(chǎn)業(yè)用電量，來(lái)估算停電損失，從而確定可中斷負(fù)荷電價(jià)的宏觀經(jīng)濟(jì)方法;香港地區(qū)利用已知信息，如以前的停電損失、通貨膨脹率、稅率等來(lái)預(yù)測(cè)以后停電損失確定可中斷負(fù)荷電價(jià)的方法。這些都是宏觀經(jīng)濟(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用。用戶(hù)調(diào)查法能夠較為真實(shí)地反應(yīng)用戶(hù)的意愿，并能詳細(xì)的得到各行業(yè)的信息以及中斷時(shí)間等因素帶來(lái)的影響，是現(xiàn)在國(guó)際上流行的一種方法。對(duì)可中斷負(fù)荷成本影響較大的因素有7:用戶(hù)類(lèi)型、提前通知時(shí)間、停電持續(xù)時(shí)間、停電發(fā)生時(shí)間及缺電比率等?，F(xiàn)在很多國(guó)家和地區(qū)都進(jìn)行了用戶(hù)調(diào)查，作為可中斷負(fù)荷管理的重要依據(jù)。1.提前通知時(shí)間提前通知時(shí)間對(duì)用戶(hù)的停電損失影響很大，可中斷負(fù)荷運(yùn)營(yíng)中常常將提前通知時(shí)間作為一個(gè)重要參數(shù)加以規(guī)

36、定。一般情況下，提前通知的時(shí)間越短，中斷負(fù)荷的補(bǔ)償就越高。表3-1給出1998年希臘和1993年加拿大有關(guān)調(diào)查結(jié)果。分析表3-1的數(shù)據(jù)可以看出，停電前通知時(shí)間在3天之內(nèi)給用戶(hù)造成的損失變化明顯，通知時(shí)間越長(zhǎng)，減少的停電損失越大。超過(guò)三天減少的停電損失趨于恒定。這是由于提前通知時(shí)間長(zhǎng)，用戶(hù)可以預(yù)先安排和調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，造成的損失小;提前通知時(shí)間短，用戶(hù)不能及時(shí)調(diào)整工作計(jì)劃，停電損失率會(huì)很大。特別是當(dāng)提前通知時(shí)間為零時(shí)，表示臨時(shí)停電，停電損失達(dá)到最大值。表3-1有提前通知的停電損失的減少率(%)用戶(hù)提前通知時(shí)間1h1-4h5-16h17-24h1-2d3d希臘26.4831.4641.2152.24

37、62.0969.19加拿大工業(yè)25.7037.8048.9053.4057.7064.80加拿大商業(yè)26.8036.3047.3056.2062.8064.502.停電持續(xù)時(shí)間停電持續(xù)時(shí)間也是用戶(hù)停電損失的一個(gè)重要參數(shù)，可中斷負(fù)荷合同也常常需要對(duì)停電持續(xù)時(shí)間做出明確規(guī)定。這首先要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行分類(lèi)調(diào)查，如對(duì)工業(yè)、商業(yè)和居民用戶(hù)分別進(jìn)行停電持續(xù)時(shí)間對(duì)停電損失影響的調(diào)查，并把調(diào)查獲得的結(jié)果進(jìn)行歸一化處理。損失的影響應(yīng)與工業(yè)用戶(hù)類(lèi)似。需要指出，以上的調(diào)查結(jié)果都是基于用戶(hù)事前不知道停電持續(xù)時(shí)間而得到的。而簽訂可中斷負(fù)荷合同時(shí)，合同中常常規(guī)定的是停電持續(xù)時(shí)間或持續(xù)時(shí)間的上限，所以已知持續(xù)時(shí)間的停電損失對(duì)合同

