电力能效统筹的市场交易体系及保障机制研究

来源:用户上传      作者:

　　[摘 要]以电力能效统筹为目标，建立电力市场交易体系，并提出相应的保障机制，对于提升能源利用率和提高整个电力系统的工作水平都有重要意义。文章以对电力能效统筹概念的深入分析为基础，探讨了如何建立电力能效统筹的市场交易体系，并对其持续改进以及保障机制的建立方式。
　　[关键词]电力能效统筹;市场交易体系;保障机制
　　随着科学技术水平的进步和人民生活水平的提高，现代社会对于电量的需求越发增大，因而国家对电力系统的生产与运行问题的重视程度日渐增高，加大了资源的投入力度，也提出了更高的要求：既要合理设计，保证线路的正常运转，又要与国际接轨，推动自动化发展，同时要契合节能环保理念，做好安全措施并提升能源利用率。经过长久发展，我国电力系统已经取得很大进步，但在电力能效和市场管理方面仍然存在诸多问题，唯有认真研究现状，才能够从根本上提升电力能效统筹工作的水平，使市场秩序更加规范。
　　1 电力能效统筹的概念
　　所谓能效，与机械效率有着异曲同工之妙，在能源方面指的是能够使人类获取利益的能源与总消耗量，而从电力消费者的角度来看，它指的就是电力系统能够为终端用户提供的电能服务与消耗的能源总量之比。如今我国发电量已经达到一定水平，最常用的火力发电所消耗的煤和石油等燃料也逐渐下降，能够赶得上发达国家的水平，然而，我国的能耗依然较低，能源利用率有待提升。要知道，火力发电所使用的都是一次性能源，近年来我国开采力度逐渐增大，它们含量逐渐减少且无法得到补充，势必在不久的将来影响我国电力事业，因此我国必须采取有效措施提升电力能效。
　　而所谓统筹工作，顾名思义，便是进行统一的、基于全局的筹划，具体来说便是以全部工序所需时间和资源为参数，明确各道工序间复杂而微妙的关系，从而得出反映各部分关系的图像，并从关系图中得到对全局有着较大影响的路线，从而对整个事务进行合理安排。电力能效统筹指的便是统一对影响电力系统能效的因素进行规划和管理以及监督，它需要整个电力系统涉及的各个部门进行通力合作，在我国这个庞大的社会主义国家，这种工作才能够顺利进行。
　　中国节能协会常务理事莫志禄曾经提出：在2016年我国能耗水平比起20世纪80年代已经降低了七成左右，比起2000年也有三成以上的下降，然而我国消耗的能源绝大多数仍然是传统的煤炭资源，燃烧热较低，并且在燃烧时会产生大量污染性气体，如氮硫氧化物，还远远达不到发达国家普遍进入的油气时代水平，并且在我国仍然以煤炭为主要发电能源时，许多发达国家已经逐渐采用可再生能源代替一次性能源，此外，我国对于提升能效问题的重要性依然缺乏认识。目前，非化石能源消费在全世界的能源结构中占比不到1/5，在很长一段时间内，可再生能源都绝不可能代替化石能源，若是没能做好能效统筹工作，就无法缓解温室效应。而在电力系统中，唯有依靠提高能效和控制能源使用量，才能够应对将来资源紧张问题，并实现国家制定的既定发展目标，因此电力能效统筹工作有着非凡的意义。
　　2 电力能效统筹的市场交易体系分析与改进措施
　　（1）建立信息化市场管理平台。电力能效统筹工作的顺利完成离不开运行机制的助力，为此，我国必须结合电力系统的实际情况，建立并完善一套运行机制，使电力系统的每个环节都能够做到透明运行和实现自我调节。完善的市场机构，需要将价格信号和资金流通进行透明化，并实现市场信息共享，便于不同地区的市场之间进行协调，将物价和电价进行统一。此外，还能使市场主体根据共享信息，按照一定的规则来调整运行方向和决策。为此，电力系统各部门可以利用信息化技术，建立统一的网络平台。该平台需要具备的功能有：
