從電力需求側(cè)管理看中國(guó)天然氣調(diào)峰

　　(本文作者：李宏勛1 杜媛媛1 包郁鵬2 1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院;2.中國(guó)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(chǔ)氣調(diào)峰中存在的“短板”，如供需矛盾長(zhǎng)期存在、天然氣峰谷差目漸嚴(yán)峻、儲(chǔ)氣庫(kù)資源薄弱、大型管網(wǎng)之間調(diào)配困難等。電力部門實(shí)施電力需求側(cè)管理，采取了一整套行之有效的措施來(lái)緩解電力的供需矛盾、電力峰谷差日漸嚴(yán)峻及其電力調(diào)峰的問(wèn)題。其對(duì)我國(guó)天然氣調(diào)峰的啟示是：政府部門應(yīng)對(duì)天然氣調(diào)峰制定相應(yīng)的法律法規(guī)和優(yōu)惠政策，積極支持天然氣調(diào)峰手段和技術(shù)的研究與開發(fā);建立靈活的系統(tǒng)負(fù)荷合同和大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)，加強(qiáng)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(jìn)行有效調(diào)峰;利用價(jià)格杠桿，實(shí)施峰谷分時(shí)氣價(jià)，鼓勵(lì)用戶“移峰填谷”。通過(guò)實(shí)施上述措施有望解決天然氣調(diào)峰問(wèn)題，促進(jìn)我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：電力;天然氣;調(diào)峰;需求側(cè)管理;可中斷用戶;“峰谷分時(shí)”氣價(jià)

　　為緩解冬季高峰期天然氣供應(yīng)緊張的局面，要求從系統(tǒng)的觀點(diǎn)高度認(rèn)識(shí)上中下游一體化的天然氣產(chǎn)業(yè)，可借鑒我國(guó)電力企業(yè)實(shí)施需求側(cè)管理的成熟思想和經(jīng)驗(yàn)，從需求側(cè)的資源節(jié)約和成本節(jié)約著手，挖掘需求側(cè)資源，對(duì)終端天然氣用戶進(jìn)行管理，引導(dǎo)其改變用氣方式，自覺(jué)避峰，以應(yīng)對(duì)如大范圍降溫、上游供氣方出現(xiàn)事故等突發(fā)事件對(duì)天然氣供應(yīng)產(chǎn)生的影響，穩(wěn)步推進(jìn)我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

　　1 電力需求側(cè)管理概述

　　1.1 電力需求側(cè)管理

　　“需求側(cè)管理”即demand-side management，簡(jiǎn)稱DSM。電力需求側(cè)管理是指對(duì)用電一方實(shí)施的管理。這種管理是國(guó)家通過(guò)政策措施引導(dǎo)用戶高峰時(shí)少用電，低谷時(shí)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(shí)惠，達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)目的[1]。

　　電力需求側(cè)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(chǔ)上提出來(lái)的，它是基于用戶利益之上的能源服務(wù)。其主導(dǎo)思想是鼓勵(lì)電力部門采用科學(xué)的管理方法和先進(jìn)的技術(shù)手段以及行政手段，在不強(qiáng)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(dòng)改變消費(fèi)行為和用電方式，來(lái)提高用電效率和減少電力需求，既提高了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，又節(jié)省了用戶的電費(fèi)開支。

　　電力部門實(shí)施需求側(cè)管理以來(lái)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效果：①?gòu)墓╇娖髽I(yè)的角度來(lái)看，由于在需求側(cè)有效引導(dǎo)用戶科學(xué)合理地錯(cuò)峰、避峰，一方面減輕了電網(wǎng)高峰時(shí)期供電設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的壓力，提高了電網(wǎng)的利用率，同時(shí)也延緩了電力企業(yè)的投資，減少了電力企業(yè)裝機(jī)容量;另一個(gè)方面也減少了供電部門的成本;②從用戶的角度來(lái)看，需求側(cè)管理的實(shí)施，使從用戶側(cè)節(jié)約的電量與供電部門的電力一起進(jìn)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(fèi)開支;③從全社會(huì)的角度來(lái)看，由于電力部門減少了高峰時(shí)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(hù)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(huì)的整體效益。