38、制定有更直接的指示意義，希臘調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表3-2。表3-2 已知持續(xù)停電時(shí)間的停電損失減少率（%）停電持續(xù)時(shí)間20min1h4h8h1d損失減少率24.0437.3053.5169.4775.65因?yàn)榭梢愿鶕?jù)已知的持續(xù)時(shí)間制定生產(chǎn)計(jì)劃、營(yíng)業(yè)安排等，所以知道持續(xù)時(shí)間后可以進(jìn)一步減少停電損失。3.停電發(fā)生時(shí)間研究停電發(fā)生的時(shí)間對(duì)停電損失的影響也具有一定的指導(dǎo)意義。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果(見(jiàn)表3-3)來(lái)看，每個(gè)國(guó)家由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和氣候等因素不同，一年停電損失最大的月份(最壞月)各不一樣，但一周中，用戶(hù)最不愿意停電的天(最壞天)和一天中最不愿意停電的時(shí)段(最壞時(shí)段)基本相同。表3-3 發(fā)生停電的最壞時(shí)間國(guó)家最壞月最壞

39、天最壞時(shí)段加拿大商業(yè)11-3月周五、周六13:00-17:00加拿大工業(yè)12-2月周五09:00-12:00印度5-8月周六09:00-21:00從表3-3可以看出，一周中用戶(hù)最不愿意停電的日子是周五和周六;一天中最不愿意停電的時(shí)間是正常工作時(shí)間。不幸的是，用戶(hù)最不愿意停電的時(shí)間與系統(tǒng)最需要中斷負(fù)荷的峰荷時(shí)段重合，這將在一定程度上抬高可中斷負(fù)荷的補(bǔ)償費(fèi)。4.缺電比率缺電比率對(duì)停電損失的影響常常被忽略，其實(shí)兩者密切相關(guān)。一般情況下，缺電比率越大，停電損失就越高。這是由于部分停電時(shí)，用戶(hù)可以關(guān)掉次要電器或部分工序，而全部缺電時(shí)，別無(wú)選擇，只能將全部用電負(fù)荷停止，因而停電損失較高。圖3-1是某水泥廠

40、缺電比率與停電損失的關(guān)系圖。(圖中:c為停電損失，為缺電比率)圖3-1缺電比例與停電損失關(guān)系圖從圖3-1可以看出，停電損失與缺電量不再是簡(jiǎn)單的一次線性關(guān)系，實(shí)際研究中通常采用二次曲線來(lái)進(jìn)行模擬。研究基礎(chǔ)就是架設(shè)停電損失與缺電量可以采用二次型模擬。公式如下: （3-1）3.1.2可中斷負(fù)荷的效益下面對(duì)可中斷負(fù)荷在可靠性貢獻(xiàn)、削減價(jià)格尖峰和減少系統(tǒng)成本3個(gè)方面進(jìn)行闡述8。(1)可中斷負(fù)荷對(duì)可靠性的貢獻(xiàn)可中斷負(fù)荷的實(shí)施能削減系統(tǒng)峰荷，相當(dāng)于給系統(tǒng)增加備用機(jī)組，可大大提高系統(tǒng)的可靠性?？煽啃缘奶岣呦喈?dāng)于系統(tǒng)向用戶(hù)提供了更優(yōu)質(zhì)的電能，這使市場(chǎng)中用戶(hù)以不高于原來(lái)的電價(jià)享受更好的服務(wù)。(2)可中斷負(fù)荷對(duì)削減

41、價(jià)格尖峰的貢獻(xiàn)在電力市場(chǎng)中，實(shí)施可中斷負(fù)荷可大大增加需求側(cè)彈性，有利于市場(chǎng)運(yùn)行，帶來(lái)長(zhǎng)期和短期的經(jīng)濟(jì)效益。短期經(jīng)濟(jì)效益是降低了電力市場(chǎng)中的價(jià)格尖峰，這可以用圖3-2(圖中1為供給曲線，2為主要發(fā)電機(jī)故障時(shí)供給曲線，3為峰荷時(shí)需求曲線，4為有可中斷負(fù)荷的需求曲線，橫坐標(biāo)q表示容量)說(shuō)明。圖3-2 可中斷負(fù)荷消除價(jià)格尖峰原理從圖3-2可以看到，正常情況下峰荷電價(jià)是供需曲線交點(diǎn)a，對(duì)應(yīng)的電價(jià)為p1。在主要發(fā)電機(jī)故障后，或者當(dāng)一些發(fā)電廠商進(jìn)行投機(jī)時(shí)，供給曲線將左移，此時(shí)，如果沒(méi)有可中斷負(fù)荷，價(jià)格將飛速上漲，價(jià)格達(dá)到p3，該情況對(duì)應(yīng)圖中d點(diǎn)。如果市場(chǎng)預(yù)先購(gòu)入可中斷負(fù)荷，則需求曲線彈性增大，如圖abc曲線

