Войти
Управление потреблением энергии, также известное как спрос- управление на стороне (DSM ) или ответ на стороне спроса (DSR ), это изменение спроса потребителя на энергию посредством различные методы, такие как финансовые стимулы и изменение поведения через образование.
Обычно цель управления на стороне спроса состоит в том, чтобы побудить потребителя использовать меньше энергии в течение пиковых часов или изменить время энергии используйте в непиковое время, например, ночью и в выходные. Управление пиковым спросом не обязательно снижает общее потребление энергии, но можно ожидать, что оно снизит потребность в инвестициях в сети и / или электростанции для удовлетворения пиковых потребностей. Примером может служить использование накопителей энергии для хранения энергии в непиковые часы и ее разряда в часы пик.
Новое приложение для DSM - помочь операторам сетей в балансировании прерывистой генерации от ветряных и солнечных установок, особенно, когда время и величина спроса на энергию не совпадают с выработкой энергии из возобновляемых источников. Генераторы, включенные в периоды пикового спроса, часто являются установками на ископаемом топливе. Сведение к минимуму их использования снижает выбросы углекислого газа и других загрязнителей.
Американская электроэнергетическая промышленность изначально сильно зависела от импорта энергии из-за рубежа, будь то в виде потребляемой электроэнергии или ископаемого топлива, которое затем использовалось для производства электроэнергии. Во время энергетического кризиса 1970-х годов федеральное правительство приняло Закон о политике регулирования коммунальных предприятий (PURPA), надеясь снизить зависимость от иностранной нефти и способствовать энергоэффективности и альтернативные источники энергии. Этот акт вынудил коммунальные предприятия получать как можно более дешевую электроэнергию от независимых производителей электроэнергии, которые, в свою очередь, продвигали возобновляемые источники энергии и побуждали коммунальные предприятия сокращать количество энергии, в которой они нуждаются, тем самым продвигая повестку дня в области энергоэффективности и управления спросом.
Термин DSM был придуман после времен энергетического кризиса 1973 года и энергетического кризиса 1979 года. Правительства многих стран санкционировали выполнение различных программ по управлению спросом. Одним из первых примеров является Закон о национальной политике в области энергосбережения 1978 года в США, которому предшествовали аналогичные действия в Калифорнии и Висконсин. Управление спросом было публично введено Исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI) в 1980-х годах. В настоящее время технологии DSM становятся все более доступными благодаря интеграции информационных и коммуникационных технологий и энергосистемы, новых терминов, таких как интегрированное управление со стороны спроса (IDSM) или интеллектуальная сеть.
Потребление электроэнергии может сильно различаться в краткосрочных и среднесрочных периодах, в зависимости от текущих погодных условий. Как правило, система оптовой торговли приспосабливается к изменяющемуся спросу, направляя дополнительную или меньшую выработку. Однако в периоды пиковой нагрузки дополнительная генерация обычно обеспечивается менее эффективными («пиковыми») источниками. К сожалению, мгновенные финансовые и экологические издержки использования этих «пиковых» источников не обязательно отражаются в системе розничных цен. Кроме того, способность или готовность потребителей электроэнергии приспосабливаться к ценовым сигналам путем изменения спроса (эластичность спроса ) может быть низкой, особенно в короткие сроки. На многих рынках потребители (особенно розничные покупатели) вообще не сталкиваются с ценообразованием в реальном времени, а платят по ставкам, основанным на среднегодовых затратах или других установленных ценах.
Действия по управлению спросом на энергию направлены на повышение спроса на электроэнергию и предложение приближается к предполагаемому оптимуму и помогает конечным пользователям электроэнергии снижать их спрос. В современной системе все более распространенным становится комплексный подход к управлению спросом. IDSM автоматически отправляет сигналы системам конечного использования, чтобы сбросить нагрузку в зависимости от состояния системы. Это позволяет очень точно настроить спрос, чтобы он всегда соответствовал предложению, снижает капитальные затраты на коммунальное предприятие. Критическими состояниями системы могут быть пиковые периоды или в областях с уровнями переменной возобновляемой энергии, в периоды, когда спрос необходимо регулировать в сторону увеличения, чтобы избежать избыточного производства, или в сторону уменьшения, чтобы помочь с увеличением потребностей.
Как правило, корректировка спроса может происходить разными способами: посредством реакции на ценовые сигналы, например, постоянные разницы в тарифах в вечернее и дневное время или периодические дни использования с высокими ценами, изменения в поведении, достигаемые с помощью домашних сетей, автоматизированное управление, например, с помощью кондиционеров с дистанционным управлением или с постоянной регулировкой нагрузки с помощью энергоэффективных приборов.