　　1.2 電力需求側(cè)管理的具體實(shí)施措施

　　1.2.1 強(qiáng)化對(duì)終端用戶的負(fù)荷管理

　　對(duì)終端用戶的負(fù)荷管理主要包括直接的負(fù)荷管理和可中斷的負(fù)荷管理。前者是強(qiáng)制性控制客戶的終端用電，但這與電力企業(yè)實(shí)施需求側(cè)管理的核心理念相悖;而在電力企業(yè)應(yīng)用比較廣泛的是可中斷的負(fù)荷管理。電力企業(yè)通過(guò)建立大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷曲線和客戶的用電情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，在電網(wǎng)高峰時(shí)段，電力系統(tǒng)的調(diào)度人員負(fù)責(zé)向客戶發(fā)出中斷供電信號(hào)的請(qǐng)求，在得到客戶的響應(yīng)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(jià)格杠桿，鼓勵(lì)用戶“移峰填谷”

　　峰谷分時(shí)電價(jià)是電力企業(yè)實(shí)施需求側(cè)管理的重要價(jià)格手段，即把一天24 h或者一年中的12個(gè)月按照負(fù)荷曲線圖的高峰低谷劃分成峰、平、谷3個(gè)時(shí)段，對(duì)各時(shí)段分別制定不同的電價(jià)水平，以鼓勵(lì)用電客戶合理安排用電時(shí)間，削峰填谷，提高電力資源的利用效率。通過(guò)適當(dāng)拉大峰谷分時(shí)電價(jià)的價(jià)格差，制定出科學(xué)合理的峰谷分時(shí)電價(jià)的浮動(dòng)比例，利用價(jià)格杠桿調(diào)節(jié)供給和需求，從而鼓勵(lì)用戶“移峰填谷”。即把電網(wǎng)高峰負(fù)荷的用電需求轉(zhuǎn)移到低谷負(fù)荷時(shí)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(huì)用電秩序。目前，峰谷分時(shí)電價(jià)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(jìn)的技術(shù)手段

　　1.2.3.1 削峰技術(shù)

　　削峰是在總負(fù)荷大于或等于供電負(fù)荷的高峰負(fù)荷期減少客戶的電力需求，以平穩(wěn)系統(tǒng)負(fù)荷，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性3。在用電高峰期時(shí)，通過(guò)引導(dǎo)大工業(yè)客戶合理安排生產(chǎn)班次和輪休時(shí)間、安排生產(chǎn)部門對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修或者鼓勵(lì)用戶使用太陽(yáng)能、天然氣等替代能源來(lái)減少電網(wǎng)高峰時(shí)段的用電負(fù)荷。

　　1.2.3.2 填谷技術(shù)

　　在電力負(fù)荷的低谷時(shí)期，由于電力企業(yè)長(zhǎng)期運(yùn)行的邊際成本低于平均電價(jià)，因此，電力部門要通過(guò)增加季節(jié)性的大客戶負(fù)荷或者在用電低谷增加用電設(shè)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(fù)荷趨于均衡。

