從電力需求側管理看中國天然氣調峰

　　(本文作者：李宏勛1 杜媛媛1 包郁鵬2 1.中國石油大學(華東)經(jīng)濟管理學院;2.中國石化勝利油田孤島采油廠)

　　摘要：近幾年出現(xiàn)的“氣荒”暴露出天然氣儲氣調峰中存在的“短板”，如供需矛盾長期存在、天然氣峰谷差目漸嚴峻、儲氣庫資源薄弱、大型管網(wǎng)之間調配困難等。電力部門實施電力需求側管理，采取了一整套行之有效的措施來緩解電力的供需矛盾、電力峰谷差日漸嚴峻及其電力調峰的問題。其對我國天然氣調峰的啟示是：政府部門應對天然氣調峰制定相應的法律法規(guī)和優(yōu)惠政策，積極支持天然氣調峰手段和技術的研究與開發(fā);建立靈活的系統(tǒng)負荷合同和大客戶負荷管理系統(tǒng)，加強可中斷用戶的管理，在天然氣緊缺的情況下，利用雙燃料系統(tǒng)，進行有效調峰;利用價格杠桿，實施峰谷分時氣價，鼓勵用戶“移峰填谷”。通過實施上述措施有望解決天然氣調峰問題，促進我國天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

　　關鍵詞：電力;天然氣;調峰;需求側管理;可中斷用戶;“峰谷分時”氣價

　　為緩解冬季高峰期天然氣供應緊張的局面，要求從系統(tǒng)的觀點高度認識上中下游一體化的天然氣產(chǎn)業(yè)，可借鑒我國電力企業(yè)實施需求側管理的成熟思想和經(jīng)驗，從需求側的資源節(jié)約和成本節(jié)約著手，挖掘需求側資源，對終端天然氣用戶進行管理，引導其改變用氣方式，自覺避峰，以應對如大范圍降溫、上游供氣方出現(xiàn)事故等突發(fā)事件對天然氣供應產(chǎn)生的影響，穩(wěn)步推進我國天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

　　1 電力需求側管理概述

　　1.1 電力需求側管理

　　“需求側管理”即demand-side management，簡稱DSM。電力需求側管理是指對用電一方實施的管理。這種管理是國家通過政策措施引導用戶高峰時少用電，低谷時多用電，提高供電效率、優(yōu)化用電方式的方法。這樣可以在完成同樣用電功能的情況下減少電量消耗和電力需求，從而緩解缺電壓力，降低供電成本和用電成本，使供電和用電雙方得到實惠，達到節(jié)約能源和保護環(huán)境的長遠目的[1]。

　　電力需求側管理是在電力峰谷差不斷增大，為了解決電力供需矛盾的基礎上提出來的，它是基于用戶利益之上的能源服務。其主導思想是鼓勵電力部門采用科學的管理方法和先進的技術手段以及行政手段，在不強行改變用戶正常生產(chǎn)秩序和生活節(jié)奏的條件下，促使用戶主動改變消費行為和用電方式，來提高用電效率和減少電力需求，既提高了電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性，又節(jié)省了用戶的電費開支。

　　電力部門實施需求側管理以來，取得了良好的經(jīng)濟及社會效果：①從供電企業(yè)的角度來看，由于在需求側有效引導用戶科學合理地錯峰、避峰，一方面減輕了電網(wǎng)高峰時期供電設備高負荷運轉的壓力，提高了電網(wǎng)的利用率，同時也延緩了電力企業(yè)的投資，減少了電力企業(yè)裝機容量;另一個方面也減少了供電部門的成本;②從用戶的角度來看，需求側管理的實施，使從用戶側節(jié)約的電量與供電部門的電力一起進行資源的綜合規(guī)劃[2]，提高了用戶的用電效率，也降低了用戶的電費開支;③從全社會的角度來看，由于電力部門減少了高峰時期電網(wǎng)發(fā)電的資源配置，有效地減少了鍋爐煙塵的排放，不僅起到了保護環(huán)境的作用而且有效緩解了供需矛盾，使得電力企業(yè)與用戶能夠互利共贏，從而提高了社會的整體效益。

