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王志轩、张建宇、潘荔等编著的《电力需求侧管理变革》正式发布,也是能源领域供给侧结构性改革的中心工作

寇伟:以供给侧结构性改革助推国家电网高质量发展

直销温湿度计温湿度计是用来测定环境的温度及湿度,以确定产品生产或仓储的环境条件。也应用于人们日常生活。应用较为广泛。
当空气中有很多水气时,我们说空气是潮湿的。湿度的概念科学家经常使用相对湿度来形容空气中水气的多少。简单的说即是空气像是一条毛巾。如果你倒泻了一杯水,你能用一条毛巾吸收水。但其实毛巾其实可以吸收比一杯更多的水。或许他可以吸收五至十杯的水。空气中所拥有有的水气的数量只是空气中能够拥有的水气的一部分,因此相对湿度是一百分比。当相对湿度是百分之一百时,空气是饱和的。好像一条浸湿的毛巾一样,空气能不能再吸收水分。当相对湿度是百分之一百并且空气是饱和时,蒸发和沉积处在平衡状态。到达平衡时再次说明的蒸发增加的数量,作为水分沉淀物。水蒸汽在空中被叫为湿度。因为水蒸汽的分子这样细小所以他们不能被看出,研究湿度的人们已经发展有创造性的方法来测量水蒸汽的数量。分类按测量方法分类*干湿球湿度计*露点湿度计*毛发湿度计*库伦湿度计*电化学湿度计*光学型湿度计按显示分类指针温湿度计和数字温湿度计按精度级别分类民用温湿度计和工业温湿度计测量原理在计量法中规定,湿度定义为”物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度,用RH%表示。总言之,即气体中所含水蒸气量与其空气相同情况下饱和水蒸气量的百分比。湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有####湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值等等。测量方法温湿度计湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中###的难题之一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算,初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素,因而影响传感器的合理使用。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法,露点法,干湿球法和电子式传感器法。①
双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理,平衡时间较长,分流法是基于####湿气和####干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段,这些设备可以做得相当精密,却因设备复杂,昂贵,运作费时费工,主要作为标准计量之用,其测量精度可达±2%RH以上。②
静态法中的饱和盐法,是湿度测量中最常见的方法,简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严,对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡,低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时,每次开启都需要平衡6~8小时。③
露点法是测量湿空气达到饱和时的温度,是热力学的直接结果,准确度高,测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵,常和标准湿度发生器配套使用。④
干湿球法,这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久,使用最普遍。干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了,所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法,不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。⑤电子式湿度传感器法电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业,
在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件。这里需了解两点:##,由于湿度是温度的函数,温度的变化决定性地影响着湿度的测量结果。无论那种方法,精确地测量和控制温度是##位的。须知即使是一个隔热良好的恒温恒湿箱,其工作室内的温度也存在一定的梯度。所以此空间内的湿度也难以完全均匀一致。第二,由于原理和方法差异较大,各种测量方法之间难以直接校准和认定,大多只能用间接办法比对。所以在两种测湿方法之间相互校对全湿程(相对湿度0~100%RH)的测量结果,或者要在所有温度范围内校准各点的测量结果,是十分困难的事。例如通风干湿球湿度计要求有规定风速的流动空气,而饱和盐法则要求严格密封,两者无法比对。

王志轩:电力需求侧管理走向供需耦合

2018年12月17日

2018年12月14日

国家电网有限公司董事长、党组书记 寇伟

电力需求侧管理是产生于20世纪70年代中期的一种能源管理方法,随着能源电力系统转型,全新的能源电力供需平衡模式、技术形态、商业模式都在发生着重要变化,DSM这个政策工具也在与时俱进。近期,王志轩、张建宇、潘荔等编著的《电力需求侧管理变革》正式发布,以DSM的变革为主线,分析能源、电力、环境、经济之间的互相影响以及变化的规律性。记者就此采访了中国电力企业联合会专职副理事长王志轩。

