欧洲电力需求侧管理对中国的启示Word格式.docx
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法国通过应用电力负荷监控等DSM措施,日负荷率由73%提高到85%左右,相应减少发电容量1900万kW。
英国筹集1.65亿美元,投资到500多个提高能效的项目中,实现节能68亿kWh,相当于200万个家庭的年用电量。
电力需求侧管理引入我国后,受到政府的高度重视,有关部门为推动其在中国的开展做了大量的工作,电力企业发挥主体作用,一些大、中电力用户也积极参与,取得了一定的成效。
1991~2000年的10年间,我国通过开展电力需求侧管理,实现累计节电1300亿kWh,节煤6×
107t(6000万吨),减排二氧化硫1.3×
106t(130万吨),为国民经济以及电力工业可持续发展作出了积极贡献。
特别是2002年以来,面对电力持续紧张的困局,作为缓解电力供应紧张矛盾的有效手段,电力需求侧管理得到了全社会的极大重视。
国内外实践表明,电力节约是一种宝贵的资源,而且是一种更为经济的资源。
每节约1kW容量的投资不到新增1kW容量造价的20%;
每节约1kWh电量的投资约占1kWh发电成本的40%。
我国节电和削峰潜力巨大,据预测,如果我国有效实施电力需求侧管理而实现节电5%及降低高峰负荷5%,到2020年可减少电力装机1亿kW左右,超过5个三峡工程的装机容量;
令后15年可累计节电28000亿kWh,节煤1.43×
109t(14.3亿吨),减排二氧化硫2×
107t(2000万吨),减排二氧化碳7×
108t(7亿吨),同时还可以节约8000亿~10000亿元电力投资。
这将大大化解资源和环境压力,带来巨大的节电效益、经济效益、环境效益和社会效益。
对于我国来说,坚持开展需求侧管理,深入挖掘这一宝贵的资源,应该成为建设节约型社会的重要战略举措。
尽管需求侧管理取得了积极进展和明显成效,但我国产业结构和能源结构的不同对能效水平产生重大影响。
工业高效低耗设备比重偏低,终端用电效率明显低于国际先进水平。
从能源经济效率看,我国单位GDP能耗明显高于发达国家水平。
2001年世界能源数据显示,我国能源强度为日本的6.58倍、德国的3.95倍、美国的3.65倍、澳大利亚的2.59倍、印度的1.24倍;
我国主要工业产品的单位电耗比国外平均高出约40%,原煤电耗为30.9kWh/t,与美国的17kWh/t相比高出81.8%;
电解铝直流电耗14560-14867kWh/t,比国际先进水平高出1210-1517kWh/t;
水泥综合电耗110kWh/t.比国际先进水平高出18kWh/t;
电炉钢电耗403.3kWh/t,国际先进水平为299.8kWh/t,差幅34.5%。
从能源技术效率看,我国能源生产、中间环节和终端使用环节效率都有很大节能潜力。
1980-2000年,我国包括能源加工、转换、储运和终端利用各个环节在内的能源效率由26%提高到33%,但仍比欧洲国家平均效率低1~8个百分点,特别是终端用电设备效率低。
我国终端用电设备中包括风机、水泵、压缩机等电机拖动系统的电耗约占全国用电总量的60%。
我国中小电动机平均效率为87%,风机、水泵平均效率为75%,均比国际先进水平低5个百分点,系统运行效率低近20个百分点。
此外,电耗占全国电力消费总量13%左右的照明器具,低效照明产品仍占相当比例,由此造成的年照明电力浪费估计高达数百亿千瓦时。
从电网负荷特性看,我国节约用电和移峰填谷潜力很大。