　　1.2.4 賦予必要的行政手段

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

　　2 對(duì)我國(guó)天然氣調(diào)峰的啟示

　　“氣荒”折射出我國(guó)天然氣峰谷差日趨嚴(yán)峻，天然氣供氣系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)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(guò)增加天然氣調(diào)峰設(shè)施來(lái)滿足短暫的高峰用氣，則上游天然氣企業(yè)的建設(shè)任務(wù)比較艱巨，也會(huì)造成資源的巨大浪費(fèi);而如果單純采用限制供暖用戶的用氣量等硬性方法來(lái)進(jìn)行調(diào)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(lái)緩解供氣壓力，提高天然氣管網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)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(jī)波動(dòng)，并且在傳輸和消費(fèi)的過(guò)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(cè)管理的成功經(jīng)驗(yàn)，將電力需求側(cè)管理中呵中斷用戶管理、峰谷分時(shí)電價(jià)管理等方法引入到天然氣調(diào)峰中來(lái)，以需求方為視角，加強(qiáng)天然氣需求側(cè)的管理，挖掘需求側(cè)資源，有效緩解“氣荒”，解決調(diào)峰問(wèn)題，從而實(shí)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(cè)管理是指對(duì)天然氣用戶方實(shí)施的管理活動(dòng)，也就是作為供應(yīng)側(cè)的天然氣終端——城市燃?xì)夤静扇∮行У募?lì)措施，強(qiáng)化用戶的可中斷管理，改變用戶的用氣時(shí)間和用氣方式，改變天然氣需求在時(shí)序上的分布，引導(dǎo)用戶方自覺(jué)避峰;利用價(jià)格杠桿，實(shí)施峰谷分時(shí)氣價(jià)，鼓勵(lì)削戶“移峰填谷”，少用高峰高價(jià)氣，多用低谷低價(jià)氣，與用戶一起努力提高用氣效率的一種柔性負(fù)荷管理手段。

　　2.1 政府部門大力扶持

　　天然氣需求側(cè)管理也是涉及政府部門、用戶、天然氣生產(chǎn)商、運(yùn)營(yíng)商、銷售商等的一個(gè)系統(tǒng)工程并且是基于用戶利益上的能源服務(wù)，這就要求在供氣、用氣方之間建立良好的合作伙伴關(guān)系，共同承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)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(yīng)的法律法規(guī)并且出臺(tái)相應(yīng)的例如貸款、稅收等優(yōu)惠政策[4]，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城市燃?xì)?、發(fā)電、工業(yè)燃料、化工等用戶進(jìn)行錯(cuò)峰、避峰用氣，根據(jù)上游勘探開發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)以及天然氣儲(chǔ)備供應(yīng)情況，在天然氣的峰、平、谷3個(gè)時(shí)段定時(shí)定量用氣，促成大工業(yè)用戶和用氣大戶參與到需求側(cè)管理巾來(lái)，簽訂用氣協(xié)議，從而達(dá)到錯(cuò)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(cè)管理的知識(shí)和實(shí)施需求側(cè)管理的必要性，調(diào)動(dòng)用戶的積極性，使其自覺(jué)地改變用氣方式和用氣時(shí)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(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)密集的特點(diǎn)，應(yīng)采取財(cái)政和稅收措施，積極支持天然氣調(diào)峰手段和技術(shù)的研究與開發(fā)，鼓勵(lì)天然氣生產(chǎn)企業(yè)研究開發(fā)出有效的儲(chǔ)氣調(diào)峰新措施[5]。

　　2.2 建立靈活的系統(tǒng)負(fù)荷合同，加強(qiáng)可中斷用戶的管理

　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的有效調(diào)峰，在用氣高峰時(shí)段，也要發(fā)展可中斷的用戶，對(duì)天然氣用戶進(jìn)行可中斷的負(fù)荷管理也要通過(guò)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(nèi)容。用戶中斷負(fù)荷管理合同內(nèi)容主要應(yīng)該包括用戶類型、負(fù)荷中斷時(shí)段、提前通知時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等。天然氣用戶的類型不同其選擇中斷負(fù)荷的時(shí)段也不盡相同，要根據(jù)城市燃?xì)?、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(fù)荷中斷時(shí)間和所持續(xù)的時(shí)間，從而吸引大的工業(yè)用戶參與到可中斷管理中來(lái)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)互利共贏。

　　2.3 建立大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)

　　借鑒電力調(diào)峰的經(jīng)驗(yàn)，建立天然氣大客戶的負(fù)荷管理系統(tǒng)非常重要。在用氣高峰時(shí)段，向可中斷用戶發(fā)出中斷供給的信號(hào)請(qǐng)求，在得到用戶響應(yīng)后，按照合同內(nèi)容中斷部分或者全部負(fù)荷。天然氣負(fù)荷管理調(diào)度人員應(yīng)提前通知大負(fù)荷的天然氣用戶，使其有充足時(shí)間安排生產(chǎn)和調(diào)整工作計(jì)劃，從而提高用戶可中斷負(fù)荷管理的靈活性。