　　1.2 電力需求側管理的具體實施措施

　　1.2.1 強化對終端用戶的負荷管理

　　對終端用戶的負荷管理主要包括直接的負荷管理和可中斷的負荷管理。前者是強制性控制客戶的終端用電，但這與電力企業(yè)實施需求側管理的核心理念相悖;而在電力企業(yè)應用比較廣泛的是可中斷的負荷管理。電力企業(yè)通過建立大客戶負荷管理系統(tǒng)，對電網(wǎng)負荷曲線和客戶的用電情況進行監(jiān)測和分析，在電網(wǎng)高峰時段，電力系統(tǒng)的調度人員負責向客戶發(fā)出中斷供電信號的請求，在得到客戶的響應后，根據(jù)供需雙方合同中的約定，中斷其部分供電或者全部供電。

　　1.2.2 利用價格杠桿，鼓勵用戶“移峰填谷”

　　峰谷分時電價是電力企業(yè)實施需求側管理的重要價格手段，即把一天24 h或者一年中的12個月按照負荷曲線圖的高峰低谷劃分成峰、平、谷3個時段，對各時段分別制定不同的電價水平，以鼓勵用電客戶合理安排用電時間，削峰填谷，提高電力資源的利用效率。通過適當拉大峰谷分時電價的價格差，制定出科學合理的峰谷分時電價的浮動比例，利用價格杠桿調節(jié)供給和需求，從而鼓勵用戶“移峰填谷”。即把電網(wǎng)高峰負荷的用電需求轉移到低谷負荷時段，在不減少電量總消耗的情況下有效控制電力峰谷差，緩解供需矛盾，穩(wěn)定社會用電秩序。目前，峰谷分時電價在電力行業(yè)已經(jīng)成為了一種重要的凋峰手段。

　　1.2.3 利用先進的技術手段

　　1.2.3.1 削峰技術

　　削峰是在總負荷大于或等于供電負荷的高峰負荷期減少客戶的電力需求，以平穩(wěn)系統(tǒng)負荷，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性3。在用電高峰期時，通過引導大工業(yè)客戶合理安排生產(chǎn)班次和輪休時間、安排生產(chǎn)部門對設備進行檢修或者鼓勵用戶使用太陽能、天然氣等替代能源來減少電網(wǎng)高峰時段的用電負荷。

　　1.2.3.2 填谷技術

　　在電力負荷的低谷時期，由于電力企業(yè)長期運行的邊際成本低于平均電價，因此，電力部門要通過增加季節(jié)性的大客戶負荷或者在用電低谷增加用電設備和增加蓄能用電等方式，增加客戶的用電需求，使得電網(wǎng)的負荷趨于均衡。

　　1.2.4 賦予必要的行政手段

　　需求側管理是一個涉及政府、電力部門、客戶的龐大的系統(tǒng)工程，根據(jù)國外經(jīng)驗，政府部門制定了相應的法律法規(guī)、積極向用電客戶宣傳需求側管理的優(yōu)越性，增強用戶節(jié)電節(jié)能意識，通過減免稅收、低息貸款等手段來吸引大客戶參與需求側管理。

　　2 對我國天然氣調峰的啟示

　　“氣荒”折射出我國天然氣峰谷差日趨嚴峻，天然氣供氣系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行的壓力不斷增大，如果單純依靠天然氣上游勘探開發(fā)企業(yè)通過增加天然氣調峰設施來滿足短暫的高峰用氣，則上游天然氣企業(yè)的建設任務比較艱巨，也會造成資源的巨大浪費;而如果單純采用限制供暖用戶的用氣量等硬性方法來進行調峰，又違背了天然氣作為改善城市大氣環(huán)境的初衷，因此，需要采取有力措施來緩解供氣壓力，提高天然氣管網(wǎng)的運營效率。而由于天然氣與電力一樣都隨溫度、季節(jié)等因素隨機波動，并且在傳輸和消費的過程中都存在著不可忽視的節(jié)能潛力，因此町以借鑒電力需求側管理的成功經(jīng)驗，將電力需求側管理中呵中斷用戶管理、峰谷分時電價管理等方法引入到天然氣調峰中來，以需求方為視角，加強天然氣需求側的管理，挖掘需求側資源，有效緩解“氣荒”，解決調峰問題，從而實現(xiàn)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈和諧、健康的可持續(xù)發(fā)展。

