从电力需求侧管理看中国天然气调峰

　　(本文作者：李宏勋1 杜媛媛1 包郁鹏2 1.中国石油大学(华东)经济管理学院;2.中国石化胜利油田孤岛采油厂)

　　摘要：近几年出现的“气荒”暴露出天然气储气调峰中存在的“短板”，如供需矛盾长期存在、天然气峰谷差目渐严峻、储气库资源薄弱、大型管网之间调配困难等。电力部门实施电力需求侧管理，采取了一整套行之有效的措施来缓解电力的供需矛盾、电力峰谷差日渐严峻及其电力调峰的问题。其对我国天然气调峰的启示是：政府部门应对天然气调峰制定相应的法律法规和优惠政策，积极支持天然气调峰手段和技术的研究与开发;建立灵活的系统负荷合同和大客户负荷管理系统，加强可中断用户的管理，在天然气紧缺的情况下，利用双燃料系统，进行有效调峰;利用价格杠杆，实施峰谷分时气价，鼓励用户“移峰填谷”。通过实施上述措施有望解决天然气调峰问题，促进我国天然气产业链的可持续发展。

　　关键词：电力;天然气;调峰;需求侧管理;可中断用户;“峰谷分时”气价

　　为缓解冬季高峰期天然气供应紧张的局面，要求从系统的观点高度认识上中下游一体化的天然气产业，可借鉴我国电力企业实施需求侧管理的成熟思想和经验，从需求侧的资源节约和成本节约着手，挖掘需求侧资源，对终端天然气用户进行管理，引导其改变用气方式，自觉避峰，以应对如大范围降温、上游供气方出现事故等突发事件对天然气供应产生的影响，稳步推进我国天然气产业链的可持续发展。

　　1 电力需求侧管理概述

　　1.1 电力需求侧管理

　　“需求侧管理”即demand-side management，简称DSM。电力需求侧管理是指对用电一方实施的管理。这种管理是国家通过政策措施引导用户高峰时少用电，低谷时多用电，提高供电效率、优化用电方式的方法。这样可以在完成同样用电功能的情况下减少电量消耗和电力需求，从而缓解缺电压力，降低供电成本和用电成本，使供电和用电双方得到实惠，达到节约能源和保护环境的长远目的[1]。

　　电力需求侧管理是在电力峰谷差不断增大，为了解决电力供需矛盾的基础上提出来的，它是基于用户利益之上的能源服务。其主导思想是鼓励电力部门采用科学的管理方法和先进的技术手段以及行政手段，在不强行改变用户正常生产秩序和生活节奏的条件下，促使用户主动改变消费行为和用电方式，来提高用电效率和减少电力需求，既提高了电网运行的经济性，又节省了用户的电费开支。

　　电力部门实施需求侧管理以来，取得了良好的经济及社会效果：①从供电企业的角度来看，由于在需求侧有效引导用户科学合理地错峰、避峰，一方面减轻了电网高峰时期供电设备高负荷运转的压力，提高了电网的利用率，同时也延缓了电力企业的投资，减少了电力企业装机容量;另一个方面也减少了供电部门的成本;②从用户的角度来看，需求侧管理的实施，使从用户侧节约的电量与供电部门的电力一起进行资源的综合规划[2]，提高了用户的用电效率，也降低了用户的电费开支;③从全社会的角度来看，由于电力部门减少了高峰时期电网发电的资源配置，有效地减少了锅炉烟尘的排放，不仅起到了保护环境的作用而且有效缓解了供需矛盾，使得电力企业与用户能够互利共赢，从而提高了社会的整体效益。

　　1.2 电力需求侧管理的具体实施措施

　　1.2.1 强化对终端用户的负荷管理

　　对终端用户的负荷管理主要包括直接的负荷管理和可中断的负荷管理。前者是强制性控制客户的终端用电，但这与电力企业实施需求侧管理的核心理念相悖;而在电力企业应用比较广泛的是可中断的负荷管理。电力企业通过建立大客户负荷管理系统，对电网负荷曲线和客户的用电情况进行监测和分析，在电网高峰时段，电力系统的调度人员负责向客户发出中断供电信号的请求，在得到客户的响应后，根据供需双方合同中的约定，中断其部分供电或者全部供电。

　　1.2.2 利用价格杠杆，鼓励用户“移峰填谷”