　　2.4 運(yùn)用雙燃料系統(tǒng)，進(jìn)行有效調(diào)峰

　　與電力用戶一樣天然氣用戶在用氣高峰時(shí)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(fèi)用，但在應(yīng)對(duì)天然氣供應(yīng)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(lì)出租車采用雙燃料燃燒系統(tǒng)，在用氣低谷時(shí)用天然氣作為燃料，用氣高峰時(shí)則采用汽油作為燃料。雙燃料系統(tǒng)的運(yùn)用還需要政府在技術(shù)上、資金上的大力支持。

　　2.5 利用峰谷分時(shí)氣價(jià)，鼓勵(lì)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(shí)的不均衡性，都會(huì)隨著氣溫、氣候、供應(yīng)設(shè)施等其他因素而隨機(jī)波動(dòng)，都具有供應(yīng)側(cè)的穩(wěn)定性與需求側(cè)的波動(dòng)性的特點(diǎn)。基于電力部門采用峰谷分時(shí)電價(jià)對(duì)電力進(jìn)行調(diào)峰的成功經(jīng)驗(yàn)，峰谷分時(shí)氣價(jià)的制定也必將成為天然氣調(diào)峰的最佳選擇。在用電高峰時(shí)期，供電方要增加供電設(shè)備的供電負(fù)荷，從而加大了電力部門的邊際成本，因此用電價(jià)格要比在低谷時(shí)期價(jià)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(fù)荷特性，在峰、平、谷3個(gè)時(shí)間段制定不同的氣價(jià)，使用戶能夠根據(jù)其用氣特點(diǎn)和調(diào)峰能力自主選擇氣價(jià)。同時(shí)，峰谷分時(shí)氣價(jià)應(yīng)有必要的彈性，峰谷價(jià)差如果過(guò)大，低谷期用氣量會(huì)不斷增加，使天然氣企業(yè)利潤(rùn)減少，甚至?xí)?dǎo)致峰谷倒置，也會(huì)挫傷天然氣企業(yè)推廣峰谷分時(shí)氣價(jià)的積極性;如果峰谷價(jià)差過(guò)低，則不會(huì)刺激用戶改變消費(fèi)方式，起不到削峰填谷的作用。因此要在天然氣用戶基準(zhǔn)價(jià)格的基礎(chǔ)上制定合理的峰谷分時(shí)氣價(jià)的浮動(dòng)比例，引導(dǎo)用戶改變粗放的消費(fèi)行為，積極主動(dòng)地采用多種手段調(diào)整用氣方式，鼓勵(lì)其主動(dòng)地錯(cuò)峰用氣，吸引大工業(yè)用戶在用氣負(fù)荷低谷時(shí)安排生產(chǎn)，高峰時(shí)期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修。同時(shí)，要調(diào)動(dòng)天然氣生產(chǎn)商與供應(yīng)商等推廣峰谷分時(shí)氣價(jià)的積極性。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　基于電力需求側(cè)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(zhì)量的成功經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施天然氣的需求側(cè)管理也是緩解高峰期用氣負(fù)荷緊張局面、保證居民生活用氣和重要客戶用氣的一項(xiàng)有效管理手段，更是使天然氣產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的必由之路。因此，要積極開展天然氣的需求側(cè)管理工作，從需求側(cè)的資源節(jié)約和成本節(jié)約著手，調(diào)整氣價(jià)結(jié)構(gòu)，廣泛推廣峰谷分時(shí)氣價(jià)、柔性可中斷的負(fù)荷管理思想，進(jìn)行資源的統(tǒng)籌規(guī)劃，從而改變天然氣用戶的消費(fèi)行為和用氣方式，使其自覺(jué)避峰，有效緩解“氣荒”的發(fā)生，使供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)均得到實(shí)惠，實(shí)現(xiàn)互利共贏，從而促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。

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