　　天然氣的需求側管理是指對天然氣用戶方實施的管理活動，也就是作為供應側的天然氣終端——城市燃氣公司采取有效的激勵措施，強化用戶的可中斷管理，改變用戶的用氣時間和用氣方式，改變天然氣需求在時序上的分布，引導用戶方自覺避峰;利用價格杠桿，實施峰谷分時氣價，鼓勵削戶“移峰填谷”，少用高峰高價氣，多用低谷低價氣，與用戶一起努力提高用氣效率的一種柔性負荷管理手段。

　　2.1 政府部門大力扶持

　　天然氣需求側管理也是涉及政府部門、用戶、天然氣生產(chǎn)商、運營商、銷售商等的一個系統(tǒng)工程并且是基于用戶利益上的能源服務，這就要求在供氣、用氣方之間建立良好的合作伙伴關系，共同承擔風險，實現(xiàn)互利共贏。因此，也需要政府部門發(fā)揮協(xié)淵作用。①制定相應的法律法規(guī)并且出臺相應的例如貸款、稅收等優(yōu)惠政策[4]，統(tǒng)籌協(xié)調城市燃氣、發(fā)電、工業(yè)燃料、化工等用戶進行錯峰、避峰用氣，根據(jù)上游勘探開發(fā)、產(chǎn)能建設以及天然氣儲備供應情況，在天然氣的峰、平、谷3個時段定時定量用氣，促成大工業(yè)用戶和用氣大戶參與到需求側管理巾來，簽訂用氣協(xié)議，從而達到錯峰、避峰、削峰填谷的目的。②政府部門也要加大宣傳力度，讓用戶了解到天然氣資源的稀缺性，向用戶灌輸需求側管理的知識和實施需求側管理的必要性，調動用戶的積極性，使其自覺地改變用氣方式和用氣時間，合理地配合供氣部門，努力做到避峰用氣。③鑒于天然氣行業(yè)具有高投入、高風險和技術密集的特點，應采取財政和稅收措施，積極支持天然氣調峰手段和技術的研究與開發(fā)，鼓勵天然氣生產(chǎn)企業(yè)研究開發(fā)出有效的儲氣調峰新措施[5]。

　　2.2 建立靈活的系統(tǒng)負荷合同，加強可中斷用戶的管理

　　為了實現(xiàn)對天然氣的有效調峰，在用氣高峰時段，也要發(fā)展可中斷的用戶，對天然氣用戶進行可中斷的負荷管理也要通過簽訂合同的方式，這就要求天然氣用戶與供氣方共同制訂合同內容。用戶中斷負荷管理合同內容主要應該包括用戶類型、負荷中斷時段、提前通知時間、持續(xù)時間等。天然氣用戶的類型不同其選擇中斷負荷的時段也不盡相同，要根據(jù)城市燃氣、發(fā)電、工業(yè)燃料、化工等用戶不同的作息、輪班規(guī)律，合理安排其負荷中斷時間和所持續(xù)的時間，從而吸引大的工業(yè)用戶參與到可中斷管理中來，實現(xiàn)供應側和需求側互利共贏。

　　2.3 建立大客戶負荷管理系統(tǒng)

　　借鑒電力調峰的經(jīng)驗，建立天然氣大客戶的負荷管理系統(tǒng)非常重要。在用氣高峰時段，向可中斷用戶發(fā)出中斷供給的信號請求，在得到用戶響應后，按照合同內容中斷部分或者全部負荷。天然氣負荷管理調度人員應提前通知大負荷的天然氣用戶，使其有充足時間安排生產(chǎn)和調整工作計劃，從而提高用戶可中斷負荷管理的靈活性。

