基于需求侧响应的能源服务系统设计

引导供需平衡、需求侧响应一直以来都是能源企业致力解决的问题。为了充分了解供应需求关系以及对基于供需关系进行生产运维的指导，本文设计了基于需求预测的能源需求侧响应系统，基于对用户的需求预测，从生产运行、经营管理、安全供应、客户服务四个方面实现能源需求预测、产品智能推荐、能源线上交易、画像标签刻画等功能。本文所设计的系统在能源领域能够有效解决能源企业供需不平衡以及由此产生的经济损失等问题，可用于支撑实际工作。

在能源领域，由于生产交易流程复杂、供需双方信息不对称等原因，往往会造成供需不平衡以及能源浪费等现象，这种现象普遍存在，另外由此往往会造成一些经济上的损失。引导供需平衡是能源企业一直致力解决的问题。

价格同样是影响能源供应的主要因素。在能源领域定价的过程中，受到诸多因素影响，比如天然气价格、平均电价等，由于价格变动，导致能源领域的供应以及需求持续变化，这种变化导致现在的合同制供应机制已然不能满足能源领域信息快速变化迭代的要求。因此，基于需求侧响应，以需求为主导进行能源需求侧机制改革，成为当前能源领域发展的大势所趋。

在当前能源领域的供应过程中，普遍存在一些问题： 1) 对客户需求不清楚，计划驱动型生产导致部分资源浪费； 2) 大量依赖机组运行人员经验，低质低效； 3) 在当前的交易领域，单纯的能够买卖关系已不能满足需求侧响应，缺少能源服务的业务思维和模式； 4) 对客户的用能习惯不够了解，难以为客户提供更优质的服务； 5) 能源供需双方信息不对称，造成资源浪费，双方成本难以进一步降低； 6) 需要进一步提升能源精细化服务质量，根据每个客户的共性和差异提供个性化服务，增加客户粘性，提高客户满意度。

本文将以需求侧响应作为研究内容，以上海化学工业区作为研究对象，讨论基于需求侧响应系统的设计思路以及实现方法。最终，通过对比，以及推广性描述，验证基于需求侧响应的系统能够对当前能源企业供需不平衡进行优化。

2. 背景 根据国际能源署2013 年公布的数据， 2035 年的全球能源需求将会比2011 年增加33%， 在2011~2035年这时期世界电力需求的涨幅将会超过66.7%。从全球范围来看，化石能源(煤炭、石油、天然气)仍然是全球能源消费的主要类型，而全球能源需求量急剧增加导致了化石类能源的过快和过度开发。能源需求的快速增长和能源结构不合理之间的矛盾为整个能源行业的未来发展带来了巨大的压力，全球性的能源结构改革刻不容缓。

当前对于能源领域的需求侧响应的探讨与研究，已有一定的成果。

文献《基于多能源需求响应的综合能源系统动态优化控制研究》基于综合能源系统(Integrated Energy System, IES)框架结构和IDR 的基本理论， 提出考虑多能源需求响应下的综合能源系统动态优化控制方法。

依据电力需求和价格弹性理论，综合考虑了能源价格对电力、热力、天然气等能源消耗量的影响，构建