Спрос на любой товар может быть изменен действиями участников рынка и правительства ( положение и налогообложение). Управление спросом на энергию подразумевает действия, влияющие на спрос на энергию. Изначально DSM применялся в электроэнергетике, но сегодня он широко применяется в коммунальных услугах, включая воду и газ.
Снижение спроса на энергию противоречит тому, что и поставщики энергии, и правительства делали на протяжении большей части современной промышленной истории. В то время как реальные цены на различные формы энергии снижались на протяжении большей части индустриальной эпохи из-за экономии на масштабе и технологий, ожидания на будущее противоположны. Раньше было разумным продвигать использование энергии, поскольку в будущем можно было ожидать более обильных и более дешевых источников энергии или поставщик установил избыточные мощности, которые стали бы более прибыльными за счет увеличения потребления.
В в странах с централизованно планируемой экономикой субсидирование энергетики было одним из основных инструментов экономического развития. Субсидии энергоснабжающей отрасли все еще распространены в некоторых странах.
В отличие от исторической ситуации ожидается, что цены на энергию и ее доступность снизятся. Правительства и другие государственные субъекты, если не сами поставщики энергии, склонны применять меры по регулированию спроса на энергию, которые повысят эффективность потребления энергии.
В целом управление спросом можно разделить на четыре категории: национальный масштаб, масштаб коммунальных услуг, масштабы сообщества и индивидуального домашнего хозяйства.
Повышение энергоэффективности - одна из наиболее важных стратегий управления спросом. Повышение эффективности может быть реализовано на национальном уровне с помощью законодательства и стандартов в жилищном строительстве, зданиях, бытовых приборах, транспорте, машинах и т. Д.
В период пикового спроса коммунальные предприятия могут управлять накопительными водонагревателями., бассейновые насосы и кондиционеры на больших площадях для снижения пикового спроса, например Австралия и Швейцария. Одной из распространенных технологий является управление пульсациями: высокочастотный сигнал (например, 1000 Гц) накладывается на обычное электричество (50 или 60 Гц) для включения или выключения устройств. В странах, в которых экономика больше ориентирована на услуги, например, в Австралии, пиковый спрос на электросети часто приходится на период с полудня до раннего вечера (с 16:00 до 20:00). Жилой и коммерческий спрос составляет наиболее значительную часть этих типов пикового спроса. Поэтому для коммунальных предприятий (распределителей электросетей) имеет смысл управлять водонагревателями, насосами для бассейнов и кондиционерами.
Другими названиями могут быть квартал, участок или район. В регионах с холодными зимами коммунальные системы центрального отопления существуют уже много десятилетий. Точно так же необходимо управлять пиковым спросом в регионах с летним пиком, например Техас и Флорида в США, Квинсленд и Новый Южный Уэльс в Австралии. Управление спросом может быть реализовано в масштабе сообщества для снижения пикового спроса на отопление или охлаждение. Другой аспект заключается в достижении Net здания с нулевым потреблением энергии или сообщества.
Управление энергией, пиковым спросом и счетами на уровне сообщества может быть более осуществимым и жизнеспособным, поскольку коллективная покупательная способность переговорная сила, больше возможностей в области энергоэффективности или хранения, большая гибкость и разнообразие в производстве и потреблении энергии в разное время, например использование фотоэлектрических модулей для компенсации дневного потребления или для хранения энергии.
В некоторых районах Австралии более 30% (2016 г.) домашних хозяйств имеют фотоэлектрические системы на крышах домов. Им полезно использовать бесплатную энергию солнца, чтобы уменьшить импорт энергии из сети. Кроме того, управление спросом может быть полезным, если рассматривается систематический подход: работа фотоэлектрических систем, кондиционеров, аккумуляторных систем хранения энергии, накопительных водонагревателей, эксплуатационные характеристики здания и меры по энергоэффективности.
Коммунальные предприятия в штате Квинсленд, Австралия имеют устройства, установленные на определенных бытовых приборах, таких как кондиционеры или в бытовые счетчики. для управления водонагревателем, насосами для бассейнов и т. д. Эти устройства позволят энергетическим компаниям дистанционно управлять использованием этих элементов в часы пик. Их план также включает повышение эффективности энергопотребляющих устройств и предоставление финансовых стимулов для потребителей, которые используют электроэнергию в непиковые часы, когда ее производство менее затратно для энергетических компаний.
Другой пример - спрос со стороны Кроме того, домохозяйства в Юго-Восточном Квинсленде могут использовать электроэнергию от фотоэлектрической системы на крыше для нагрева воды.