　　2.4 運用雙燃料系統(tǒng)，進行有效調峰

　　與電力用戶一樣天然氣用戶在用氣高峰時段采用雙燃料的系統(tǒng)，將燃料裝置切換成非天然氣燃料，雖在一定程度上增加了用戶初期投資的費用，但在應對天然氣供應緊張或者突發(fā)事件中則更具安全性和可靠性。如在一些城市鼓勵出租車采用雙燃料燃燒系統(tǒng)，在用氣低谷時用天然氣作為燃料，用氣高峰時則采用汽油作為燃料。雙燃料系統(tǒng)的運用還需要政府在技術上、資金上的大力支持。

　　2.5 利用峰谷分時氣價，鼓勵用戶“移峰填谷”

　　天然氣需求與電力需求一樣都具有季節(jié)、日和小時的不均衡性，都會隨著氣溫、氣候、供應設施等其他因素而隨機波動，都具有供應側的穩(wěn)定性與需求側的波動性的特點?；陔娏Σ块T采用峰谷分時電價對電力進行調峰的成功經(jīng)驗，峰谷分時氣價的制定也必將成為天然氣調峰的最佳選擇。在用電高峰時期，供電方要增加供電設備的供電負荷，從而加大了電力部門的邊際成本，因此用電價格要比在低谷時期價格高。天然氣用戶與電力用戶都存在類別上的差異，因此要根據(jù)不同用戶用氣的負荷特性，在峰、平、谷3個時間段制定不同的氣價，使用戶能夠根據(jù)其用氣特點和調峰能力自主選擇氣價。同時，峰谷分時氣價應有必要的彈性，峰谷價差如果過大，低谷期用氣量會不斷增加，使天然氣企業(yè)利潤減少，甚至會導致峰谷倒置，也會挫傷天然氣企業(yè)推廣峰谷分時氣價的積極性;如果峰谷價差過低，則不會刺激用戶改變消費方式，起不到削峰填谷的作用。因此要在天然氣用戶基準價格的基礎上制定合理的峰谷分時氣價的浮動比例，引導用戶改變粗放的消費行為，積極主動地采用多種手段調整用氣方式，鼓勵其主動地錯峰用氣，吸引大工業(yè)用戶在用氣負荷低谷時安排生產(chǎn)，高峰時期對設備進行維護和檢修。同時，要調動天然氣生產(chǎn)商與供應商等推廣峰谷分時氣價的積極性。

　　3 結束語

　　基于電力需求側管理解決電力供需矛盾、提高用電效率、優(yōu)化用電方式、改善環(huán)境質量的成功經(jīng)驗，實施天然氣的需求側管理也是緩解高峰期用氣負荷緊張局面、保證居民生活用氣和重要客戶用氣的一項有效管理手段，更是使天然氣產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調發(fā)展的必由之路。因此，要積極開展天然氣的需求側管理工作，從需求側的資源節(jié)約和成本節(jié)約著手，調整氣價結構，廣泛推廣峰谷分時氣價、柔性可中斷的負荷管理思想，進行資源的統(tǒng)籌規(guī)劃，從而改變天然氣用戶的消費行為和用氣方式，使其自覺避峰，有效緩解“氣荒”的發(fā)生，使供應側和需求側均得到實惠，實現(xiàn)互利共贏，從而促進天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻

　　[1] 鄭子龍，董永軍.關于電力需求側管理的對策研究[J].科技信息，2009，25(18)：646-647.

　　[2] 楊志榮，勞德容.何為“電力需求側管理”[J].電力需求側管理，1999(1)：37-38.

　　[3] 譚學健.電力需求側管理策略探討[J].中國電力教育，2007，25(4)：76-78.

　　[4] 李宏勛，張榮旺，趙璽玉.日本政府促進天然氣消費的政策措施及其啟示EJ].天然氣工業(yè)，2002，22(6)：109-111.

　　[5] 李宏勛.國外培育天然氣市場的經(jīng)驗及對我同的啟示[J].天然氣丁業(yè)，2001，21(4)：103-106.

　　(本文作者：李宏勛1 杜媛媛1 包郁鵬2 1.中國石油大學(華東)經(jīng)濟管理學院;2.中國石化勝利油田孤島采油廠)