6月1日,工業園區電力需求側管理系統建設系列標準正式印刷發布,此次發布的標準有五個,它們分別是:《工業園區電力需求側管理系統建設 第1部分:總則》、《工業園區電力需求側管理系統建設 第2部分:設計要求》、《工業園區電力需求側管理系統建設 第3部分:實施和驗收規范》、《工業園區電力需求側管理系統建設 第4部分:運維規范》、《工業園區電力需求側管理系統建設 第5部分:評價規范》。
眾所周知,近年來,隨著全球能源經濟的變革,以及我國電力體制改革的深化,在工業園區開展能源互聯,建設電力需求側管理和需求響應系統,已成為電力需求側管理工作的重要內容。建設電力需求側管理平臺系統,可以將各類電力需求側項目進行統一運行管理,并與外部系統互聯,而這些標準的發布將規范電力需求側管理的建設工作,對于推動工業園區的需求側響應更產生深遠的意義。
工業園區標準制定的必要性及相關標準現狀
2018年全國工業用電量46456億kWh,占全社會用電量比重高達67.87%,工業園區作為工業生產聚集體有很大的用電需求。當前,在新能源、儲能、微網等技術快速發展的背景下,實現園區企業用能的可靠和優化,是園區能源管理的最大目標。以電力為核心的需求側管理平臺,能夠整合新能源、分布式電源、微電網、需求響應等各項功能,通過平臺的集中監控和運行管理,達到降低用能成本、優化需求側資源配置的目標。此外,隨著電力體制改革的進一步深化,現貨市場的建設已提上日程,工業園區或將直接面對售電市場,這就需要園區的電力需求側監測平臺能在秒級采集數據并實現多種電力電量匯入關系,從而實現與現貨市場的有效銜接。
為對工業園區電力需求側管理工作進行統一管理,有必要對針對工業園區的電力需求側管理平臺制定相關標準,提升工業園區電力和能源的自動化、信息化、智能化運行和管理水平,促進工業園區能源系統向清潔低碳、安全高效發展,減輕園區及入駐企業用電用能負擔。
近年來,我國在能源管理和節能監測等方面開展了大量的標準化工作[3-6]。在電力需求側管理標準方面,目前我國現有電力需求側管理相關的國家標準31項、行業標準6項、地方標準3項、團體標準15項。2018年5月30日國家能源局啟動1000余項行業標準項目,其中《電力需求響應系統通信一致性測試規范》、《需求側電力輔助服務導則》、《電力需求側管理平臺設計規程》、《電力需求響應系統檢驗規范》等電力需求側相關標準列入計劃。2019年,《電力需求側管理通用規范》等相關標準也正在申請制定中。
2018年10月31日,國家標準化管理委員會正式批復成立全國電力需求側管理標準化技術委員會(SAC/TC575),主要負責電力需求側管理基礎、需求側設備、需求側管理技術、用電與交易策略等領域國家標準制定修訂工作。該技術委員會的設立將進一步完善電力需求側管理技術標準體系建設,提升用電策略管理標準化水平,從用戶側電力資源利用的角度挖掘節能減排的潛力;同時形成需求響應的基礎理論和技術方法標準化體系,提升用戶與電網側互動的水平,拓展智能電網發展和建設的內涵;提升需求側管理實施的價格和激勵等機制設計的標準化水平。
工業園區電力需求側管理系統建設標準介紹
在制定《工業園區電力需求響應系統技術規范》基礎上,考慮到電力需求側管理的整體性和系統性,2018年,工業領域電力需求側管理促進中心組織標準編寫組廣泛調研國內工業園區電力需求側管理相關的政策、技術現狀以及用戶需求等內容,編制《工業園區電力需求側管理系統建設》(T/CEC 5009)系列標準,包括總則、設計要求、實施和驗收規范、運維規范、評價規范5部分內容,該體系參考PDCA循環(計劃plan、執行do、檢查check、處理act)全面質量管理思想,形成了一個有機的整體,如下圖所示:

《工業園區電力需求側管理系統建設》第1部分總則規定了園區系統建設的一般要求,以及系統設計、實施、驗收、運維和評價的總體要求。第2部分規定了設計的一般要求、物理架構、系統接口、系統功能、系統性能指標和安全防護。第3部分規定了實施和驗收的一般要求、實施準備、安裝調試、試運行及驗收。第4部分規定了運維的一般要求、運維準備、系統運行、系統維護、應急處置、運維保障和運維評估。第5部分規定了系統評價的一般要求、評價目標、評價內容、評價組織和職責、評價流程和評價等級。