党的十九大报告指出,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,必须坚持质量第一、效益优先,以供给侧结构性改革为主线,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。这是以习近平同志为核心的党中央对我国经济发展面临形势、变化规律和发展趋势的深刻洞察和科学判断,为新时代我国经济高质量发展指明了方向。国家电网公司是位于国家命脉领域的特大型中央骨干企业,管理着4万亿元的国有资产,服务人口超过11亿人,在保障国家能源安全、促进生态文明建设、壮大国家综合实力、服务民生改善中承担着重要的责任。面向新时代,国家电网公司必须牢牢把握高质量发展这个根本要求,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以落实供给侧结构性改革为主线,不断提高发展的质量、效率和效益,努力实现自身的高质量发展,努力服务经济社会的高质量发展。

电力需求侧管理变革的三个阶段

优化电网格局推动能源高质量发展

记者:我国电力需求侧管理发展到什么阶段?

推进能源生产和消费革命,构建低碳清洁、安全高效的能源体系,是能源高质量发展的本质要求,也是能源领域供给侧结构性改革的中心工作。从推进能源生产革命看,要按照习近平总书记在2014年中央财经领导小组第六次会议的重要讲话精神,大力发展清洁能源、新能源、可再生能源,同时还要做好煤炭这篇文章。具体到电力行业,就是要大力发展水电、风电和太阳能发电,集约化建设以电力外送为主的若干千万千瓦级大型煤电基地。从推进能源消费革命看,要加快实施电能替代,落实好党中央确定的北方地区冬季清洁取暖工作部署,提高电能消费比重,减少能源消费侧化石能源的直接燃烧。

王志轩:我国的电力需求侧管理已经发展到电力需求响应的新阶段。

电网一头连着能源生产,一头连着能源消费,是能源开发利用的基础平台。国家电网公司必须主动适应能源变革要求,优化电网格局、加强电网互联,加快推进跨省跨区输电,着力提升送端电网外送能力和受端电网接纳能力,充分发挥电网的平台作用,服务能源结构调整和布局优化,加快推动我国能源清洁低碳转型。要着力服务清洁能源高质量发展。推动构建清洁能源集中式开发与分布式开发并举的发展格局,促进我国清洁能源装机比重到2020年全面建成小康社会的时候超过40%,到2035年“两步走”战略第一阶段完成的时候超过55%,到本世纪中期达到75%左右,确保实现2050年非化石能源在一次能源中的比重超过50%的目标。要着力推动“三弃”问题解决。通过加强外送通道建设、加快火电调峰改造、发展抽水蓄能、推进全网统一调度、完善跨区跨省交易机制等措施,促进清洁能源在全国范围优化配置,下大力气解决“三弃”问题,确保到2020年将弃风弃光率控制在5%以内。要着力服务化解煤电过剩产能。优化电网规划和建设时序,助力大型煤电基地集约化建设和外送,采取跨省区电力互济、电量短时互补等措施,努力实现2020年我国煤电装机控制在11亿千瓦以内的目标,确保东中部地区新增电力需求主要由西部北部地区的清洁能源送入解决。

传统DSM在20世纪90年代引入我国,主要是在能源短缺的背景下,解决缺电和电力投资不足的问题,通过能效管理、负荷管理、有序用电三方面工作,减少用户对电力、电量的需求,改变用户用电时序,实现电网负荷的
“移峰错谷”。

补齐电网短板

2012年以后,电力供给进入相对富裕阶段,同时风电、光伏等波动性大、随机性强的可再生能源发电高速发展,对电网消纳新能源发电和安全运行造成新的挑战,传统DSM面临的外部形势和内涵发生了较大变化,DR则与时俱进在我国开始发展。DR以智能电网为技术平台,用户根据电力市场动态价格信号和激励机制以及供电方对负荷调整的需求自愿做出响应,在满足用户基本用电需求的前提下,通过改变原有用电方式实现负荷调整的需要。

提高电能供给质量

在DR阶段,“虚拟电厂”、负荷聚合商等新的调节方式出现,市场作用更加凸显,在保障电网系统安全稳定运行和促进可再生能源消纳的同时,供需双方都获得了更大效益。但DR在我国还处于初步发展阶段,电力需求侧节能节电的空间仍较大,市场化改革还在推进中,初期的DR必然是以DSM为重要特征的DR。