В 2008 году компания Toronto Hydro, монопольный распределитель энергии в Онтарио, имела более 40 000 человек подписались на подключение удаленных устройств к кондиционерам, которые энергетические компании используют для компенсации скачков спроса. Пресс-секретарь Таня Брукмюллер говорит, что эта программа может снизить спрос на 40 мегаватт во время чрезвычайных ситуаций.
В Калифорнии есть несколько программ управления спросом, в том числе автоматизированные и критически важные программы реагирования на пиковые цены коммерческие и промышленные потребители, а также бытовые потребители, скидки за энергоэффективность, ценообразование на основе времени использования без учета событий, специальные тарифы на зарядку электромобилей и распределенное хранение. Некоторые из этих программ планируется добавить на оптовый рынок электроэнергии для участия в торгах в качестве ресурсов «стороны предложения», которые могут быть отправлены системным оператором. Управление спросом в штате будет приобретать все большее значение, поскольку к 2020 году уровень возобновляемой генерации приблизится к 33%, и ожидается, что в долгосрочной перспективе он превысит этот уровень.
Операция Уоррика Aloca участвует в MISO в качестве квалифицированного ресурса реагирования спроса, что означает, что она обеспечивает реагирование спроса с точки зрения энергии, вращающегося резерва и услуг регулирования.
Спрос - стороннее управление может применяться к электроэнергетической системе, основанной на тепловых электростанциях, или к системам, где преобладает возобновляемая энергия, как гидроэлектроэнергия, но с дополнительной тепловой генерацией, например, в Бразилии.
В случае Бразилии, несмотря на то, что выработка гидроэлектроэнергии соответствует более 80% от общей, для достижения практического баланса в системе генерации произведенная энергия гидроэлектростанциями обеспечивает потребление ниже пикового спроса. Пиковая генерация обеспечивается за счет использования электростанций, работающих на ископаемом топливе. В 2008 году бразильские потребители заплатили более 1 миллиарда долларов США за дополнительную термоэлектрическую выработку, которая ранее не была запрограммирована.
В Бразилии потребитель оплачивает все вложения по обеспечению энергией, даже если завод простаивает. Для большинства тепловых электростанций, работающих на ископаемом топливе, потребители платят за «топливо» и другие эксплуатационные расходы только тогда, когда эти станции вырабатывают энергию. Энергия на единицу произведенной энергии на тепловых станциях дороже, чем на гидроэлектростанциях. Лишь несколько бразильских термоэлектрических станций используют природный газ, поэтому они загрязняют значительно больше. Электроэнергия, вырабатываемая для удовлетворения пикового спроса, требует более высоких затрат - как инвестиционных, так и эксплуатационных - и загрязнение окружающей среды влечет за собой значительные экологические издержки и потенциально финансовую и социальную ответственность за ее использование. Таким образом, расширение и работа существующей системы не так эффективны, как при использовании управления спросом. Следствием этой неэффективности является повышение тарифов на электроэнергию... передаваемых потребителям.
Более того, поскольку электроэнергия генерируется и потребляется почти мгновенно, все объекты, как передача линии и распределительные сети рассчитаны на максимальное потребление. В непиковые периоды их мощность не используется на полную мощность.
Снижение пикового потребления может улучшить эффективность электрических систем, таких как бразильская система, в некоторых смыслах: как отсрочка новых инвестиций в распределение и передачу сетей, а также снижение необходимости дополнительной тепловой энергии в периоды пиковой нагрузки, что может уменьшить как плату за инвестиции в новые электростанции, которые будут поставлять только в период пиковой нагрузки, так и воздействие на окружающую среду, связанное с выбросами парниковых газов.
Некоторые люди утверждают, что управление спросом было неэффективным, потому что оно часто приводило к более высоким затратам на коммунальные услуги для потребителей и меньшей прибыли для коммунальных служб.
Одной из основных целей управления на стороне спроса является чтобы иметь возможность взимать плату с потребителя на основе действительной цены на коммунальные услуги на тот момент. Если бы с потребителей можно было платить меньше за использование электроэнергии в непиковые часы и больше в часы пик, то спрос и предложение теоретически стимулировали бы потребителя использовать меньше электроэнергии в часы пик, таким образом достигнув главной цели управление спросом.
Другая проблема DSM - это конфиденциальность, поскольку потребители должны предоставлять некоторую информацию об использовании электроэнергии своей электроэнергетической компании. В настоящее время это не проблема, поскольку люди привыкли к тому, что поставщики замечают модели покупок с помощью таких механизмов, как «карты лояльности».
Энергетический портал 