1.系統架構設計
在設計系統架構時,考慮本次提出的標準除應用于新建工業園區外,對于擴建和改建工業園區,應對已有系統進行集成、功能提升和優化協調,最大化減少系統建設成本,防止形成新的信息孤島。故在系統架構設計時梳理了相關系統的層級結構,提出了完整的系統邏輯架構。
工業園區電力需求側管理系統從邏輯上可分為電力需求側資源層、數據采集層、數據集中層和主站層,如圖3所示。
電力需求側資源層指園區系統監測和管理的對象,包括配電變壓器、分布式電源設備、分散式儲能設備、電動汽車充電設施、用電系統或設備等;
數據采集層應對電力需求側資源層的數據進
行采集,包括電力能效監測終端、電力需求響應終端、智能電能表以及數據采集器等;
數據集中層應對數據采集層的數據進行匯集、分析和處理,包括工廠能量管理系統、樓宇能量管理系統、電力能效信息集中與交互終端等;
主站層應對數據集中層和上級電力需求側管理平臺、電力市場技術支持系統等園區外部系統,以及園區內分布式電源管理系統、電動汽車充電管理系統等電力需求側管理相關系統的數據進行匯集,面向不同用戶提供能效管理、需求響應、決策支持、運行評估和增值(擴展)服務等功能。

2.系統功能設計
系統功能設計方面,首先強調電力需求側管理信息化的基礎功能,包括用戶管理、資源管理和數據采集分析;其次重點提出能效管理和需求響應功能。需求響應功能和《工業園區電力需求響應系統技術規范》銜接。最后考慮到需求側管理發展趨勢和保障,提出決策支持、運行評估、增值(擴展)服務功能,通過創新的標準功能引導系統建設方在系統開發功能方面進行前瞻設計,促進工業園區電力需求側管理工作更好適應能源轉型升級背景下的發展要求。
(1)用戶管理。包括用戶注冊、檔案管理和信息查詢。其中用戶注冊包括用戶名稱、用戶地址、用戶權限、聯系人、聯系方式、最大需量等用戶注冊登記基本信息。檔案管理包括主接線圖、電氣連接方式、用戶計量方式以及用戶對應變電站、線路和臺區等用電情況檔案管理。信息查詢提供用戶注冊信息、用戶檔案信息等的檢索查詢功能。
(2)資源管理。包括資源登記、參數維護和資源分類。資源登記包括需求側負荷分級、設備名稱、發電類、儲能類、用電負載類、充電設施類等設備類型、額定功率、年度最大需求響應次數、每次最大需求響應容量等屬性信息。參數維護包括登記的電力需求側資源可調容量、響應速度、響應持續時間、提前通知時間等參數的維護。資源分類按負荷分級、設備類型、設備容量、可調容量等資源登記和參數維護時涉及的相關參數分類。
(3)數據采集與分析。包括數據采集和數據分析。數據采集支持通過電力能效監測終端、電力需求響應終端等采集電力需求側資源參數;支持定時自動采集、隨機召測、主動上報等數據采集模式。數據分析通過原始數據分析提高數據采集質量,分析采集數據的完整性和正確性,發現異常數據或數據不完整時應自動處理,無法處理時進行告警提示。
(4)能效管理。包括能效分析,能效對標和節能潛力分析。能效分析建立園區主要設備及系統能效模型庫,分析能耗狀況,進行能效診斷,提出改進措施。能效對標建立園區企業主要產品和服務電耗、能耗標桿庫,支撐對園區不同企業、園區與其他同類園區單位產值電耗及單位產值能耗對標。節能潛力分析結合能效對標,分析節電、節能潛力,以及相應改進措施的技術經濟性。
(5)需求響應。需求響應項目計劃編制、業務組織、計劃實施、實施效果管理應符合GB/T 32672-2016和T/CEC 133-2017的規定;需求響應服務系統功能應符合GB/T 35681-2017的第5章規定,需求響應聚合系統功能應符合GB/T 35681-2017的第6章規定,需求響應終端功能應符合GB/T 35681-2017的第7章規定。
