引言:
  为激励客户转移高峰负荷到电网低谷时段消耗,达到客户、电网和社会多盈的目的,北京市政府批准、颁布了新电价政策,调整了峰谷电价比差,扩大了峰谷电价执行范围,增加了尖峰电价等内容。
  为配合新电价政策实施,积极引导客户通过采用电蓄冷或电蓄冷+热泵技术,合理安排工艺、设备检修,采用高峰负荷转移新技术、新措施,空调提高一度运行等多种手段,积极移蜂填谷,提高电网稳定运行水平,降低客户电费开支,我们开辟了本栏目。
  新电价政策执行一年多来,在电价引导客户合理用电、节约用电、科学用电工作中,积累了丰富经验。希望广大客户,结合自身节支、降耗经历、体会和经验、广泛发表意见,交流经验,为推进北京电网负荷特性优化,确保北京电网安全、稳定运行,节约一次能源,改善首都环境做出更大贡献。
充分利用价格杠杆调节北京地区夏季高峰负荷
                          钮 文 洁
                    北京市电力需求侧管理技术专家组成员
                  北京交通大学 电气工程学院 电力信息研究所

  摘要: 在北京市政府主管部门的领导下,新电价方案于2005年5月1日开始执行。文章简要介绍了调整电价结构的必要性、调整电价的内容、新电价对调节地区夏季高峰负荷的作用、以及各用电单位充分利用价格杠杆调荷节电、降低电费的应对措施。
  关键词: 新电价 调节 高峰负荷


一、为什么要利用价格杠杆调节北京地区夏季高峰负荷

  近六年来,随着首都的经济发展和人民生活水平的提高,北京地区电力需求发生了较大的变化,主要的特点是:
  (一) 年最大负荷发生时间从冬季转向夏季。在空调降温负荷快速发展的影响下,夏季最大负荷连续六年均大于冬季。2004年夏冬两季最大负荷差额达100万千瓦左右。北京地区年最大负荷呈现出明显的夏季特征。
  (二) 年最大负荷快速增长。北京地区六年来年最大负荷的平均增长速度为9.5%,其中增长速度最高的是2002年达16.87%。1998年全市最大负荷为484.4万千瓦,2004年达939.7万千瓦,六年增长了455.3万千瓦。预计2005年夏季最大负荷将达到1070万千瓦,负荷缺口为100万千瓦。
  (三) 尖峰负荷(年最大负荷的95%以上部分)年发生时间短暂。自1999年始,连续几年尖峰负荷约在40万千瓦左右,年发生时间在4~6天24~36小时内。到2004年尖峰负荷达47万千瓦,年发生时间2天6小时。
  (四) 夏季高峰负荷的构成以降温负荷为主,尖峰负荷的发生时间与气候紧密相关,以2004年为例,7月23日发生年最高气温时,中午12点30分地区供电负荷攀升到943.7万千瓦。各电价分类用户对形成尖峰负荷的影响是不同的,据抽样统计,其各自的降温负荷与夏季最大负荷的比例为:大工业7%,普通工业10%,非工业(服务业)49%,商业55%,居民生活63%。
  (五) 地区用电负荷特性的质量日趋下降。六年来,年平均日负荷率下降了近1.3个百分点,年平均日峰谷差率上升了2.5个百分点。2004年最大负荷日峰谷差达到了463.7万千瓦,接近年最大负荷的50%。
  为了保障高峰期电网的安全经济运行,满足北京地区夏季尖峰负荷需求,可以采用的方式有三种:第一,采用新建发电机组和电网改造建设的方式解决尖峰负荷时期电力供应不足。按照40万千瓦尖峰负荷,每千瓦发供电设备投资7000元估算,需投资近28亿元。再按照发供电设备寿命期25年,尖峰负荷年平均发生时间40小时,运用线性静态折旧法估算,年固定资产折旧为1.12亿元,平均每度尖峰电价约5.6元,相当于社会平均售电均价的10倍左右。从上述数字可以看出,尖峰负荷对发供电设备有效利用程度极低,不仅对资源造成极大的浪费,而且提高了售电单价,增加了供电和用电双方的成本,还增加了能源燃料的消耗和环境污染,增加了社会可持续发展成本。第二,采用计划供电或在紧急时刻拉闸限电等方式,通过行政命令降低高峰负荷需求。由于行政分配是一种强制性措施,虽然在供电紧缺状况下应急使用效果明显(如2004年夏季北京采用高温休假等一系列措施,降下高峰负荷35万千瓦),但是在市场经济条件下,政府对市场干预过多不利于社会资源的有效分配,长此以往会带来较大的经济损失。第三,采用电力需求侧管理措施,运用电价这—基本的经济杠杆进行调节。在电力供应紧缺的高峰时段,通过提高价格来限制需求;在电力供应过剩的低谷时段,通过降低价格来鼓励消费。通过调整地区电价结构,优化电力资源配置,激励用电客户自觉进行移峰填谷、调荷节电,降低用电费用,实现最小成本的供用电。
  比较上述三种办法,不难得出这样的结论,要妥善地解决当前北京地区电力高峰紧缺的供需矛盾,第三种办法是最佳选择。也就是说,通过电力价格的改革,形成一套完整的电价调整机制是抑制尖峰负荷增长,实现电力经济运行的最优途径。

