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期刊导读

电力系统经济运行优化研究

Research on Optimization of Economic Operation of Power System

向勤 XIANG Qin
(中国电能成套设备有限公司,北京 100080)
(SPIC China Power Complete Equipment Co.,Ltd.,Beijing 100080,China)

摘要:电力系统是保障社会发展、经济增长以及居民生活等各个领域正常“运行”的能源系统,是生产生活中不可或缺的组成部分。针对当前电力系统经济运行情况不理想的现实情况,文中首先对电力系统经济运行情况、经济运行面临的主要问题进行了概述,然后重点从依托于市场建立完善的电价运行管理机制、全面引入PBR管理模式、 完善电力系统经济运行保障、做好电力系统负荷的经济分配等方面提出了电力系统经济运行优化的具体策略,以期对促进电力系统经济运行的目标有所借鉴。
Abstract: The power system is an energy system that guarantees the normal "operation" of various fields such as social development, economic growth, and residents' lives. It is an indispensable part of production and life. In view of the current unsatisfactory economic operation of the power system, the article first summarizes the economic operation of the power system and the main problems faced by the economic operation. Then, this paper puts forward the specific strategies of power system economic operation optimization from the aspects of establishing perfect electricity price operation management mechanism relying on the market, introducing PBR management mode comprehensively, improving the economic operation guarantee of power system, and doing a good job in economic distribution of power system load, so as to provide reference for promoting the economic operation of power system.
关键词:经济;电力系统;电网经济;调度
Key words: economy;power system;power grid economy;dispatch
中图分类号:TM761.1                                   文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)27-0005-02

