自由化電力市場中的電力經濟（七）：電力系統技術要求

來自德國亞琛工業大學（RWTH-Aachen University）電力設備和能源經濟研究院（IAEW）的專業資料，讓我們一起來面對新的市場！

德國電力市場自由化進程

電能由於其特殊的物理屬性，生產與使用必須同時進行。然而，在負荷側，電力負荷具有一定的波動性及不可預測性。同時電廠方面，在允許範圍內也具有一定（故障）關停風險。以及其運行也受到功率的限制，靈活性不高，很難隨時契合負荷曲線。電力生產與消納不同時，會導致電力系統平衡被破壞，因此，電力的生產與消納的平衡，是電力系統面臨的主要問題之一。

電力系統頻率穩定控制的目標是將電網頻率維持在允許範圍。由於不能完全保證發電量與用電量實時相等，便會引起電網頻率的波動。當發電量大於用電量時，電網頻率會高於50Hz，此時應降低發電機組出力或增加負荷;當發電量小於用電量時，電網頻率會低於50Hz，此時應增加發電機組出力或降低負荷。通常由可調出力的常規電廠、可快速啟動的發電廠（如燃氣火電站、以生物質為燃料的火電站等）、抽水蓄能電廠，或者甚至是電力用戶側提供。實現方式為：

1、 系統調頻

系統調頻分為一次調頻，二次調頻和三次調頻。一次調頻是指當電力系統頻率偏離目標頻率時，發電機組通過調速系統的自動反應，調整有功出力以維持電力系統頻率穩定。一次調頻的特點是響應速度快，但是只能做到有差控制。二次調頻，也稱為自動發電控制（AGC），是指發電機組提供足夠的可調整容量及一定的調節速率，在允許的調節偏差下實時跟蹤頻率，以滿足系統頻率穩定的要求。二次調頻可以做到頻率的無差調節，且能夠對聯絡線功率進行監視和調整。三次調頻的實質是完成在線經濟調度，其目的是在滿足電力系統頻率穩定和系統安全的前提下合理利用能源和設備，以最低的發電成本或費用獲得更多的、優質的電能。

圖2 系統調頻示意圖

2、發電計劃擬定

如：

3、需求側管理（DSM）

需求側管理指電力供需雙方共同對用電市場進行管理，以達到提高供電可靠性，減少能源消耗及供需雙方費用支出的目的；其內容包括負荷控制和管理與遠方抄表和計費自動化兩方面；負荷控制和管理（LCM）是根據用戶的用電量、分時電價、天氣預報以及建築物里的供暖特性等進行綜合分析，確定最優運行和負荷控制計劃，對集中負荷及部分工廠用電負荷進行監視、管理和控制，並通過合理的電價結構引導用戶轉移負荷，平坦負荷曲線；遠方抄表和計費自動化（AMR）是指通過各種通信手段讀取遠方用戶電錶數據，並將其傳至控制中心，自動生成電費報表和曲線等。

實施DSM具有顯著的社會效益和經濟效益：

• 對社會而言，DSM的實施可以減少電力需求，從而減少一次能源的消耗與污染物的排放，緩解環境壓力，同時減少社會資源的投入和自然資源的消耗。
• 對政府而言，可以通過實施DSM，合理配置電力資源，促進經濟的協調發展，還可以促進用電設備的更新換代，增加對高能效設備的需求，促進GDP增長，降低單位GDP能耗。
• 對電力客戶而言，實施DSM可以降低電力消耗，減少電費支出，降低企業的經營成本，提高產品競爭力。
• 對電網公司而言，實施DSM可以減少高峰時段電力負荷對電網的壓力，提高供電可靠性和服務水平；在電力供應形勢緊張的情況下，可以大大緩解限電的壓力，可以提高電網設備的利用率，保證電網安全、經濟運行，減少和延緩電網建設的投資。

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