二、 怎样利用价格杠杆调节北京地区夏季高峰负荷

  为了充分利用价格杠杆调节北京地区夏季高峰负荷,解决北京地区夏季负荷的供应缺口,确保北京电网的运行安全,北京市政府成立了电价调研课题组,开展北京市电价结构调整方案的研究。按照国家发改委“价格总水平基本稳定”的总体要求,充分发挥电力市场的自我调节能力,以市场经济的行为使电力资源得到充分利用,课题组根据北京市电价现状,提出调整峰谷时段、拉大峰谷电价价差、扩大分时电价执行范围、实行尖峰电价、增加可中断电价和高可靠性电价等多项电价改革内容。其中前四项电价改革方案已于2005年4月经北京市政府和国家发改委批准(发改价格[2005]668号文),以2005年5月1日抄见电量起执行。为减轻以上各项政策对用户电费增支的影响,并考虑电度表计为适应新电价政策需要更新改造的因素,新电价政策将按照市政府制定的原则分年度实施到位。
  下面将新的电价政策简单介绍如下:
  1、调整峰谷电价划分时段
  北京市从1994年开始执行峰谷分时电价,即把每一天划分成峰谷平三个时段,每段8小时。峰段为8:00-11:00点和18:00-23:00点;平段为7:00-8:00点和11:00-18:00点;谷段为23:00-7:00点。10年来北京市的负荷情况已经发生了巨大的变化,而峰谷电价时段的划分却从没有调整过,这种峰谷时段划分方式和用户的实际用电情况已经发生了严重背离,价格信号的引导作用出现了一定程度的扭曲,因此为了正确地发挥峰谷分时电价对负荷的调节作用,根据北京市最大负荷出现时间的概率统计结果,重新划分峰谷分时电价的时段是北京市电价结构调整的首要任务。虽然按照季节制定时段划分方案是最科学的,但是为了方便广大用户安排生产和调整负荷,决定还是采用全年统一的时段划分方式,其中峰段为10:00~15:00点、18:00~21:00点;平段为7:00~10:00点、15:00~18:00点、21:00~23:00点;谷段时间保持不变。

  2、拉大峰谷分时电价价差
  新电价方案将北京地区综合加权的峰谷电价比值从现行的3倍拉大到4倍。对实行二部制电价的大工业用户,低谷电价在平段电价上下浮51%,峰段电价在平段电价上上浮53%。对实行单一制电价的用户,低谷电价在平段电价上下浮66%,峰段电价在平段电价上上浮70%。调整后,地区峰价平均上调5.1分/千瓦时、谷价平均下降5.1分/千瓦时,社会总体平均加权峰谷电价分别为0.856元/千瓦时、0.209元/千瓦时。中小化肥和农业生产暂不作调整。
  按国家发改委的文件规定,峰谷时段电价比价可在2-5倍之间进行选择。根据测算,北京新电价方案全面实行后,大工业目录电价的峰谷价比将达到3.12︰1,非普工业和商业目录电价的峰谷价比将达到或接近5︰1。

  3、夏季实行尖峰电价
  新电价方案中规定每年夏季7至9月每天用电高峰11:00点-13:00点、20:00点-21:00点共计3个小时实施尖峰电价。在现行峰段电价基础上再上浮10%。实施范围包括变压器容量在315千伏安及以上的大工业用户和变压器容量在100千伏安及以上的非普工业用户、商业用户。实行尖峰电价后,大工业目录电价的尖峰与低谷电价比值将达到3.43︰1,非普工业和商业用户的尖峰与低谷电价比值将达到或接近5.5︰1。
  同时规定了将对尖峰电价收入制定管理办法:政府监管,专款专用,主要用于节能技术、蓄能用电技术的推广和对电力中断用户的适当补偿。

