电力需求管理策略
本文提出了一个关于电力需求管理的话题,因为它涉及到电价,新发电,和减少高峰使用的激励措施。
电力高峰需求是电力成本的一个重要组成部分,需要大量资本投资和发电设备的运营费用,这些设备只需要在夏季空调季节的高峰期间运行。
电力生产必须密切配合使用的电网保持稳定。在当外部温度超过90华氏度的夏季的电力需求可以比上一个愉快的65度的春日更高80%。发电机必须站立,经常在一个叫“热备用”模式,以确保作为空调的开启有足够的可用功率。
发电设备非常昂贵。高效天然气系统每千瓦的建设成本约为750美元。建造一个先进的洁净煤或核电站的成本可能高达每千瓦4800美元。此外,由于电力中断具有如此大的破坏性,因此必须有备用电源,以防主电厂发生故障。
Thomas Mort获得了2003年美国汽车工程师学会国际环境奖。 |
实用新型
为了支持这个讨论的模型已经用典型负荷曲线,天气,以及南得克萨斯用户数据的开发。该模型将展示高峰需求及其对气候的关系,将用于支持其可采取减少对昂贵的新发电机需要行动的讨论。
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从这个表格中你可以看到,炎热的夏季和凉爽的春季之间的峰值需求差是4500 - 2400 = 2100 MW/hr。这是可归因于空调的额外功率。你还可以看到,高峰需求的前20%,也就是900兆瓦/小时,每年只发生784小时,也就是10%的时间。在这个讨论中,我们将集中讨论这个900兆瓦/小时,相当于一个典型的大型发电厂。
拥有可满足在$ 750到$ 4000元千瓦成本这个900兆瓦将花费$ 675万至$ 3.6十亿打造发电,我们甚至不会考虑备用电源。为了便于讨论,我们将使用的每千瓦1500 $的值。
按需温度的影响
下图描述了从1月1日开始到12月31日结束的一年中,温度和发电量的关系。重要的是要记住,在春秋两季,当温度适中时,除空调外,大多数使用能源的活动都在进行。工厂、学校、家庭、商店和餐馆仍在使用电力。空调是每小时增加2000兆瓦以上的主要原因。
将这900兆瓦的峰值平均分配给70万客户,意味着每个客户在此期间需要减少1.3千瓦/小时的峰值需求。由于每千瓦的成本是1500美元,这意味着每个客户需要花费1950美元才能降低这个峰值。
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一项对大型商业用电用户(如商场、杂货店、度假村、酒店、医院和大学)的调查发现,在他们决定在某个城市选址的过程中,单位电力成本并没有起到重要作用。与住宅用户相比,电费在他们总收入中所占的比例也更小。 |
关税结构和激励计划
公用事业公司可以鼓励客户通过产品的关税结构和激励计划在高峰时段使用较少的电量。大型商业或工业用户将有两种类型的电费。一个是能源或千瓦时使用,另一种是期间一个月期间所使用的需求或峰值千瓦。在这个例子中大量用户的收费是每千瓦时的能源$ 0.04,每千瓦8.00 $的需求。
一个住宅或小型商业将有简单的0.09美元每kWh的费用。
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如果大用户采取行动,通过在高峰期间以外运行设备,将峰值需求减少10%或150千瓦,他将获得每月8.00美元/千瓦× 150千瓦× 12个月或14,400美元的收益。(请记住$8/kw x12个月= $96/ kw每年)
需求响应
另一个动机叫做需求反应。在该方案中,大用户可以在高峰时段减少一定数量的千瓦。他们通常需要支付每千瓦20美元的电费,而且每年只能减少一定次数。($20/kW x 10次/年= $200/kW /年)一项审查发现,由于参与人数较少,该计划的总体峰值需求减少了0.3%。
如果小用户在高峰期之外操作设备,他将得不到任何奖励。
通常提供给住宅用户的一种奖励是需求控制恒温器。该设备将在下午3点至7点的高峰时段,每小时关闭空调20分钟。激励的住宅客户免费安装恒温器和储蓄的电力来自减少空调的使用和接受内部温度略高1到2度f(6.0千瓦/小时x 1.33小时每天x 0.090美元/千瓦时每年100天/年= 72美元)。该项目帮助减少了2千瓦的电力需求(72/2美元= 36美元/千瓦/年)。最近的一项评估发现,约有3%的人参与了该项目。
在这个模型中,大多数能源用户是住宅和小型商业。他们支付高达50%的电费溢价;在需求高峰期间,他们获得的收益不到40%;而且,他们在新发电的资本投资上支付的成本比例更高。
一项对大型商业用电用户(如商场、杂货店、度假村、酒店、医院和大学)的调查发现,在他们决定是否在特定城市选址时,单位电力成本并没有起到重要作用。与住宅用户相比,电费在他们总收入中所占的比例也更小。
典型的激励计划为大多数用户支付36美元/ kW,为最大用户支付高达200美元/ kW,而新一代的成本在750至4800美元/ kW之间。
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一项对102个工业设施为期6年的详细研究证实,在每千瓦投资低于800美元的情况下,有能力将峰值需求降低20% |
考虑一个目标是4500万千瓦减少我们的模型系统的高峰负荷3600万千瓦。在我们的每千瓦假设$ 1,500个X 900兆瓦,我们可以花$ 1.35十亿来实现这一目标。70万级的客户,这将是每位客户$ 900至减少1.3千瓦的每个客户的高峰。
允许低效的设备和不合时宜的利用电能,证明建设,维护和燃料电厂900 MW可以考虑的资金,资源管理的不负责任,以及我们的环境的污染。在1.587磅涉及到900兆瓦的电力每年784小时的污染/千瓦时每年排放或68,000汽车的年排放量56万吨。
调整关税税率将是合理的第一步。5月至9月的高峰时段主要是下午3点至7点。这段时间的电费应该是最贵的。欧洲其他国家和墨西哥已经了解这一概念很多年了,并在这一时期实施了高收费。将需求费从每千瓦8.00美元提高到每千瓦24.00美元,将增加采取行动减少高峰的动力。为了应对成本的增加,应鼓励每千瓦1500美元,以帮助资助将减少峰值的项目。
由于大部分客户都是住宅和小型商业当务之急是要创造高峰需求减少也适用于这个群体,而不是只有大用户的程序。1.3千瓦以每千瓦1500 $的资金减少在住宅设施的需求高峰是,包括这是需要验证和长期可持续性计量可行的任务。万博足球网站
小居民用户,通常是最低收入群体,目前支付的最高费用相比,收入的工具。每千瓦成本的固定百分比率持续上升的典型方法惩罚这个群体最。的基本要求进行分析,以维持一个小公馆以下分层的方法应该适用于提供的最低利率最小的低收入用户。
102个工业设施在为期6年的详细研究已经验证了20%,以减少在每千瓦800 $的投资需求高峰的能力。
在南得克萨斯住宅和小型商业设施的分析发现,每设施1.3千瓦的峰值需求的减少是与在每千瓦1000 $平均的投资是可行的。
应用在上述工业和民用设施的分析所采用的方法,审查从实用程序的数据库中的历史公用事业账单数据将允许最高的潜在候选人在满足900次兆瓦的峰值降低目标定位。基于统计数据的程序不到50%的参与将完成目标。
这类方案的成功取决于具有数量价格折扣,用于测量和验证,容易获得资金,服务提供商和最终用户的教育方法一组预先打包的解决方案。
公众意识是高峰需求管理的关键。建议将通过论坛、传单和每日在当地报纸上跟踪和报道电力需求趋势的公众教育纳入全面的需求管理计划。
联系托马斯·莫特。