日报标题:提供电力情况用户调整需求,为什么不用在居民供电上?
由于我自己本科和博士课题部分覆盖了居民侧的 demand response(DR),所以尝试从实用性和当下一些正在进行的学术研究分析需求侧响应技术。
我给出的观点是:现阶段主流的需求侧响应还是在工业和商业用电,居民侧的需求侧响应可能只能够“锦上添花”。
工业和商业负载通常具有以下三个特点:
- 用电基数较大,意味着可切潜力(或者用 potential flexibility 这个词来表述?)较大
- 电力需求曲线较为规律
- 需求集中且负载种类通常较为单一,便于电网与用户的沟通协作
这几点给予了工业和商业负载在 DR 应用上非常巨大的优势,毕竟电网调度和 DR 机制设计者都省心省力啊喂:p..
那么哪些因素限制居民侧需求响应呢?
1. 首先得有完整的实时电力市场价格清算机制,以明确价格曲线的波峰波谷
这就涉及到我们说的电改了。如果居民看不到电力价格曲线,那需求侧响应就变成纯粹的节能减排了,因为改变电力消耗的时间点不会为居民带来任何收益。
2. 居民可实现需求侧响应的负载相当有限且不规律
当下比较热门的研究对象为:冰箱;洗衣机;供冷暖设备。V2G 目前发展缓慢,在此不做讨论。这也就意味着通常每家每户的可调节负载峰值只有几 kW。
- 冰箱的应用是利用其储冷特性,在温度允许的范围内控制负载,已实现帮助系统频率响应控制的目的。发表的仿真研究可参见[1]。
- 智能洗衣机就不说了,如果你没有个性要求,可以在睡前设定好,只要洗衣机在你起床晒衣服前完成任务就行。当然此条可能不适合部分强迫症患者...
- 供冷暖设备控制也是一个较主流的研究方向,也是我个人的主要研究方向之一,但是具体这一项应用的社会接受程度如何,还有待观察...毕竟大夏天的,突然空调停了,我可以理解是蛮恼火的..
3. 每户收益非常少
由上文你可以看到每家每户可调节的负载一天也就几 kWh,而且你所赚取的并不是整个电费,而是电力价格曲线上两个时间点之间的差价。这个差价因系统而异,但一般不会太大(总是太大可能说明电网调度工作没做好……),所以可想而知一个家庭一年的需求侧响应的收益能有多大……
(举个不严谨的栗子,跟一位博后师兄聊过,他声称根据他的研究,一户英国家庭参与 DR 一个月,运气好收益也只能换两大杯啤酒 2333333……对此感兴趣的吃瓜群众,我们可以回头再细聊)
4. 需要统一的管理者
如上文所说,一户居民所能贡献的 DR 容量也才几 kW, 而且还不一定能保证天天都有。目前英国的 National Grid 对于 DR 参与系统备用容量服务的要求是在某一规定时段一直有 3MW 以上的容量,那也就意味着需要有一个 aggregator 要把至少 1000-2000 个家庭的需求侧响应给管理起来。而 aggregator 对客户的负载控制也很成问题,需要有其他 ICT 设备来辅助完成。但考虑到现在 DR 收益这么低,专门为了 DR 去安装设备可能并不现实。
5. 居民的强行干扰
这也是我之前说的,人为因素的干扰风险。工业和商业负载这一块的风险并不高,但是居民负载就不一样了。要考虑如何设定合同,如何处理用户不听指令强行夺回负载控制权并对 aggregator 造成的经济损失的情况。毕竟电网可不管你和居民客户之间的纠葛,你没提供之前承诺的服务,是要向电网赔钱的 凸(艹皿艹 )。
我要强调!我并不是说我不看好居民需求侧响应,只是要想将它真正做成产品,我们还有很长的路要走(  ̄ー ̄)
嗯暂时就想到这么多了,回头有要加的再修改。答题新手,请各位轻拍。欢迎交流讨论
[1] M. Aunedi, P.-A. Kountouriotis, J. E. O. Calderon, D. Angeli, and G. Strbac, “Economic and Environmental Benefits of Dynamic Demand in Providing Frequency Regulation,” IEEE Trans. Smart Grid, vol. 4, no. 4, pp. 2036–2048, Dec. 2013.