　　峰谷分时电价是电力企业实施需求侧管理的重要价格手段，即把一天24 h或者一年中的12个月按照负荷曲线图的高峰低谷划分成峰、平、谷3个时段，对各时段分别制定不同的电价水平，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。通过适当拉大峰谷分时电价的价格差，制定出科学合理的峰谷分时电价的浮动比例，利用价格杠杆调节供给和需求，从而鼓励用户“移峰填谷”。即把电网高峰负荷的用电需求转移到低谷负荷时段，在不减少电量总消耗的情况下有效控制电力峰谷差，缓解供需矛盾，稳定社会用电秩序。目前，峰谷分时电价在电力行业已经成为了一种重要的凋峰手段。

　　1.2.3 利用先进的技术手段

　　1.2.3.1 削峰技术

　　削峰是在总负荷大于或等于供电负荷的高峰负荷期减少客户的电力需求，以平稳系统负荷，提高电力系统运行的可靠性和经济性3。在用电高峰期时，通过引导大工业客户合理安排生产班次和轮休时间、安排生产部门对设备进行检修或者鼓励用户使用太阳能、天然气等替代能源来减少电网高峰时段的用电负荷。

　　1.2.3.2 填谷技术

　　在电力负荷的低谷时期，由于电力企业长期运行的边际成本低于平均电价，因此，电力部门要通过增加季节性的大客户负荷或者在用电低谷增加用电设备和增加蓄能用电等方式，增加客户的用电需求，使得电网的负荷趋于均衡。

　　1.2.4 赋予必要的行政手段

　　需求侧管理是一个涉及政府、电力部门、客户的庞大的系统工程，根据国外经验，政府部门制定了相应的法律法规、积极向用电客户宣传需求侧管理的优越性，增强用户节电节能意识，通过减免税收、低息贷款等手段来吸引大客户参与需求侧管理。

　　2 对我国天然气调峰的启示

　　“气荒”折射出我国天然气峰谷差日趋严峻，天然气供气系统安全平稳运行的压力不断增大，如果单纯依靠天然气上游勘探开发企业通过增加天然气调峰设施来满足短暂的高峰用气，则上游天然气企业的建设任务比较艰巨，也会造成资源的巨大浪费;而如果单纯采用限制供暖用户的用气量等硬性方法来进行调峰，又违背了天然气作为改善城市大气环境的初衷，因此，需要采取有力措施来缓解供气压力，提高天然气管网的运营效率。而由于天然气与电力一样都随温度、季节等因素随机波动，并且在传输和消费的过程中都存在着不可忽视的节能潜力，因此町以借鉴电力需求侧管理的成功经验，将电力需求侧管理中呵中断用户管理、峰谷分时电价管理等方法引入到天然气调峰中来，以需求方为视角，加强天然气需求侧的管理，挖掘需求侧资源，有效缓解“气荒”，解决调峰问题，从而实现天然气产业链和谐、健康的可持续发展。

　　天然气的需求侧管理是指对天然气用户方实施的管理活动，也就是作为供应侧的天然气终端——城市燃气公司采取有效的激励措施，强化用户的可中断管理，改变用户的用气时间和用气方式，改变天然气需求在时序上的分布，引导用户方自觉避峰;利用价格杠杆，实施峰谷分时气价，鼓励削户“移峰填谷”，少用高峰高价气，多用低谷低价气，与用户一起努力提高用气效率的一种柔性负荷管理手段。

　　2.1 政府部门大力扶持

　　天然气需求侧管理也是涉及政府部门、用户、天然气生产商、运营商、销售商等的一个系统工程并且是基于用户利益上的能源服务，这就要求在供气、用气方之间建立良好的合作伙伴关系，共同承担风险，实现互利共赢。因此，也需要政府部门发挥协渊作用。①制定相应的法律法规并且出台相应的例如贷款、税收等优惠政策[4]，统筹协调城市燃气、发电、工业燃料、化工等用户进行错峰、避峰用气，根据上游勘探开发、产能建设以及天然气储备供应情况，在天然气的峰、平、谷3个时段定时定量用气，促成大工业用户和用气大户参与到需求侧管理巾来，签订用气协议，从而达到错峰、避峰、削峰填谷的目的。②政府部门也要加大宣传力度，让用户了解到天然气资源的稀缺性，向用户灌输需求侧管理的知识和实施需求侧管理的必要性，调动用户的积极性，使其自觉地改变用气方式和用气时间，合理地配合供气部门，努力做到避峰用气。③鉴于天然气行业具有高投入、高风险和技术密集的特点，应采取财政和税收措施，积极支持天然气调峰手段和技术的研究与开发，鼓励天然气生产企业研究开发出有效的储气调峰新措施[5]。