(6)決策支持。包括運行決策和控制決策。運行決策向設備和系統運行管理人員發送運行策略信息,引導調整用電行為習慣、提高電能利用效率、優化用電負荷,提高設備運行經濟性。控制決策向主要設備和系統發送控制策略,符合實時自動支撐電網削峰填谷、可再生能源消納以及電網安全穩定控制等要求。
(7)運行評估。電力需求側管理項目節約或轉移電力計算參照《電力需求側管理城市綜合試點項目類型及計算方法(試行)》執行;電力需求響應綜合效益評估參照GB/T 32127-2015執行;電能替代新增清潔電量等環保用電、消納可再生能源電量等綠色用電評估,計算方法基于現行國家、行業標準、國家政策文件等確定。
(8)增值(擴展)服務功能。包括能源交易、運維托管、綜合能源。能源交易可支持園區用戶、工業園區整體參與電力及其他能源市場交易,提供交易策略支持。運維托管可支持配用電設備設施托管服務,并監測、統計設備設施運行的可靠性、安全性、經濟性等指標。綜合能源可支持園區冷、熱、電等協同運行和管理,提升園區綜合用能水平。
3.實施、驗收、運維和評價
該系列標準的第3部分為實施和驗收規范,詳細規定了一般要求、實施準備、安裝調試、試運行及驗收的內容。提出園區系統實施應結合產業結構特點及發展規劃,對方案進行分析論證,提出具體功能和指標要求。針對新建、擴建或改建工業園區,提出了相應的不同要求。在系統驗收方面,規定了驗收內容、驗收組織、驗收流程及驗收報告的編寫。其中驗收內容應包括資料審查和現場驗收。
該系列標準的第4部分為運維規范,詳細規定了運維的一般要求、運維準備、系統運行、系統維護、應急處置、運維保障和運維評估的內容。標準要求應建立包括上述內容在內的全過程的運維體系,并對運維質量作出了規定。
該系列標準的第5部分為評價規范,與前4部分相比,既是系列標準有機的組成部分,又保持了相對獨立性。針對前4部分園區系統建設的主要內容,遵循真實性、科學性、獨立性的原則,從系列基礎功能、系統應用、系統經濟運行、系統組織管理四個維度進行全方位的評價。評價形式可分為自評價和評價機構評價。對于評價結果,分別用AAA級、AA級、A級、A級以下表示。
工業園區電力需求側管理系統標準的應用
工業和信息化部在全國范圍內開展工業領域電力需求側管理企業(園區)示范工作。示范園區申報需滿足如下要求。園區年工業總產值達到100億元以上,年用電量達到10億kWh以上;支持園區內企業實施電力需求側管理或參與電力市場建設;園區電力需求側管理機構及管理制度相對健全,電力需求側管理相對集中;能綜合運用電力需求側管理平臺建設、源網荷儲協調優化運營、需求響應、分布式電源建設、充電設施建設、能源互聯網建設、智能微電網建設等措施,提升園區電力需求側管理水平。
結合示范園區申報工作,引導相關園區實施《工業園區電力需求響應系統技術規范》、《工業園區電力需求側管理系統建設》標準。截至2018年末,工業和信息化部已發布2批次12家示范園區,如表1所示。12家示范園區涉及8個省(區、市),其中江蘇3家、山東3家,其他省份包括上海、四川、山西、河南、內蒙古、廣西均為1家;主要涉及節能環保產業、裝備制造業、原材料工業、電子信息產業等領域。綜合來看,示范園區產業聚集度高,能源管理機制健全,電力需求側管理系統完善有效,用電結構優化,電力資源配置合理,示范作用顯著。


展 望
隨著智能電網和需求側綜合能源發展,電力需求側管理需要拓展到強調綜合協調需求側多種資源要素,包括供需耦合及支撐供給側向清潔低碳轉型,以及能效、需求響應、負荷控制、分布式發電、分散式儲能、電動汽車、電價和計費設置、市場和激勵機制、綜合能源、行業信息化和信息安全等。因此,電力需求側技術集成和協調難度加大,管理上和技術上的考慮因素增多。下一步,根據全國電力需求側管理標準化技術委員會標準體系建設要求,將開展電力需求側管理通用規范總則、術語等標準基礎管理標準的組編工作,滿足不斷發展的電力需求側管理工作需要,促進電力需求側管理工作標準化、規范化發展。
責任編輯: 江曉蓓