0  引言
电力系统是保障社会发展、经济增长以及居民生活等各个领域正常“运行”的能源系统。电力系统运行是否稳定、成本高低不仅会对电力行业企业的发展产生直接的影响,而且还会影响到社会发展、经济增长等诸多方面,因此,必须要采取有效措施来优化电力系统经济运行,以为实现电力公司经济效益、社会效益以及生态效益的多赢奠定坚实的基础。
1  电力系统经济运行现状分析
1.1 电力系统经济运行概述
电力系统经济运行可以追溯到早期的电力系统经济调度。所谓电力系统经济运行,主要指的是在保证整个电力系统稳定、可靠、安全的基本前提下,供电质量符合有关标准规定,实现电能生产、电能输送效率的最大化,减少燃料消耗、降低供电成本,并经过对比选择变压器与电力线路损坏最小的运作模式[1]。电力系统经济运行的提出,将降低或者说减少电力系统电能损耗放在了突出重要的位置,这就为实现电力企业经济效益的最大化提供了可靠的保障。目前,我国电力市场主演采取的是发电与供电相分离的运行模式,即行业内常说的“厂网分开、公开竞价”,该模式的运用,有效地改善了电力行业垄断的情况,但这种模式下,由于独立系统运行不再拥有系统所有权,如何平衡好电力系统的经济与安全平衡就称为电力行业企业应该认真思考的问题。
电力行业突出特点是客户数量较少、购电量大以及价格弹性较小,宏微观环境、行业内外的竞争都会对电力系统利润产生影响,因此,必须要采取有效措施加强电力系统内部经济运行管理,这是实现电力系统盈利目标与提高生产效率双赢的必然选择。目前,电力系统发电企业主要有水力发电、火力发电以及核能发电等几种方式,其中,火力发电仍然是全国大多数地区主要供电方式,火力发电耗费煤炭等不可再生资源数量较大,而且还会对环境造成一定的影响。因此,必须要采取有效措施来提高电力系统经济运行效率与质量,以实现电网在最大经济效率方式下的运行的目标。
1.2 电力系统经济运行面临的突出问题
要减少供电成本的耗费,必须重视电力系统经济运行与经济调度。近年来,电力公司及相关方面采取了一系列有效的措施来提升电力系统经济运行管理质量与效率,有效地缓解了电力系统运行“不经济”的问题,但总体上来看,电力系统经济运行仍然面临着诸多的问题,这主要体现在以下几个方面:①电力系统电价运行管理机制不够合理,目前相当一部分电力公司的电价管理主要着眼于供给侧,尤其是未能够充分考虑到终端消费者的消费诉求,从而导致出现了电力系统经济运行不经济的问题,比如,煤炭发电固然可以降低发电成本,但却与终端消费者既需要满足用电需求又需要兼顾生态环境的需求平衡相悖[2];②电力系统运行管理模式不够合理,目前部分电力企业更多的从供给侧来考虑如何实现经济利润的最大化,比如,提高电价等,未能够充分考虑到终端消费者的消费需求,监督管理重视程度也不够,影响了整个电力系统经济运行目标的实现;③电力系统经济运行保障不到位,电力系统经济运行目标能否实现,关键取决于整个电力系统的“能耗情况”,当前电力系统传输过程中能耗过高的现象仍然比较普遍,已经成为影响电力系统经济运行的重要因素。某种程度上来说,要真正地实现最大限度提升电力系统输配电的效率、促进电力系统经济运行目标的实现,就必须要解决这些“瓶颈问题”。
2  电力系统经济运行优化的具体策略
2.1 依托于市场建立完善的电价运行管理机制
电力系统经济运行管理目标能否实现,很重要的一个方面就是取决于电力需求侧管理效果如何。借鉴西方发达国家的成功经验,依托于市场化运作,建立完善的动态化的电价管理机制有助于引导供电方、用电需求方积极主动地参与电力需求侧管理,从而为获得预期回报奠定坚实的基础。实践中,应在基于市场化运作,探讨建立有助于DSM实施的电价管理机制,重点要体现供用电质量的价格管理机制,以确保制定的电价能够真实反映供用电成本与供用电关系的平衡问题[3]。要实现电力系统经济运行管理目标,还必须要适当进行创新,切实提升电能效率,并在全社会范围内宣传节约用电,降低电力系统运行压力,这对提高电力系统的稳定性、提高用电的可靠性以及促进电力系统经济运行的目标具有重要意义。另外,依托于完善的市场管理机制来建立现代化的电价运行管理机制,政府主管部门、监管机构还必须要特别注重发挥出应有的监督、激励功能作用,不能仅仅着眼点放在电力企业“经济运行”上,还必须要更加注重关注社会整体利益,比如,电网公司、社会机构以及终端用户等等,这样既能够有效地引导电力企业来恰当地规避消费者需求侧管理实施风险,又能够显著提升电力企业经济运行的效率与质量。
2.2 全面引入PBR管理模式