　　2.2 建立灵活的系统负荷合同，加强可中断用户的管理

　　为了实现对天然气的有效调峰，在用气高峰时段，也要发展可中断的用户，对天然气用户进行可中断的负荷管理也要通过签订合同的方式，这就要求天然气用户与供气方共同制订合同内容。用户中断负荷管理合同内容主要应该包括用户类型、负荷中断时段、提前通知时间、持续时间等。天然气用户的类型不同其选择中断负荷的时段也不尽相同，要根据城市燃气、发电、工业燃料、化工等用户不同的作息、轮班规律，合理安排其负荷中断时间和所持续的时间，从而吸引大的工业用户参与到可中断管理中来，实现供应侧和需求侧互利共赢。

　　2.3 建立大客户负荷管理系统

　　借鉴电力调峰的经验，建立天然气大客户的负荷管理系统非常重要。在用气高峰时段，向可中断用户发出中断供给的信号请求，在得到用户响应后，按照合同内容中断部分或者全部负荷。天然气负荷管理调度人员应提前通知大负荷的天然气用户，使其有充足时间安排生产和调整工作计划，从而提高用户可中断负荷管理的灵活性。

　　2.4 运用双燃料系统，进行有效调峰

　　与电力用户一样天然气用户在用气高峰时段采用双燃料的系统，将燃料装置切换成非天然气燃料，虽在一定程度上增加了用户初期投资的费用，但在应对天然气供应紧张或者突发事件中则更具安全性和可靠性。如在一些城市鼓励出租车采用双燃料燃烧系统，在用气低谷时用天然气作为燃料，用气高峰时则采用汽油作为燃料。双燃料系统的运用还需要政府在技术上、资金上的大力支持。

　　2.5 利用峰谷分时气价，鼓励用户“移峰填谷”

　　天然气需求与电力需求一样都具有季节、日和小时的不均衡性，都会随着气温、气候、供应设施等其他因素而随机波动，都具有供应侧的稳定性与需求侧的波动性的特点。基于电力部门采用峰谷分时电价对电力进行调峰的成功经验，峰谷分时气价的制定也必将成为天然气调峰的最佳选择。在用电高峰时期，供电方要增加供电设备的供电负荷，从而加大了电力部门的边际成本，因此用电价格要比在低谷时期价格高。天然气用户与电力用户都存在类别上的差异，因此要根据不同用户用气的负荷特性，在峰、平、谷3个时间段制定不同的气价，使用户能够根据其用气特点和调峰能力自主选择气价。同时，峰谷分时气价应有必要的弹性，峰谷价差如果过大，低谷期用气量会不断增加，使天然气企业利润减少，甚至会导致峰谷倒置，也会挫伤天然气企业推广峰谷分时气价的积极性;如果峰谷价差过低，则不会刺激用户改变消费方式，起不到削峰填谷的作用。因此要在天然气用户基准价格的基础上制定合理的峰谷分时气价的浮动比例，引导用户改变粗放的消费行为，积极主动地采用多种手段调整用气方式，鼓励其主动地错峰用气，吸引大工业用户在用气负荷低谷时安排生产，高峰时期对设备进行维护和检修。同时，要调动天然气生产商与供应商等推广峰谷分时气价的积极性。

　　3 结束语

　　基于电力需求侧管理解决电力供需矛盾、提高用电效率、优化用电方式、改善环境质量的成功经验，实施天然气的需求侧管理也是缓解高峰期用气负荷紧张局面、保证居民生活用气和重要客户用气的一项有效管理手段，更是使天然气产业实现能源、经济和环境协调发展的必由之路。因此，要积极开展天然气的需求侧管理工作，从需求侧的资源节约和成本节约着手，调整气价结构，广泛推广峰谷分时气价、柔性可中断的负荷管理思想，进行资源的统筹规划，从而改变天然气用户的消费行为和用气方式，使其自觉避峰，有效缓解“气荒”的发生，使供应侧和需求侧均得到实惠，实现互利共赢，从而促进天然气产业链的可持续发展。

　　参考文献

　　[1] 郑子龙，董永军.关于电力需求侧管理的对策研究[J].科技信息，2009，25(18)：646-647.

　　[2] 杨志荣，劳德容.何为“电力需求侧管理”[J].电力需求侧管理，1999(1)：37-38.

　　[3] 谭学健.电力需求侧管理策略探讨[J].中国电力教育，2007，25(4)：76-78.

　　[4] 李宏勋，张荣旺，赵玺玉.日本政府促进天然气消费的政策措施及其启示EJ].天然气工业，2002，22(6)：109-111.

　　[5] 李宏勋.国外培育天然气市场的经验及对我同的启示[J].天然气丁业，2001，21(4)：103-106.

　　(本文作者：李宏勋1 杜媛媛1 包郁鹏2 1.中国石油大学(华东)经济管理学院;2.中国石化胜利油田孤岛采油厂)