我国幅员广阔,气候等自然条件以及产业结构不同造成电网负荷特性不同,如南方电网中的广东省日最高负荷一般出现在19:
00左右,而云南、贵州两部省份最高负荷要推迟一个小时左右,错峰潜力明显。
再如,随着经济发展和人民生活条件的不断改善,夏季空调用电持续攀升,电网短时间的尖峰负荷越来越大。
若采用增加发电装机的方法来满足这部分高峰负荷是很不经济的。
因此,加强对我国各地区、各产业的负荷特性的研究,以及气候、气温、电价、产业调整等因素对负荷影响的研究,掌握其规律,充分利用各地区的峰谷差、时间差,发挥电力系统联网特性,削峰填谷,电力需求侧管理工作的效益可以更加充分显现出来。
为此,我国高度重视加强电力需求侧管理工作,党中央和国务院领导多次强调坚持不懈抓好这项工作,要求通过完善政策措施等各种方式形成促进电力需求侧管理的机制。
近年来欧洲在能效管理和DSM工作方面不断取得进展,为了进一步巩固与欧洲的合作,加强电力需求侧管理工作的交流与沟通,充分发挥电力需求侧管理在建设资源节约型社会中的重要作用,国家发改委拟与国际能源署建立电力需求侧管理长期培训与合作项目。
培训项目得到国家外专局的大力支持,列入2006年出国培训计划。
国家发改委、财政部、电监会、国家电网公司、南方电网公司和部分地方经贸委(经委)、电力公司人员参加了欧洲培训。
国际能源署对此高度重视,培训安排十分丰富,既有能源署机构和整体运作情况介绍,也有其DSM研究成果的交流,并且还联系欧盟能源委员会专家介绍欧洲近年来开展能效管理的政策、经验以及可供中国参考的教训,同时安排能源署DSM工作小组欧洲国家的专家介绍欧洲各国开展提高能效和电力需求侧管理工作的特点以及一系列研究机构、电力企业和实施单位的成功做法。
培训期间,培训团详细听取了国际能源署、欧盟能源交通总司、法国环境和能源管控署、法国电力公司、SAP公司(法国)以及瑞典、丹麦、德国能源署、丹麦电网公司、丹麦节电信托基金和一些能源咨询服务机构的专家关于提高能效和电力需求侧管理运作机制、涉及领域、工作方法等介绍,其经验可资借鉴。
2欧盟成员国能效及需求侧管理主要做法、经验及取得的成效
欧盟成员国普遍认为保障能源安全、提高能源效率、保护生态环境是实施能效管理和需求侧管理的主要驱动因素,同时将需求侧管理纳入能效管理范畴一并考虑。
实施能效管理和需求侧管理工作中,欧盟成员国坚持成本效益、市场驱动、关注重点项目的原则,深入研究能效和需求侧管理的潜力和指标,全面提出来未来目标并进行有效分解,保证能效和DSM工作取得实效。
2.1建立健全行政法规
2.1.1出台相应法规
通过制定能源法、能源税法等,明确规定政府、行业管理部门、中介及研究机构、电力用户在能效管理和需求侧管理中的作用、权利和义务。
欧盟委员会提出并已经实施的涉及能源效率的法规主要有建筑能源使用,推广热电联产,能源制造和电力税收,锅炉、冰箱和荧光灯能效、电烤箱、空调器、冰箱和其他电器设备能效标识,办公室设备能源之星,用能设备生态设计,能源终端使用效率和能源服务等8个规定。
近期,欧盟正计划通过一项最重要的新指令——关于“提高能源利用效率和促进能源服务”指令。
该指令时间范围设定为2006—2012年,义务方包括所有重要能源供应者(分配商和零售商)和最终用户部门。
主要内容有:
1)建立国家节能发展纲要。
各成员国应鼓励和促进能源审计咨询公司、能源服务公司等市场中介组织的发展,鼓励和促进为节能而产生的融资工具的发展。
2)提供能源服务和能源审计。
各成员国应确保能源供应方在为客户提供能源时,同时提供有关改进节能的服务和审计(评价能源消耗情况并提出改进建议)。
3)缩小信息差距。