42、所示，此時(shí)市場(chǎng)出清價(jià)p2對(duì)應(yīng)于c點(diǎn)。很明顯，即實(shí)施可中斷負(fù)荷后削減了價(jià)格尖峰。而價(jià)格尖峰的減弱，可以帶來(lái)長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)在降低平均電價(jià)、減少價(jià)格波動(dòng)上，其效益可以用平均電價(jià)的減少值與雙邊合同電量的乘積估計(jì)。(3)可中斷負(fù)荷對(duì)減少系統(tǒng)成本的貢獻(xiàn)可中斷負(fù)荷不僅可以直接節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，還可以減少發(fā)電機(jī)組和輸配電設(shè)備的容量投資。即實(shí)施可中斷負(fù)荷減少的成本既包括可避免運(yùn)行費(fèi)用，又包括可避免容量費(fèi)用。從市場(chǎng)參與者的角度考慮實(shí)施可中斷負(fù)荷可以調(diào)動(dòng)需求側(cè)參與市場(chǎng)的積極性，有利于市場(chǎng)中各類(lèi)參與者。對(duì)獨(dú)立調(diào)度is0 (independent systemoperator)電能交易中心px(power excha

43、nge)，實(shí)施可中斷負(fù)荷可以削弱價(jià)格尖峰，減少市場(chǎng)中的投機(jī)行為；對(duì)售電商，可中斷負(fù)荷提供了在實(shí)時(shí)市場(chǎng)電價(jià)偏高時(shí)中斷部分負(fù)荷的機(jī)會(huì)，從而減少了市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)發(fā)電商，與某些大用戶(hù)簽訂可中斷合同等效于新增裝機(jī)容量，增加了在市場(chǎng)報(bào)價(jià)中的靈活性；對(duì)用戶(hù)，不僅可以得到中斷負(fù)荷補(bǔ)償，而且可以從可中斷負(fù)荷實(shí)施后因提高系統(tǒng)可靠性而削弱價(jià)格尖峰中受益。3.2各方實(shí)施可中斷負(fù)荷的成本效益分析可中斷負(fù)荷帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是巨大的。對(duì)于實(shí)施用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可以帶來(lái)缺電損失以及電費(fèi)支出的減少；對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以減少或推遲新建電廠的投資，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，并有利于改善原來(lái)強(qiáng)行拉閘限電所造成的較差形象；對(duì)于社會(huì)

44、來(lái)說(shuō)，可以帶來(lái)整體供電可靠性的提高、資源的節(jié)約，以及環(huán)境污染的減少。3.2.1用戶(hù)的成本效益分析可中斷負(fù)荷特別適合那些可以放寬可靠性要求的工業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)等“塑性負(fù)荷”。許多國(guó)家已廣泛應(yīng)用于冶金、水泥、造紙、紡織等工業(yè)用戶(hù)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。用戶(hù)愿意以較少的電費(fèi)開(kāi)支，降低有限的用電可靠程度。用戶(hù)的效益是電費(fèi)節(jié)約與費(fèi)用支出的差值，可中斷負(fù)荷的潛力很大。通過(guò)可中斷負(fù)荷管理措施使用戶(hù)合理用電，降低單位用電成本。對(duì)一些工業(yè)負(fù)荷來(lái)說(shuō)，可削減或轉(zhuǎn)移其在系統(tǒng)高峰時(shí)的用電負(fù)荷，同時(shí)低谷電價(jià)在某種程度上可減少用戶(hù)的費(fèi)用支出。可中斷負(fù)荷對(duì)實(shí)施用戶(hù)經(jīng)濟(jì)效益的影響主要有兩方面：一是電費(fèi)支出的減少；一是實(shí)施該方案