  4、扩大峰谷电价执行范围
  新的电价方案把行政机关、学校、部队、医院、自来水、煤气用户纳入峰谷电价实施范围,除居民、地铁、无轨电车、农业排灌外的所有用户,均执行峰谷电价。全市峰谷电价执行量占全市总用电量的比例提高10.4个百分点,达到74%。考虑到新电价方案的实施需要更新全部计量电表,工作量很大,同时也为了给负荷调整难度较大的用户一个缓冲时间,减轻电价结构调整对用户电费增支的影响,所以新的电价政策将按照“积极稳妥、整体出台,分步实施、逐步到位”的原则分年度实施到位,负荷调整能力较强的大工业和普通工业用户于2005年首先换表实行;商业和非工业用户于2006年换表实行;扩大峰谷电价范围的用户将于2007年换表实行。
  通过上述四种电价调整手段,预计北京地区夏季峰段平均负荷响应度当年可达3%。考虑到分步实施的影响,按新电价电量执行率50%测算,预计2005年夏季平均转移峰段负荷10万千瓦,夏季最大移峰为16万千瓦。

三、 新电价方案下用电客户调整高峰负荷的应对措施

  新电价方案的出台,对社会各单位用电管理者提出了新的考验和更高的要求。要保持电价总水平不变,或者降低平均电价水平,就需要做到:
  1、 了解新的电价政策
  了解尖、峰、平、谷各时段的划分方法,掌握本单位各时段的电力价格和调整前后的价差。

  2、 掌握本单位的负荷曲线
  通过人工记录或从北京市电力公司电力需求侧管理网站www.bjdsm.com.cn申请下载无线电负荷控制装置采集数据,掌握本单位四季的日负荷曲线,计算负荷及其特性,如各时段负荷、负荷率和峰谷差率等。计算因电价调整带来的新增电费。

3、 运用负荷管理技术
  用电管理人员通过加强负荷管理,降低企业用电损耗、改变用户用电方式,减少企业电费。主要采有供用电设备经济运行和削峰填谷等技术。包括:

  (1) 降低企业内部配电线损。防止变压器空载,降低铁损,实现变压器经济运行;实行大型电动机就地无功补偿;做好负载调整,保持用电三相平衡,减少零线损耗。
  (2) 调整作业程序。将准备生产程序和大型用电设备检修尽量安排在峰段进行;在峰段停止可调节和可中断的大型设备用电;凡是有仓储能力的生产工艺,如水泥厂的来料研磨加工等,安排在低谷时段进行。
  (3) 调整轮休制度。尽量安排在夏季尖峰负荷时期休假,增加夏季夜班,可减少照明和夜间采暖用电。
  (4) 采用能源替代技术。充分利用太阳能热水器,电网高峰时段采用其它能源等。

4、 选用高效用电设备
  选用具有国家节能认证和节能标识的高效率节电设备,如高效节能的照明灯具、冷柜、热泵、制冷压缩机、电动机、变压器、风机、水泵等用电设备。在提高用电终端设备效率的基础上,增加自动控制设备,根据实际运行工况选择性价比适宜的电动机自动调速装置,提高用电设备的经济运行水平。

5、 采用蓄冷用电技术
  采用蓄冰空调、蓄冷水空调等蓄能用电技术是充分利用低谷电、转移夏季高峰负荷的最佳技术手段,可转移最大降温负荷的30%,年可实现填谷电量80%,降低电费效果明显。对商业和服务业等空调降温负荷占夏季用电负荷比重大于40%以上的用户来说,是值得推广应用的。根据新电价政策,蓄冰空调与常规空调系统的差额投资回收期可以降到6~7年。加上政府和电力公司制定的相关奖励政策,可以将差额投资回收期缩短在5年之内。另外,把消防水箱经保温改造成蓄冷水箱后将常规集中空调改为蓄冷水空调的办法也是可行的。通过北京市电力公司需求侧管理的展厅和网站可以进行样板案例的信息检索和生产厂家的查询。

6、 新上建筑项目一定要达到节能标准
  根据建设部出台的建筑节能标准,按照新标准设计的建筑可节能50%以上。节能建筑主要从充分利用太阳能、自然采光、自然通风和保温绝热性能上减少了建筑照明、空调、采暖、通风、电梯和热水供应等方面的用电和能耗。各单位在选购建筑或新上建筑项目时应要求建筑达到节能标准,以减少未来负荷调整难度,减少未来的电费支出。

7、 制定切实可行的调荷节电方案与夏季紧急限电方案
  各单位管电人员在夏季高峰负荷到来之前,做好上述各项调查研究与分析工作,制定出切实可行的调荷节电方案,做好削减高峰负荷和节省电费的评估。同时做好夏季紧急缺电情况下的限电方案。