国家电网公司是服务型企业,实现电网高质量发展,是公司更好地服务经济社会发展、服务人民美好生活需求的重要前提。近年来,国家电网公司坚持把电网发展作为第一要务,持续加大电网投入,加快各级电网发展,累计建成“八交十直”18项特高压工程,拥有110千伏及以上输电线路98.8万千米、变电容量43.3亿千伏安,成为世界上输电能力最强、新能源并网规模最大、安全运行纪录最长的特大型电网,为经济社会发展提供了安全可靠的电力保障。但也要看到,电网发展还面临一些突出的问题和挑战:电网安全基础还不牢固,“强直弱交”矛盾突出;电网优化配置资源作用发挥不充分,跨区输电能力不足与通道能力闲置并存;城乡区域电网发展不平衡,配电网、中西部地区农村电网发展滞后。要坚持高质量发展理念,从当前电网的最薄弱环节着手,抓重点、补短板、强弱项、去瓶颈,不断增强公司的服务能力,不断提升电网的服务供给质量。

记者:未来电力需求侧管理的发展方向是什么?

要不断完善电网网架。立足我国“西电东送”和“北电南供”的实际,加快建设以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。着力解决好当前突出的电网“强直弱交”结构性矛盾,积极协调解决特高压配套电源不足问题,加快送端电源改接工程建设,提高现有特高压输电通道利用率。要全面提升配网建设标准。适应电动汽车、分布式能源、微电网、储能装置等设施大量接入需要,合理确定设备选型和技术标准,加快建设可靠性高、互动友好、经济高效的一流现代化配电网。积极应用现代信息通信、智慧运检、多能互补、智能量测等先进技术,全面提高电网智能化水平,增强配电网运行的灵活性、适应性、互动性。加快农村电网改造升级。围绕服务乡村振兴战略和打赢精准脱贫攻坚战,千方百计加大农村电网建设投入,高质量实施新一轮农村电网改造升级,着力解决农村用电“卡脖子”、低电压等问题,全面提高乡村电气化水平。发挥集团优势,深化东西帮扶,加快“三区两州”(云南怒江州不在公司经营区)等深度贫困地区电网建设改造,促进城乡电力服务均等化,助力全国人民一起奔小康。

王志轩:随着智能电网、能源互联网技术的发展和低碳能源、电力转型的加快,电力需求侧管理将向支撑电力供需耦合方向发展。

坚持创新驱动

未来,大规模可再生能源辅以储能技术,通过分布式与集中式供能系统共同参与需求侧分散式冷、热、电、气多样化需求耦合,供给侧和需求侧的界限将越来越模糊,人为调节将消失,智能调节手段将实现源、网、菏、储系统的整体优化,进入电力供需耦合的阶段。

抢占发展制高点

电力供需耦合是新的能源系统下的一种新机制,它的特点是在能源供给侧以清洁能源为主体,电力供给侧以高比例可再生能源发电和较大规模储能、储电为标志,终端能源消费中以电能消费为主体,通过智能电网技术平台和市场对资源配置的决定性作用,以及更好发挥政府作用,实现新时期能源电力清洁低碳、安全高效、经济便捷的系统优化和平衡状态。

当前,新一轮科技革命与能源革命相融并进、蓬勃发展。强化自主创新,加快从要素驱动向创新驱动转变,既是供给侧结构性改革的必然要求,也是高质量发展的鲜明特征。近年来,国家电网公司大力实施科技强企战略,加大研发投入力度,强化重大技术攻关,在特高压、智能电网、新能源并网、大电网运行控制等领域,取得一批拥有自主知识产权、达到世界领先水平的重大创新成果,建成国家风光储输、柔性直流输电等一批重大科技示范工程,累计获得国家科技进步奖69项,拥有专利8.1万项(其中发明专利1.9万项),编制国际标准61项。面向新时代新征程,必须瞄准世界一流,坚持创新驱动,完善创新机制,增强创新能力,推进科技、业务、服务全方位创新,突破核心技术,努力抢占发展的制高点。