选择、应用合理的管理模式,是提高电力系统经济运行管理质量与效率的有效路径。目前,国内诸多的电力企业选择应用PBR管理模式,这是实现电力行业企业监管改革的有效模式。传统运营管理模式下,电力行业企业的运营成本评估主要着眼于销售收入、销售价格以及可靠性方面的绩效考核,未能够考虑到环境效益、客户参与度等,考核管理的经济导向不够理想。PBR管理模式的应用,倡导的是政策制定者与利益相关者(比如,电力公司、监督管理机构以及终端消费者等等)建立科学、合理的绩效规则,关注过程更加注重结果,除了将传统模式下的电力企业的电量、电价、销售收入以及可靠性等纳入到绩效考核范围内之外,还考虑到了客户的参与性、赋权、成本效益以及环境成果等等,最为重要的是还应用了激励措施,管理更为科学、合理,充分体现了现代企业管理手段的优势。而且,从大型电力集团的应用实践来看,PBR运营管理模式在现代企业运营管理中的应用,有助于弱化企业经济收益与企业运营成本之间的关联,从而达到降低企业经营成本、提高运行效率的目的。PBR管理模式在电力公司电力系统经济运行中的应用,能够引导电力公司给出“正确的信息”,而监管部门也只需要知道公司的大概成本(成本范围即可),就可以给出电力产品的价格信号,进而引导电力公司来提高管理质量与效率。同时,由于PBR管理模式下,终端消费者也能够参与进来,这也有助于督促电力企业来更加积极、主动地关注成本、价格,间接促进了电力系统经济运行目标的实现。
2.3 完善电力系统经济运行保障
客观上来说,电力系统经济运行目标的实现,除了要从诸如建立完善的电价运行管理机制、选择科学的监督管理模式等方面采取有效措施之外,关键还必须要从电力系统内部挖掘“潜力”,采取有效措施达到降低“资源消耗”的目的。实践中,应重点从以下几个方面采取措施:①采取有效措施来降低电力传输过程中的能耗,比如,对传统电网实施必要改造、及时更换线路、做好输配电设备设施的维护等等,达到降低电网电能输送过程中的损失,这不仅有助于提高电网输配电的效率,而且能够降低运行成本,促进电力系统经济运行目标的实现[4];②科学设置变压器功能,变压器是输配电系统中的重要设备设施,是保证整个电力系统传输电能目标实现的关键部件,在选择、安装变压器时,在满足客观条件的情况下,应最大限度地来降低变压器的电能损耗,这对降低整个输配电系统的能耗具有积极的作用;③合理配置电网补偿装置,电网补偿装置有助于增强电力传输的稳定性、可靠性,是提高电力系统经济运行质量与效率的有力保障,通过科学、合理地配置电网补偿装置,科学确定补偿的容量,是缓解电力系统不经济运行的有效路径。
2.4 做好电力系统负荷的经济分配
我国现行管理模式下,发电企业、电力网络分属于不同的利益主体,而且,即使同一个电力系统中的发电厂也往往是不同单位独立核算负责的,虽然在输配电环节(比如,发电、配电、输电以及终端用电等)确实保持高度的一致性、整体性,但在具体的经营管理活动中,不同的利益主体都会追求经济利润的最大化,此时,如果缺少了外部行政手段、监管手段的干预,电力系统就极易出现不经济运行的情况,这就要求必须做好电力系统负荷的经济分配,比如,行政主管部门可以依托于目前的电力市场来合理地运用经济杠杆进行干预,在符合法律法规要求的前提下,协调好各方利益,逐步地来达到电能资源有效利用、优化分配的目标。另外,还要做好区域范围内电网经济调度管理,重点做好强发电节点与受电区域系统负荷配比的控制,以跨区电力传输经济调度最小化和地区电网经济收益最大化为主要目标,构建目标经济调度模型,并采用先进的多目标粒子群算法对模型的相关信息进行计算,夯实电力系统经济运行的基础[5]。
3  结束语
电力系统运行情况如何,不仅会对供配电企业的经济效益产生影响,而且还会对终端用电甚至于生态环境产生影响。实践中,在满足供配电基本需求的前提下,要采取有效措施来提高电力系统经济运行,重点解决输送电过程中能耗较高、设备设施配置不科学等问题,并做好电网的维护工作,从根本上解决电力系统运行不经济的问题,促进电力系统可持续发展目标的顺利实现。
参考文献:
[1]宋汶秦,吕金历,赵玲霞,妥建军,王兴贵.光热-风电联合运行的电力系统经济调度策略研究[J].电力系统保护与控制,2020,48(05):95-102.
[2]王顺铎.基于分布式一致性算法的电力系统经济运行调度[D].南京邮电大学,2018.
[3]邵剑,张步涵,刘伟,赵新冬,戴威.协调系统经济运行与安全风险的含风电电力系统有功实时调度[J].水电能源科学,2018,36(08):214-218.
[4]罗良根,邱岿.浅论电力系统运行协同优化下的经济调度[J].低碳世界,2017(29):67-68.
[5]连婷,张东明,张舜,王东,贾中义,李琼.电力系统经济运行分析及主要技术探讨[J].山东工业技术,2017(22):154.

 

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