各成员国应确保最终用户能够及时了解电量使用情况,主要通过改进计量服务和更精确的用电情况报告来解决。
4)为节能服务创造良好的环境。
如废除有碍于节能的法令法规,实行成本补偿办法,实行能源服务提供者的资格认证制度等。
5)为节能提供融资方便。
2.1.2制订能效行动计划
能效目标按照多个维度进行分解,如按结构调整、改变习惯、能效投资、新技术应用等项目应用情况进行分解,按石油、煤炭、电力等能源种类情况进行分解,按建筑、家电、运输等终端消费群体情况进行分解,等等。
同时还制订详细的实现目标的原则和方法、实施能效行动计划的过程及内容。
2005年6月,欧盟委员会出台了关于能源效率的绿皮书,绿皮书分析了欧盟各国当时的能源形势,提出了一系列需要进一步讨论的行动计划。
2006年欧盟春季理事会上又提出了一个现实且雄心勃勃的提高能效行动计划。
该计划中明确提出到2020年减少一次能源消耗20%的目标,这意昧着欧盟每年将节约100亿欧元的能源使用费用,每一个欧盟居民用户每年要节省能源使用费用200~1000欧元,到2020年,减少二氧化碳排放7.8×
108t(7.8亿吨,为京都协议规定的欧盟2012年减排任务的2倍),同时将增强欧盟的经济竞争力,创造近100万的就业机会。
2.1.3制订能效标准并推广应用能效标识
欧盟成员国将能效标识推广应用到电冰箱、洗衣机、干衣机、洗碗机、电烤箱、热水器、照明灯具以及空调器等家用电器,计算机、传真机等办公设备,以及集中空调、锅炉、电机等工业和商用设备。
家用电器实行强制性标签计划,要求所有家用电器生产企业和销售部门,都有义务以标签形式明确标明该电器的耗能参数和耗能级别。
同时实行最低能源效率要求,最低能源效率要求由一系列欧盟指令组成,它要求某种类型家用电器产品必须符合最低标准的能耗要求,否则不得生产与销售。
家用电器能效标识包括耗电量、型号规格、性能指标等内容,能源效率水平的高低分为A~G7个等级,A级能源效率最高,G级能源效率最低。
另外,鼓励自愿能效标识行为,有关电器生产商、分销商、进出口商以及零售商以自愿方式,向欧盟委员会申请“能源之星”(EnercvStar)标识,以标识其产品已满足或超过有关节能标准。
有研究表明,欧盟推广应用能效标识大大促进了能效的提高,20世纪90年代末,家用电器能效比90年代初提高了30%。
“白色证书”是与清洁能源中的“绿色证书”相对应的一种证书,它表示能源在使用阶段实施了节能工程和采用了节能技术,符合法定的节能标准,在规定的时间内完成额定标准的节能量,建立“白色证书”制度旨在通过限定能源供应商在一定时期内的目标能效提高量来提升全社会的能源使用效率。
“白色证书”既是一种政策措施又是一种交易体系,其实施机制是:
到期末(通常为1年),能源供应商需要向监管部门AEEG提交一定数量的“证书”,若完不成节能任务,供应商将接受相应的惩罚。
这种惩罚将超过购买(同样数量)“证书”的花费。
因此,那些难以完成节能任务的供应商,为避免惩罚则愿意购买“证书”;
而那些超额完成任务的企业,则可以从出售“证书”中获利。
目前已经开始试行“白色证书”体系的国家主要有英国、意大利和法国。
“白色证书”的实施对象主要是能源供应商,包括电力企业(主要是发电商和配电商)、燃气公司等。
“白色证书”最开始由政府根据能效目标的完成情况发售给能源供应商,能源供应商之间可以自由买卖。
2.2建立健全财税政策
欧盟非常注重实施能效管理和需求侧管理过程中相关投资的税收及财政政策的建立,其方式一般有2种:
一是通过增加能源使用的成本,刺激能效的提高;
二是通过给予适当的利益贴补,降低能效投资和投入。