45、的成本費(fèi)用。測(cè)算公式如下：實(shí)施用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)效益=得到的電費(fèi)折扣額-實(shí)施該方案的成本費(fèi)用實(shí)施該方案的成本費(fèi)用=在中斷時(shí)段的總的缺電損失+為實(shí)施該方案進(jìn)行投資的折舊+調(diào)整生產(chǎn)的費(fèi)用-調(diào)整生產(chǎn)后可以挽回的損失在中斷時(shí)段的總的缺電損失=單位時(shí)間缺電損失總的停電時(shí)間為實(shí)施可中斷負(fù)荷進(jìn)行的投資包括購(gòu)置所需設(shè)備的投資、改造生產(chǎn)線的投資等。調(diào)整生產(chǎn)的費(fèi)用包括一些半成品的保存費(fèi)用、工作人員的補(bǔ)貼等。從理論上講，用戶(hù)得到的電費(fèi)折扣額至少能補(bǔ)償實(shí)施的成本費(fèi)用，即用戶(hù)的成本費(fèi)用即為實(shí)施該策略的最低折扣額，這也是在可中斷電價(jià)設(shè)計(jì)中進(jìn)行最低電價(jià)折扣率測(cè)算的基礎(chǔ)。3.2.2電力企業(yè)的成本效益分析電力企業(yè)的成本效益主要體現(xiàn)在降

46、低電力生產(chǎn)成本、運(yùn)行成本，移峰填谷，改變系統(tǒng)負(fù)荷曲線，提高電網(wǎng)負(fù)荷率，改善調(diào)峰形勢(shì)，促進(jìn)電網(wǎng)安全，并減少或推遲調(diào)峰裝機(jī)容量的建設(shè)9。實(shí)施可中斷負(fù)荷可以提高系統(tǒng)可靠性，使電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行，提高運(yùn)行效益。電力企業(yè)的成本效益主要包括可避免運(yùn)行成本和可避免投資成本。可避免運(yùn)行成本的數(shù)學(xué)模型流程見(jiàn)圖3-4。圖3-4可避免運(yùn)行成本估算計(jì)算可避免運(yùn)行費(fèi)用思路：比較有可中斷負(fù)荷和無(wú)可中斷負(fù)荷兩種情況下，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行費(fèi)用的差值并計(jì)及總的能量收入的損失。計(jì)算可避免投資費(fèi)用思路與計(jì)算可避免運(yùn)行成本類(lèi)似，主要是比較有可中斷負(fù)荷和無(wú)可中斷負(fù)荷兩種情況下，系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行費(fèi)用的差值?？杀苊馔顿Y成本的數(shù)學(xué)模型，見(jiàn)圖3-5

47、。圖3-5可避免投資成本評(píng)估1、電網(wǎng)企業(yè)的成本效益分析電網(wǎng)企業(yè)的收益主要是高峰負(fù)荷的降低所帶來(lái)的電網(wǎng)運(yùn)行成本的降低，即可免運(yùn)行成本；成本支出為給予用戶(hù)的電費(fèi)折扣額以及電網(wǎng)企業(yè)的其他成本投入(包括設(shè)備投資、管理費(fèi)用等)。測(cè)算公式如下：電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益=可免運(yùn)行成本-電費(fèi)折扣額-其他成本費(fèi)用可免運(yùn)行成本=夏季時(shí)段的可免容量微增單位負(fù)荷運(yùn)行成本+冬季時(shí)段的可免容量微增單位負(fù)荷運(yùn)行成本在實(shí)施可中斷負(fù)荷時(shí)，主要的成本支出部分，即給予用戶(hù)的電費(fèi)折扣額，由電網(wǎng)企業(yè)付出；而電網(wǎng)企業(yè)所得到的收益，即可免運(yùn)行成本，數(shù)值較小。故電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益往往很小，甚至為負(fù)。這是造成電網(wǎng)企業(yè)主動(dòng)實(shí)施可中斷負(fù)荷的積極性不高的