从DSM、DR到电力供需耦合,是一个渐变的过程。第一个阶段是高碳能源电力体系下针对供给侧短缺特征以促进供给侧资源优化配置,对需求侧进行“管理”;第二个阶段是能源电力低碳转型过程中针对供给侧新问题,加大市场手段,促进需求侧主动“响应”,解决供给侧问题;第三个阶段,低碳能源电力体系下供、需双方深度融合,以智能化方式适应对方,实现新的系统最优。实际上到了第三个阶段,电力需求侧管理已经完成了历史使命。

大力推进科技创新。坚持面向能源电力科技前沿、面向电网生产经营一线、面向企业转型升级提质增效,不断提升自主创新能力。以实施国家“科技创新2030”智能电网重大项目为引领,积极开展重大技术攻关,努力在先进输变电、大规模储能、电网友好型新能源、源网荷储互动、智能控制、新材料应用等关键领域取得新突破,培育一批重大技术创新成果。深入推进双创示范基地建设,大力推进大众创业、万众创新,加强人才激励、成果转化等机制建设,激发全员创新活力。大力培育新兴业务。把握能源科技和信息通信技术融合趋势,大力开拓增值潜力大、盈利能力强、发展前景好的电动汽车服务、电子商务、芯片制造、综合能源服务等新业务、新领域,积极培育增长新动能。开拓电动汽车服务市场,持续加大充电设施投入,完善智慧车联网平台功能,满足电动汽车迅猛发展需要。聚焦物资电商化、分布式电源、节能服务、大数据征信等业务,提高电子商务发展质量和水平。以工业园区和公共建筑为重点,大力拓展综合能源服务业务。大力创新服务模式。围绕满足人民美好生活需要,坚持人民电业为人民,积极创新服务方式,规范服务行为,努力提高服务质量和水平。树立现代服务理念,变革组织机构,优化业务流程,推进供电服务指挥平台和“全能型”乡镇供电所建设,不断完善现代供电服务体系。聚焦服务短板、客户痛点,利用“互联网+”等技术和管理手段,改革传统客户报装接电服务模式,持续优化电力营商环境,不断提升世界银行“获得电力”指标排名。

能源电力转型的动力与趋势

坚持深化改革

记者:驱动电力需求侧管理不断发展的动力是什么?

激发高质量发展活力

王志轩:电力需求侧管理变革的本质是能源转型中管理手段的变化,与能源转型的内在驱动力一致。

近年来,国家电网公司坚决贯彻落实中央改革部署,强化顶层设计,狠抓任务落实,统筹推进电力改革和国企改革,呈现出重点突破、全面推进的良好态势。通过改革,2016年以来公司经营区域内年降低用户电费负担达2217亿元,其中电网环节承担1369亿元、占62%,有效释放改革红利。但必须清醒看到,改革进行到今天,剩下的都是难啃的硬骨头,改革任务将越来越艰巨。必须继续高举改革大旗、狠抓改革落实,以更大的力度、更实的举措、更硬的作风,扎扎实实把各项改革推向深入,破解难题、激发活力、释放红利。

第一个动力是应对气候变化,实现低碳发展。目前大气中二氧化碳浓度的增高主要源于能源利用,应对气候变化的核心问题就是实现能源的低碳发展,更多使用非化石能源,尤其是可再生能源。因此,包括电力需求侧管理在内的整个能源系统的变革动力都来自于能源供给结构中化石能源为主向非化石能源为主的转变,这虽然是一种被动式转变,但却是事关全人类命运的根本动力。

深入推进电力改革。认真落实中发9号及其配套文件精神,按照“管住中间、放开两头”的改革思路,积极稳妥推进增量配电和现货市场建设试点,加强试点工作总结和评估。配合做好输配电价改革,按照“准许成本加合理收益”的原则,为电网可持续发展争取合理电价机制。按照“统一市场、两级运作”原则,加快统一电力市场体系建设,发挥电力交易机构作用,扩大市场化交易规模和比重。