2.2.1征收与能源有关的各类税收
欧盟许多国家通过征收能源税、碳税,刺激管理者行为的改变和增加能效设备的投入来改进能源管理。
通常,对于签订节能自愿协议或达到设定的能效标准的企业,该类税会有税收抵扣。
部分国家还对高耗能行业的污染征税,以减少污染物排放。
此外,还实施“公众受益计划”,即向某一种能源(例如电力)的所有用户征收很少的能源税,建立一个公共计划或基金,用来鼓励和促进提高能效。
丹麦从1993年开始对家庭和工业行业征收二氧化碳税,对于签订自愿协议的耗能企业需支付0.4欧元/t,而没有签订自愿协议的企业则要支付3.3欧元/t,至2005年,丹麦减少了3.8%的二氧化碳排放,即减排二氧化碳2.3×
106t(230万吨),其一半的减排量归功于税收,另一半归功于补贴和自愿协议。
2.2.2提供能效项目的补贴和贷款
一是从节能公共基金中对有能效投资的企业或公司给予补贴,也可以补贴给服务部门(如能源审计部门)。
二是提供各种形式的低息贷款,用于能效设备购置和贷款担保等。
其中能源服务公司的介入,也作为为投资者提供融资或贷款的一种方式。
三是建立综合(节能)政策,使国家能源政策或温室气体减排计划与财政税收政策及节能机制相结合,同时为工业企业发放设定了上限的排放许可证,通过排放贸易,达到降低成本提高能效的目的。
长期以来,这些经济手段通常由政府提供,并没有考虑到融资回报。
但近年来,欧盟有些国家开始实行利用私人资金并强调投资回报的激励基金机制。
2.3建立健全激励机制
经验表明,欧盟非常重视消除开展DSM的各类障碍,主要举措是允许收回DSM项目的投入和鼓励投资DSM的项目。
2.3.1设立公共效益基金,建立DSM成本补偿机制
公共效益基金通常通过对电价或发电商征收附加费的方式来筹集,用于支持现有的、成熟的或商业化前景较好的DSM项目,并重点支持DSM新技术的研究、开发和示范应用,支持DSM服务市场的建立和发展等。
2.3.2建设能效电厂,建立DSM成本回收机制
能效电厂是指通过实施一揽子节电改造计划,减少电力用户的电力消耗并提高能源使用效率,从而达到与新建电厂相同目的的虚拟电厂。
与实际新建电厂相比,能效电厂是在原供电系统中进行电能优化而获得的,不再额外占用土地、消耗煤炭等资源,具有巨大的社会效益和经济效益。
能效电厂这一理念实际上是将需求侧管理的成本资本化,通过建设能效电厂,需求侧管理成本可以由外部资金进行资助,并且,可以分摊到需求侧管理的整个生命期内,这种方法与常规电厂的融资和成本回收方式类似。
建立能效电厂基于如下考虑:
①采用综合能源规划方法,以最低的总成本组合供应侧和需求侧方案来满足消费者需求。
根据统计,能效电厂建设成本仅为常规电厂的1/3,比污染性强且更加昂贵的常规电厂更具优先性。
②使综合资源规划和需求侧管理成为电力供应商的义务。
综合资源规划不仅仅是政府的职能,更是电力公司的义务,这意味着电力公司在购买供应侧资源时,也有义务购买需求侧资源。
③公平处理供应侧和需求侧资源。
2.4建立健全市场机制
2.4.1建立能源服务竞争机制
电力终端用户将分别向若干家能源服务商(例如电力公司或ESCO)提出能源服务要求,多家能源服务商参与竞争,为用户提供最合算的能源服务。
终端用户对这些相互竞争的能源服务进行评估,然后选择其中一家能源服务商签约或进行其他商业运作。
为保证能源服务竞争的成功,规定必须有一定数量的能源服务公司或电力公司参与能源服务竞争。
2.4.2建立需方资源竞争机制
打算实施DSM计划的电力公司公开征集DSM实施建议,由能源服务公司或大用户参与竞争,为电力公司提供最有效益的DSM实施建议。