　　①资金管理。该系统需要具备根据市场实际情况，如燃料价格和场地费用等，并结合使用者的实际情况进行资金预算和给出最优方案的功能，电力系统相关的各个部门和企业等的资金管理都有不同的方法，该系统应当能够根据对象的不同有针对性地进行运算;它还需兼有上报和审批功能，使得整个大市场中的成员都能够在其中联系上级或者下级部门，减少资金审批工序，提升效率，节约时间，从而降低管理成本。还要严格记录资金去向和申请人、审批人，并妥善保管申请资金的凭据，将责任明确到人，方便在出现问题后进行追责。
　　②设备和能源管理功能。设备和能源的管理功能主要针对发电企业和送电部门，记录和管理能效需要依据实际生产过程中的数据，如能源的购进情况和消耗速度，以及各种设备的品牌和效率等，该系统必须收录以下信息：首先，发电和送电等企业单位中各种类型的机械设备的详细信息，如发票和使用说明，还有各种发电器械的工作效率和能效数据，并具備智能对比功能，能够分出设备的优劣;当设备出现老化和报废等问题时，它需要自主更新统计信息，不可出现纰漏。其次，市场各类能源价格与品质等信息，还需综合考虑各项消耗，并记录企业购进的各类资源数目，实时监测发电时所消耗的能源并据此计算出能效，比较不同企业单位的电力能效，每隔一段时间都做出排名，呼吁名次靠后的企业和单位向先进者学习。最后，能源损耗信息，在发电厂、输电线路等处都会存在能源损耗，会降低电力能源消费者角度的能效，也就是使得终端用户所获得的电能服务质量降低。提高能效的两大方法便是减少能源损耗和增加单位数量能源的发电量，因此该系统应当据实记录消耗的能源总量与终端获得的电能，从而计算出能源损耗，便于人们发现浪费能源最多的环节并作出改进，以提升能效。
　　③市场考核评价功能。该系统要录入市场中各个企业和单位的信息，并对其行为和能效作出准确记录，形成单独的档案，以供市场管理部门参考和进行宏观调控。对于能效较高、成本较低、能源损耗较少的企业和单位，应当予以表扬，并给予适当的奖励，请他们分享自己的经验，让其采取的有效方法迅速扩散和普及，从而大范围地提升电力能效。
　　④信息共享功能。电力市场与其他市场相比更为庞大，它包括三个部分，即负责利用能源进行发电、为终端用户输送电能、使用电能，也就是发电、输电与用电三个体系，它们紧密相连，不可分割。系统需要具备信息共享功能，除了方便企业单位之间分享经验，还能够使不同地区的电力市场之间能够方便地进行交流，管理者可通过对比总结进行宏观调控，提升整个市场的能效。最后，它要公开资金来源与去向，让企业相关信息能够被广大同行看到，使各个企业单位之间形成内部监督体系，提升管理工作的透明度，减少在电力市场管理方面投入的人力资源。 　　（2）改善旧有的计算方法。电力系统潮流计算指的是在给定电力系统原件参数、符合参量等一定的相关条件下，计算电力系统中各个部分相关数据的一种计算方法，通常用来研究电力系统规划与运行过程中提出的一系列问题，是电力系统规划和运行工作的前提，同样也是故障分析中的基础。在编制年运行方式时，选择潮流计算可以发现电网系统中的薄弱环节，以供调度员参考，并且据此对相关规划部门提出有效的见解，为提高基建进度做出贡献。在正常检修与特殊运行方式下，进行潮流计算可帮助编制日运行方式，指导发电厂开机方式，调整方案，使之更加契合要求。在出现预想中的事故时，潮流计算可给出最优解决方案，并计算出设备退出运行时对于电力系统静态安全的影响。另外潮流计算还可为继电保护装置等提供数据。