48、主要原因。因此，如何健全可中斷負(fù)荷的效益分配機(jī)制，并采取一定的措施給予電網(wǎng)企業(yè)適當(dāng)?shù)募?lì)，是目前所要重視和解決的問(wèn)題。2、發(fā)電企業(yè)的成本效益分析由于目前實(shí)行廠網(wǎng)分開(kāi)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)核算，故將發(fā)電公司與電網(wǎng)公司的成本效益分開(kāi)來(lái)計(jì)算。在實(shí)施可中斷負(fù)荷措施時(shí)，發(fā)電公司直接投入的設(shè)備成本本費(fèi)用與電網(wǎng)公司相比可以忽略不計(jì)。發(fā)電企業(yè)將得到主要的收益，即可免投資成本。計(jì)算公式如下：可免投資成本=可免容量火電機(jī)組單位千瓦投資發(fā)電企業(yè)的成本支出部分基本為零，故實(shí)施可中斷負(fù)荷，發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益較大。但是，發(fā)電企業(yè)并非可中斷負(fù)荷的操作主體，因此，有必要將發(fā)電企業(yè)得到的經(jīng)濟(jì)效益分配一定的份額給電網(wǎng)企業(yè)，以激勵(lì)電網(wǎng)企業(yè)更好地

49、實(shí)施可中斷負(fù)荷，獲得整個(gè)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的最佳。3.2.3社會(huì)效益分析將各主體的效益進(jìn)行匯總，得到整體的社會(huì)效益。主要體現(xiàn)在減少發(fā)電機(jī)組建設(shè)所帶來(lái)的能源的節(jié)約、環(huán)境污染的降低等。我國(guó)的人均資源占有量水平較低，總的能源消費(fèi)卻很大，應(yīng)注意節(jié)約能源，并提高其使用效率。電力生產(chǎn)是我國(guó)能源消費(fèi)的重要組成部分，并且是c02和s02的最大排放源，兩者的年排放量分別占全國(guó)的13左右。因此，可中斷負(fù)荷帶來(lái)發(fā)電機(jī)組建設(shè)的推遲或減少，在節(jié)約能源、減少環(huán)境污染方面具有重大的社會(huì)效益。3.3算例（1）杭州市于2004年6月1日至8月1日期間，強(qiáng)制錯(cuò)峰記錄顯示兩個(gè)月共錯(cuò)峰16天，累計(jì)錯(cuò)峰420萬(wàn)千瓦，最高錯(cuò)峰負(fù)荷為55萬(wàn)

50、千瓦。參照我國(guó)河北省、江蘇省可中斷負(fù)荷電價(jià)的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，取補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為每1萬(wàn)千瓦中斷1小時(shí)，補(bǔ)償1.25萬(wàn)元。按平均中斷3小時(shí)計(jì)算賠償金額:1.25萬(wàn)元/萬(wàn)千瓦時(shí)420萬(wàn)千瓦3小時(shí)=1575萬(wàn)元.以火電機(jī)組單位千瓦投資5000元計(jì),可免投資成本=500055=27.5億元以火電機(jī)組壽命25年, 折現(xiàn)率10%計(jì),可免投資成本的年金=27.5(a/p,10%,25)=27.50.11017=3.0297億元因?yàn)榭擅膺\(yùn)行成本及其他成本投入部分?jǐn)?shù)值較小，這里不予考慮。這樣，該年電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益為:可免投資成本的年金-電費(fèi)補(bǔ)償金額=30297-1575=28722萬(wàn)元如果加上整個(gè)社會(huì)的效益,那么經(jīng)濟(jì)效益將