电力公司对这些建议进行评估,根据选中的部分建议进行商业运作。
在该机制下,一般由电力公司引导DSM的实施,如制订DSM要求、提出DSM许可条件、进行最小成本规划等。
实践证明,采用需方资源竞争非常有效。
2.4.3建立需求侧响应机制
该机制将需求方资源等同于供应侧资源,通过价格机制改变用户用电模式,用户积极响应价格信号,主动参与DSM项目。
任何具有灵活用电需求的用户都可以参与需求侧响应;
在需求侧响应中,用户要安装专门的控制器和监视器来确认并接受需求侧响应;
电力公司通过减免用户电费或提供资金支持的方式鼓励用户参与需求侧响应。
在计算负荷削减对电力市场参与者的效益时,一般采取如下办法:
建立多方结算系统,计算负荷削减对电力市场各方的效益;
对于具有可控负荷(电热水、空调)的用户,需要取得他们的负荷特性;
把负荷削减和可调度负荷作为辅助服务,由独立系统运行商购买;
建立规范的负荷控制协议,参与者可以直接在市场上进行负荷交易。
目前,丹麦电力市场正在建立这种机制。
2.4.4建立能源效率执照交易机制
能源效率执照交易是一种正在兴起的机制,该机制以市场机制为基础,将约束机制的优点和市场交易机制的经济效率融合在一起。
在上面提到的很多机制中,包括DSM特性标准和DSM许可条件都可能促使能源效率执行交易的发展,在这种交易中,可以将电卖回到电力交易库(负瓦)。
目前,意大利已经提出了包括能源效率执照交易的发展规划。
2.5大力推广新技术
欧盟成员国普遍认为,加大DSM的宣传力度是促使DSM项目顺利实施的根本保证。
他们对于信息的传播非常重视,经常通过发放宣传手册、举办技术展览、通过大众媒介(包括网络)刊登广告、开展技术培训、建立示范项目等方式促进节能技术、能效产品信息的有效传达,引起用户对DSM项目的注意并积极参与其中。
如在丹麦,依靠丹麦信托基金这一政府组织机构,与供应商签定合同,供应商保证产品的能效水平及质量,丹麦信托基金则授予其特有标识(能源效率品牌),通过能效信息网站无偿推广其产品。
又如在德国,政府参股成立了德国能源署,由其在社会上组织建立一个包括供应商、大型商场、住宅开发商、社会团体等组成的节能联盟。
利用大量的政府延伸职能来教育用户开展节能。
节能联盟利用所有向商业和公众宣传节能的机会和各种渠道(如学校、示范工程、营业执照、机动车登记、网站、信函等),同时开展能源审计、展览展示、提供低息或无息贷款进行设备改造,直接帮助或激励用户提高能效水平。
2.6大力开发新技术
技术进步是提高能效的基础,节能潜力的挖掘也是建立在能效技术开发之上的。
欧盟一些国家设有专门的节能技术研发部门和实验室,由政府和电力公司提供资助,政府部门每年对其工作进行考察,对在新技术研发领域有突出贡献的人员给予奖励。
另外,他们还通过技术孵化来开发新技术,即节能技术研发部门组织用户群体,提出用电设备在能效、价格、性能等各方面需求,并邀请一些开发生产商共同探讨这些需求,在开发生产商之间形成一种竞争,最后生产出一种能效最高、最能满足用户需求的产品,并使之标准化。
期间,政府对节能新技术产品开发生产商可能会给予一些财政上的支持。
20世纪90年代以来,欧盟国家利用技术孵化开发出了热泵、高效家电、节能门窗等许多新技术、新产品,极大地推进了节能产品的更新周期和市场化步伐。
近期,欧盟一些国家正在开发竞争性电力市场环境下如何稳定电网频率的冰箱频率控制技术,以及智能家电控制装置和携带式电表(使节电可视化)等。
2.7建筑节能的主要做法