第二个动力是追求效益最大化。人类进步的方向总是以更小代价获得更大收益,这是一种主动的动力。随着技术的成熟,风电、光伏的度电成本将与煤电接近并形成竞争力,新能源得以快速发展,未来甚至达到近零边际成本用能。成本下降是能源转型的必要条件,而DR和电力供需耦合都是为了解决这些转型中存在的问题而产生的。

深入贯彻国企改革部署。认真贯彻落实国企改革“1+N”政策要求,大力推进体制机制创新,加快建设中国特色现代国有企业制度,着力破除束缚高质量发展的体制机制障碍。在推进增量配电、新兴业务和产业单位改革的基础上,积极研究扩大电网混改的途径和方式,增强国有资本的控制力和影响力,实现各种所有制资本取长补短、相互促进、共同发展。严格落实国家关于剥离企业办社会职能和解决历史遗留问题各项要求,依法合规、分类处理,稳妥有序做好“三供一业”分离移交、医疗培训疗养机构改革等工作,按期完成改革任务。

第三个动力是人类自我创新、自我发展的需要。持续创新是人类的主要特性之一,人类总是不断总结经验,不断发明创造,不断前进。无论是新能源的发现、技术的进步,还是电力需求侧管理的演进,都是创新驱动的产物。

推进企业内部变革。按照集约精益、放管结合、权责匹配原则,积极推进企业内部管理变革,压缩管理层级,缩短管理链条,合理分权授权,提高运转效率,坚决防治“大公司病”。持续深化三项制度改革,健全完善激励约束机制,逐步实现管理人员能上能下、职工能进能出、收入能增能减。按照有利于调动干部职工积极性、有利于提高效率效益、有利于企业长远健康发展的原则,进一步优化公司内部分配制度,真正实现多劳多得、多贡献多得,激发广大职工干事创业的积极性。

以市场化推动电力需求侧管理变革

深化供给侧结构性改革,推动国家电网高质量发展,根本要靠坚持党的领导、加强党的建设,关键要铸造一支高素质专业化干部职工队伍。要持续加强企业党的建设,坚持不懈用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作,把国有企业党建优势转化为创新优势、竞争优势、发展优势。适应公司发展需要,加强各级各类人才队伍建设,弘扬精益求精的工匠精神,加快建设忠诚干净担当的干部队伍和素质过硬、纪律严明的专业化人才队伍,为国家电网高质量发展提供坚强保障。来源:国家电网报

记者:我国电力体制和市场环境的特殊性,对电力需求侧管理产生了什么影响?

王志轩:无论国内还是国外,电力系统都不是完全市场化的,这是电力系统本身特点决定的。电力系统改革方向就是让市场发挥更大的作用,逐步回归能源和电力的商品属性,但总体上看,我国电力系统的市场化进程相对其他领域而言较为缓慢。

DSM更偏向于政府管理层面,DR则更需借助市场手段。未来在电力供需耦合阶段,将更加依赖市场作用,政府制定规则的作用则将凸显。我国的电力系统市场化程度越高,越有利于电力需求侧管理的发展。

记者:未来,政府如何推动电力需求侧管理的发展?

王志轩:“十九大”已经明确了构建清洁低碳、安全高效能源体系的要求,总体上看就是要以能源发展的“帕累托最优”来导向、而不是以某一种能源的转型来导向能源转型。实际上能源转型的三个动力,与“帕累托最优”理念是一致的。在具体操作层面,一要有效发挥政府的作用,在能源转型初期尤其是要发挥政府在能源综合规划上的引导作用,把握能源转型的方向、节奏和时机,明确但要不断调整煤电、水电、核电等不同能源在电力转型不同时期的定位。二要充分发挥市场对资源配置的决定性作用,推进以低碳发展为统领,与能源节约、提效目标相匹配的政策体系,继续完善新能源发展政策,促进风电、光伏等新能源有序发展,实现电源与电网、发电与用电的配套协同。三要继续深入推进电力市场化发展。来源:中国电力新闻网

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