51、更大。（2）2002年江蘇省開(kāi)展了可中斷負(fù)荷的試點(diǎn)工作，在夏季用電高峰期對(duì)5家鋼廠試行中斷負(fù)荷避峰措施。全年實(shí)際錯(cuò)峰共10天、15次、28小時(shí)，錯(cuò)峰負(fù)荷387萬(wàn)千瓦。補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為每1萬(wàn)千瓦中斷1小時(shí)，補(bǔ)償l萬(wàn)元，全年補(bǔ)償支出共786萬(wàn)元。以火電機(jī)組單位千瓦投資5000元計(jì)，可免投資成本=5000387=1935億元以火電機(jī)組壽命25年，折現(xiàn)率10計(jì)，可免投資成本的年金=1935(ap，10，25)=1935011017=213億元因?yàn)榭擅膺\(yùn)行成本及其他成本投入部分?jǐn)?shù)值較小，這里不予以考慮。那么，該年電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益為：可免投資成本的年金-電費(fèi)補(bǔ)償金額=21300-786=20514萬(wàn)元（3）以

52、2003年河北省實(shí)施可中斷負(fù)荷的情況為例，對(duì)相關(guān)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)根據(jù)國(guó)家電監(jiān)會(huì)供電監(jiān)管部提供的河北省迎峰渡夏開(kāi)展電力需求側(cè)管理工作經(jīng)驗(yàn)及措施，河北省在2003年的7、8兩月，對(duì)南網(wǎng)鋼鐵等負(fù)荷較大的企業(yè)，在晚高峰(8點(diǎn)至10點(diǎn))期間中斷30萬(wàn)千瓦，補(bǔ)償金額共2000萬(wàn)元至3000萬(wàn)元。以每千瓦火電機(jī)組建設(shè)投資5000元計(jì)，該項(xiàng)措施的可免投資成本為=500030=15億元以火電機(jī)組壽命25年，折現(xiàn)率10計(jì)，每年的可免投資成本=15(ap，10，25)=15011017=165億元考慮到可免運(yùn)行成本、省電力公司及用戶(hù)設(shè)備的投入等部分，該措施的整體效益也在15億元以上。為了觀察清晰明確，表3-4表3-4

53、可中斷負(fù)荷效益表名稱(chēng)公式算例1算例2算例3電費(fèi)補(bǔ)償金額（萬(wàn)元）-157578620003000單位千瓦投資（元）-500050005000錯(cuò)峰負(fù)荷（萬(wàn)千瓦）-5538.730可免投資成本（億元）27.519.3515可免投資成本年金（億元）(ap，10，25)3.02972.131.65經(jīng)濟(jì)效益（萬(wàn)元）-28722205141350014500通過(guò)以上分析可知，可中斷負(fù)荷實(shí)施的效益是巨大的，這種效益主要體現(xiàn)在發(fā)電側(cè)裝機(jī)需求的減少、能源的節(jié)約和環(huán)境污染的降低上，而在目前的分配機(jī)制下，發(fā)電側(cè)的效益明顯、社會(huì)效益很顯著、用戶(hù)也能從電費(fèi)折扣中得到一定的好處，只有電網(wǎng)公司無(wú)法得到應(yīng)有的收益?？芍袛喾洗?/p>

54、施與電網(wǎng)公司、發(fā)電上和用戶(hù)的成本效益息息相關(guān)，能否成功實(shí)施的關(guān)鍵在于合理有效地分配各參與方的利益，因此需要通過(guò)政府進(jìn)行宏觀調(diào)控并制定相應(yīng)的法規(guī)及運(yùn)行實(shí)施機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。本論文下一步將著重研究以下問(wèn)題：可中斷負(fù)荷措施的補(bǔ)償費(fèi)用與電價(jià)的模型密切相關(guān)，因此找到合適的電價(jià)模型并對(duì)可中斷負(fù)荷的定價(jià)進(jìn)行系統(tǒng)的理論及實(shí)證研究。第四章可中斷電價(jià)的確定4.1可中斷電價(jià)概述實(shí)施可中斷負(fù)荷的重要內(nèi)容之一是設(shè)計(jì)可中斷電價(jià)。設(shè)計(jì)這樣的電價(jià)，要發(fā)揮價(jià)格杠桿作用，使得用戶(hù)認(rèn)為執(zhí)行可中斷電價(jià)對(duì)他們有利，按合同要求削減或轉(zhuǎn)移其在系統(tǒng)高峰時(shí)的負(fù)荷，從而提高電能的社會(huì)效益。對(duì)于電網(wǎng)公司而言，可以改善調(diào)峰形式，降低運(yùn)行成本并減少電網(wǎng)投資

