Page 43 - 《中国电力》2026年第3期
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孔祥玉等：计及生产特性的工业园区用户低碳调度决策方法 2026 年第 3 期
合市场交易中心根据发电出力和负荷预测发布响 磨设备的负荷削减可能会直接影响企业效益。总
应需求以及补贴规则；随后负荷聚合商根据响应 体而言，水泥生产过程的灵活性潜力可以通过破
指令制定调度策略，进行用户挑选并制定激励措 碎机和磨粉机的启停或智能变速驱动器实现，面
施；在响应后阶段，工业园区负荷聚合商统计可 向不同时间尺度调控指令的水泥生产各环节调节
调资源响应情况，并基于响应数据更新用户响应 类型及潜力如表 1 所示。可以看出，破碎、熟料
特征参数集；再由负荷聚合商向调度中心和交易 烧成和水泥粉磨环节在参与日前响应调控时具有
部门反馈总体响应情况，经调度中心和交易中心 很高的响应调节潜力。水泥窑作为水泥厂的核心，
进行结算并根据响应完成情况下发响应补贴或催 其温度必须符合标准，因此是一个不可中断的子
缴违约金。 进程，并且短时间内温度的较大偏差可能会给窑
1.2 需求侧管理视角下的典型工业负荷分析 炉的围护结构和隔热层造成严重损失，故熟料烧
考虑工业负荷的生产功能，可将其分为生产 成阶段的响应潜力相对较低。
性负荷和非生产性负荷。生产性负荷是指全部以
表 1 水泥行业不同工序环节的多时间尺度调节类型及潜力
直接工业生产为目的电力消耗，非生产性负荷是
Table 1 Multi-timescale regulation types and potential in
指用于工业用户内部的照明、空调、办公以及其 cement production processes
他类型的辅助性负荷。基于工业负荷基本分类，
生产环节 调节类型 日前调控潜力 日内调控潜力 实时调控潜力
本 节 将 以 工 业 典 型 高 耗 能 行 业 中 的 水 泥 生 产 为
破碎 可中断 高 高 高
例，从需求侧管理的视角分析其电力负荷的柔性
生料制备 可中断 高 高 高
调节能力。
熟料烧成 不可中断 低 低 低
现代水泥行业的工业流程如图 2 所示。由该 水泥粉磨 可中断 高 中 中
示意图可以看出，水泥生产流程主要包含破碎、
生料制备、熟料烧成、水泥粉磨 4 部分，并在中 上述水泥行业由于负荷基数大、生产工序调
间过程中实现物料存储。 节能力灵活，能够有效提供电力系统削峰填谷潜
力。除此之外，后文还将在工业园区需求响应调
石灰石 一次破碎机 浆料粉磨机 水泥窑 加入助磨剂
粘土 控决策中考虑钢铁、食品、制造等具备较强调节
页岩 水泥装运
二次破碎机 生料磨粉机 熟料冷却 水泥磨粉机 能力的工业行业，这些考虑工艺流程的工业园区
典型可调负荷资源分析将为负荷管理者提供更加
物料存储 物料存储 物料存储 物料存储
生产
存储 管理 严谨的工业用户运行特性及约束，支撑有关部门
管理
破碎 生料制备 熟料烧成 水泥粉磨 合理制定调控策略以及设置需求响应激励措施，
图 2 水泥行业生产工序流程 实现工业园区网荷弹性互动。
Fig. 2 Flow of cement production processes 1.3 考虑生产工艺流程的工业负荷调控特性分析
在水泥生产的 4 个子过程中，除了熟料烧成 由于新能源出力的随机性以及电力系统安全
阶段以煤、焦炭等化石能源消耗为主之外，其余 稳定运行的需要，调控响应指令的需求往往是不
阶段涉及的破碎机和磨粉机都伴随着大量电力消 固定的，本文基于不同时间尺度的响应指令将调
耗。物料存储筒仓的存在使得水泥生产具备参与 度分为日前、日内和实时调控。根据在不同时间
需求响应的基础，破碎机和磨粉机通常在低电价 尺度可以进行响应调控的工业行业类型，将工业
时间运行，通过储存的物料进行生产过程的维持 负荷资源分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。其中，Ⅰ类负
及缓冲，并且这些电力设备的运行是可中断和削 荷资源表示可以参与日前响应调控的工业可调资
减的，故可以通过可转移负荷的特性参与需求响 源集合；Ⅱ类负荷资源表示可以参与日内响应调
应，随着物料存储容量的增加，破碎机的灵活性 控的工业可调资源集合；Ⅲ类负荷资源表示可以
潜力也将随之增加。相比之下，破碎和生料制备 参与实时响应调控的工业可调资源集合，这类负
阶段的响应更具灵活性，因为水泥粉磨阶段直接 荷一般具有离散型生产特点，能够采用比较灵活
关系水泥产品装运，当订单压力较大时，水泥粉 的调节方式。
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