根据欧盟共同能源政策设立的“确保经济的可持续发展、确保能源产业的竞争力、确保能源的供应安全”3个核心目标,欧盟2002/91/EC指令从建筑节能的诸方面制定了具体政策,建立了建筑节能相关制度体系。
2.7.1实行建筑最低能耗标准
对使用面积超过1000m2的新建建筑,施工前,充分考虑诸如热泵、热电联产、区域供热或制冷、分散式可再生能源供应系统等备选系统方案,并进行技术、环境和经济可行性分析,确保新建建筑达到能耗性能的最低要求。
对使用面积超过1000m2的既有建筑进行重大改造时,采取必要的措施确保在技术、功能和经济可行的范围内提高建筑能效,达到最低能耗标准的要求。
2.7.2强制推广建筑能效标识
建筑能效标识是一种分级比较标识,以建筑能耗性能证书的形式表现。
建筑物竣工、出售或出租时,需向房主或由房主向买主或租房者提供一份建筑能耗性能证书,证书的有效期不应超过10年。
对于共有供热系统的公寓,需进行整个建筑的一般认证,或参照同一公寓内某一套有代表性的住宅进行评估,整栋建筑使用统一能耗性能证书即可。
能耗性能证书包括现行的标准和指标、改进能耗性能的建议,非常方便用户对比评价建筑的节能效果。
2.7.3高度重视建筑运行管理
对额定输出效率大于100kW的锅炉至少每2年检查一次,燃气锅炉的检查可延长到4年一次。
对额定输出功率超过20kW、使用期超过15年的供热装置,则建立对整个系统的一次性检查制度。
专家在对锅炉效率、锅炉容量与实际供热需求匹配情况进行评估后,对使用者提供锅炉的更新建议、供热系统改造建议以及备选解决方案。
对额定输出功率大于12kW的空调系统进行定期检查,检查应包括对空调系统效率、空调额定负荷和实际制冷需求匹配情况,同时向用户提供空调系统更新或改造的建议以及备选方案。
2.7.4实行严格的建筑节能监管
建筑节能监管是建筑节能工作的一项重要内容,欧盟主要通过制定法律法规、加强组织管理机构建设和完善管理制度等措施,不断健全建筑节能监管体系。
一般由具备相应资质的或可信的独立专家,或者受国企或私企委托的专家以独立第3方的身份,从事建筑认证、锅炉检查和空调系统检查等工作。
2.7.5提供建筑节能信息服务
欧盟通过及时发布各类能源资源节约综合利用信息,为社会各阶层提供全方位的节能信息服务。
比如,对于公共建筑和流动人口比较多的建筑,综合考虑环境和能耗情况后,通过明示建筑能耗性能证书,加强对公众建筑节能信息的宣传;
同时将官方推荐的室内温度数据和实测温度展示给用户,以纠正用户在使用采暧、空调和通风设备过程中的错误或不当行为。
2.8热电联产及其他可再生能源
欧盟国家相当重视开发利用水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能及地热等可再生能源,以此作为减排温室气体的有效途径,同时积极研究和推广热电联产技术。
1997年欧盟颁布了可再生能源发展白皮书,制定了2010年可再生能源要占欧盟总能源消耗的12%、2050年可再生能源在全部欧盟国家的能源构成中要达到50%的远大目标。
这一目标意味着至2010年可再生电力在电力领域的份额将达22%,其中风力发电达到4000万kW。
2004年4月,大多数欧盟国家达成共识,分别制定了2010年和2020年可再生能源的发展目标。
英国和德国都承诺,2010年和2020年可再生能源的比例将分别达到10%和20%;
丹麦计划到2010年风电要占总发电量的50%。
北欧部分国家还提出了逐步减少核能发电,通过发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源发电来补充。
可再生能源发展普