55、建設(shè)成本10。4.1.1可中斷電價(jià)定義可中斷電價(jià)，就是通過(guò)與可中斷負(fù)荷的用戶(hù)簽訂合同、協(xié)議，規(guī)定將每日的高峰時(shí)段的用電轉(zhuǎn)移到低谷時(shí)段，作為激勵(lì)手段，給予客戶(hù)優(yōu)惠的電價(jià)。設(shè)計(jì)合理的優(yōu)惠幅度，達(dá)到價(jià)格杠桿的作用，使用戶(hù)在系統(tǒng)峰值時(shí)或緊急狀態(tài)下按合同要求中斷或削減負(fù)荷，從而以簡(jiǎn)便、快捷、有效的方式解決在用電高峰期引起的電力供應(yīng)不足時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)荷缺口。它克服了建設(shè)發(fā)電機(jī)組周期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，可以使高峰負(fù)荷通過(guò)合約的形式得到強(qiáng)制的削減，而且所控制的中斷負(fù)荷量，即需求的大小，有很大的靈活性，實(shí)施方便，效果明顯，從而有效地降低電力高峰需求時(shí)段的電力需求。因此無(wú)論是在缺電較為嚴(yán)重的情況下，還是鑒于用電峰谷差逐漸拉

56、大的趨勢(shì)下，都應(yīng)該大力推廣可中斷電價(jià)。4.1.2可中斷電價(jià)的約束條件合理科學(xué)的可中斷電價(jià)，既要能夠使用戶(hù)感受到吸引力，主動(dòng)參與，按合同(協(xié)議)要求削減或轉(zhuǎn)移其在系統(tǒng)高峰時(shí)的用電負(fù)荷，又要使電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)移峰填谷、提高電網(wǎng)負(fù)荷率、保證電網(wǎng)安全的目標(biāo)。下面將從用戶(hù)和電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)兩方面來(lái)分析可中斷電價(jià)的約束條件：（1）從用戶(hù)角度分析主要面向的是大工業(yè)用戶(hù)，考慮到行業(yè)特點(diǎn)，尤其是對(duì)冶金、水泥、塑料、纖維、紡織和造紙工業(yè)，實(shí)施可中斷電價(jià)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。參與實(shí)施的用戶(hù)將根據(jù)其對(duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)不同、要求提前通知中斷的時(shí)間不同、最短供電時(shí)間及最長(zhǎng)中斷時(shí)間不同等因素，享受不同程度的優(yōu)惠電價(jià)，反映為電價(jià)的折讓率的不同。用戶(hù)收益受費(fèi)用開(kāi)支和電費(fèi)節(jié)約兩大方面的影響。參與實(shí)施的用戶(hù)需要支付包括設(shè)備費(fèi)和各種調(diào)整費(fèi)用在內(nèi)的費(fèi)用開(kāi)支，同時(shí)獲得電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)以電價(jià)折讓產(chǎn)生的電費(fèi)節(jié)約。電費(fèi)節(jié)約和費(fèi)用開(kāi)支之間的差值為用戶(hù)收益，電價(jià)折讓率越大，用戶(hù)的收益越大。對(duì)于愿意接受可中斷電價(jià)的用戶(hù)而言，接受合約的前提條件是，用戶(hù)每年由實(shí)施可中斷電價(jià)獲得的電價(jià)優(yōu)惠大于其每年預(yù)期可能發(fā)生的缺電損失。這里的