　　除此之外，电力系统的潮流计算能够发现电网系统中的薄弱环节，还能通过二次计算得出各部分消耗的功率，从而得出某一特定时间段内电力系统产生和消耗的电能，再通过对所用资源的计算，便可得出能效，为市场交易提供依据。潮流计算始于20世纪中期，迄今已逾60年，经过不断发展与完善，已经达到比较成熟的水平，但仍然存在一定的问题，如临近多根与电压在重负荷状态下运行时的不稳定情况、牛顿潮流算法中的某些病态条件不收敛问题和得到的计算结果不精确的问题。因此，MATLAB的电力系统潮流计算应运而生。顾名思义，它指的是应用MATLAB软件对给定的电力系统进行计算。该软件功能强大、数据处理和计算的效率极高，但操作却十分容易，使用起来很是方便。只要事先编辑好相应的程序，再将从系统参数计算的结果推算出的矩阵带入其中，就能够得到最终结果，完成潮流計算。该方法具有快捷简便、节省内存和可靠收敛等优点，若是能够深入推广，必将大大减少迭代次数，使得计算过程的步骤变少，并且更为简单，从而提升潮流计算速度和结果的可靠性，如此一来，就能够减少市场交易中频繁出现的数据不准确问题，为资金管理和运算提供更为可靠的数据，从而提高市场管理效率。
　　3 电力能效统筹交易市场保障机制分析
　　（1）电价的宏观调控。电在如今乃是不可缺少的资源，如同水源、食物一般支撑着人们的生活工作，电价就如同古代粮食价格，关系到国计民生，必须引起重视。为保证电价公正合理，应当采用的方法为分时电价调节法。它的含义为供电和输电公司根据居民用电情况绘制图表，从中找出用电峰谷期，并进行电价的分析与适当调整，小幅升高高峰期价格和降低低谷期价格，使得居民能够在不影响工作和生活的前提下自觉随之调整用电时间，缓解供电部门的压力，尽量使得用电情况变得平均和缓。
　　这种方法能够提升用户终端的用电效率并优化资源配置，最重要的是，可以防止供电不足时消耗大量能源进行紧急发电从而降低能效，也可以防止供电过剩造成的浪费，让电力市场运行更为平稳。
　　（2）改善市场管理模式，增加中间方。在过去的管理模式中，发电、输电、用电三方都是由我国行政管理体系统一进行管理，然而政府人员数量有限，这三方之间又互相存在关联，政府想要管理如此庞大的交易市场实在是力不从心。为了解决这一问题，可在政府与市场之间再增添一个中间方，它负责对市场的直接监管，包括对资金来源去向的审查核实、对能效的计算、对能源利用率的考察等，每隔一定时间它就将数据如实上报给政府部门，由政府部门进行二次审查管理，如此一来，增加了数据核查次数，可保证数据的可靠性与真实性，督促电力市场中各个部分兢兢业业地完成工作，而政府有了固定的数据来源，也不必对发电、输电和用电三方进行逐一管理，节省了政府的人力资源，而且新行业的诞生必将带来一定量的就业岗位，政府可以根据当地人才市场的实际情况确定录用标准，促进经济发展的同时也能够掀起学习热潮，可谓一举多得。
　　4 结语
　　目前我国电力能效仍然不能赶上发达国家的水平，并且电力市场中也存在诸多现实问题，电力系统关乎国计民生，必须采取相应的手段提升能效，实现可持续发展。
　　参考文献：
　　[1]马青.四川水电年度电力市场交易价差分析[J].水力发电，2019，45（8）：103-106.
　　[2]杜振东，王佳仁，何英静，等.新电改背景下考虑区域电力市场交易的电力系统风险评估方法[J].智慧电力，2019，47（7）：36-42，75.
　　[3]王维超，薛宇，李更丰，等.电力能效统筹的市场交易体系及保障机制研究[J].电网与清洁能源，2017，33（2）：1-7.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-15221505.htm