我國需求側(cè)資源參與電力市場的機制設(shè)計

編者按：國網(wǎng)能源院企業(yè)戰(zhàn)略研究所主要圍繞電力市場模式與規(guī)則設(shè)計、市場建設(shè)、運營分析及監(jiān)管等方面開展研究。近年來在中長期與現(xiàn)貨電能市場、輔助服務(wù)市場、容量市場、電力金融市場、發(fā)用電計劃放開、新能源參與市場、售電市場、碳市場、電力市場運營評價與模擬仿真等方面開展了大量深入細致的研究工作。本文將圍繞我國電力市場建設(shè)的政策梳理、最新進展、發(fā)展趨勢，以及電力市場建設(shè)運行的關(guān)鍵問題等進行分析，結(jié)合相關(guān)成果和研究思考與讀者進行交流分享。

文章導(dǎo)讀：隨著我國電力市場建設(shè)的快速推進，以中長期交易、電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場為構(gòu)架的電力市場體系逐步形成。與此同時，我國需求響應(yīng)發(fā)展如火如荼，上海、江蘇等九省市因地制宜的開展了各具特色的需求響應(yīng)試點，需求響應(yīng)在削峰填谷、促進清潔能源消納、保障系統(tǒng)功率平衡等方面的作用日益凸顯。從歐美國際經(jīng)驗來看，實現(xiàn)需求響應(yīng)與電力市場的有機銜接是保障需求響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢，隨著我國電力體制改革和電力市場建設(shè)向縱深推進，構(gòu)建與我國電力市場體系相適應(yīng)的需求響應(yīng)市場機制至關(guān)重要。本文全面梳理了我國當(dāng)前需求響應(yīng)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合我國電力市場發(fā)展的未來趨勢，總結(jié)提出了未來我國需求響應(yīng)市場交易機制的發(fā)展路徑。

我國需求側(cè)資源參與電力市場的機制設(shè)計

一、我國需求響應(yīng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著近年來電網(wǎng)供需形式變化和清潔能源快速發(fā)展，我國需求響應(yīng)得到了快速發(fā)展和長足進步，已形成包括分時電價、削峰填谷、虛擬電廠等多類型需求響應(yīng)項目，在國家電網(wǎng)公司經(jīng)營范圍內(nèi)覆蓋天津、山東、上海、江蘇、浙江、河南、江西、重慶、陜西等9省市。

方案制定方面，各試點省根據(jù)本省情況制定需求響應(yīng)試點方案，具備鮮明的地方特色。天津重點解決春節(jié)用電低谷時期電網(wǎng)調(diào)峰困難問題；山東、江蘇、江西等地重點解決迎峰度夏（冬）用電高峰期電網(wǎng)平衡問題；浙江、河南等地重點解決局部電網(wǎng)受限問題；上海、冀北通過虛擬電廠分別整合樓宇空調(diào)、分布式發(fā)電儲能等可調(diào)節(jié)資源；新疆、青海、甘肅等地謀求通過需求側(cè)調(diào)節(jié)促進新能源消納。

響應(yīng)機制方面，加強機制創(chuàng)新，探索通過市場化交易實現(xiàn)電力需求響應(yīng)。天津、河南、上海等試點省份主要以約定時間、約定容量的“削峰填谷”需求響應(yīng)方式起步，隨著電力市場建設(shè)逐步探索電力需求響應(yīng)的市場化交易機制；浙江、山東、甘肅等省份結(jié)合電力現(xiàn)貨市場建設(shè)考慮將電力需求響應(yīng)資源納入電力現(xiàn)貨市場的交易范疇；冀北則將電力需求響應(yīng)納入華北調(diào)峰輔助服務(wù)市場，為電力需求響應(yīng)參與區(qū)域輔助服務(wù)打下基礎(chǔ)。

價格補償機制方面，探索市場化價格形成機制，多渠道籌措補貼資金保障電力需求響應(yīng)的平穩(wěn)起步。各省份目前主要以固定補貼價格和動態(tài)補貼系數(shù)的形式引導(dǎo)電力需求響應(yīng)發(fā)展，山東建立了電力需求響應(yīng)的單邊市場競價機制，通過邊際出清確定電力需求響應(yīng)的響應(yīng)量和補貼價格。目前，補貼資金來源以政府提供為主，未來隨著電力市場機制的逐步完善，可參考輔助服務(wù)市場的成本分?jǐn)倷C制，按照“誰提供、誰受益，誰使用、誰承擔(dān)”的原則建立電力需求響應(yīng)的成本分?jǐn)倷C制。

試點成效方面，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)內(nèi)需求響應(yīng)試點取得良好效果。一是保障了電網(wǎng)供需平衡。2019年天津、山東、江蘇、上海、浙江、河南、江西、重慶等8個省市累計組織實施需求響應(yīng)25次，累計削減尖峰負(fù)荷704萬千瓦，轉(zhuǎn)移高峰電量8119萬千瓦時；累計增加低谷用電負(fù)荷544萬千瓦，促進新能源消納1.33億千瓦時。二是緩解了電網(wǎng)投資成本，在浙江寧波、紹興局部地區(qū)開展精準(zhǔn)需求響應(yīng)40萬千瓦，緩解配網(wǎng)高峰壓力，提升設(shè)備利用率，大幅緩解電網(wǎng)輸配電工程建設(shè)成本；三是提升了清潔能源消納能力，利用市場化手段，在山東、寧夏、青海等地調(diào)動冰蓄冷空調(diào)、蓄熱鍋爐、客戶側(cè)儲能等增加低谷用電，促進新能源消納約2.53億千瓦時。

二、我國需求響應(yīng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

一是補貼政策范圍和資金規(guī)模存在不足。目前，全國僅八省市出臺了需求響應(yīng)補貼政策，其他省份暫無相關(guān)政策。從各省目前的開展情況來看，需求響應(yīng)的補貼資金來源以政府為主，由于資金總額限制和電力市場建設(shè)的滯后，無法進一步擴大電力需求響應(yīng)的規(guī)模，難以支撐需求響應(yīng)的長遠發(fā)展。

二是尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)支撐能力不足。開展需求響應(yīng)需要對終端用戶設(shè)備進行改造升級，且需要在智慧能源平臺和電力交易平臺中開發(fā)相應(yīng)的功能模塊。目前，終端設(shè)備的通訊、采集、計量標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，需求響應(yīng)效果的評價標(biāo)準(zhǔn)存在空白，且各類市場主體基礎(chǔ)條件存在差異，進行改造升級的投入成本巨大，現(xiàn)有技術(shù)的支撐能力不足以支撐大規(guī)模開展電力需求響應(yīng)。

三是電力市場建設(shè)滯后，市場機制和規(guī)則體系有待完善。電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場都處于起步階段，雖然在部分省份開展了電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場的試點，但交易規(guī)則還有待進一步完善，交易品種也相對單一有待進一步拓展。對于需求響應(yīng)資源而言，在電力市場剛剛起步，各項機制尚不完善的情況下，需求響應(yīng)尚未被視作與發(fā)電企業(yè)對等的市場主體，難以被納入各類市場交易的主體范圍和交易規(guī)則。

四是用戶市場意識有待培養(yǎng)，商業(yè)模式需要完善。長期以來，我國電力用戶以目錄電價為結(jié)算依據(jù)，大工業(yè)參與中長期交易的方式多為售電公司代理制，電力用戶對電力市場的認(rèn)識不足，市場意識有待進一步培育。作為一項新興業(yè)務(wù)，需求響應(yīng)目前還處于試點推廣階段，沒有形成規(guī)模效應(yīng)和完備的市場機制，獲利形式相對單一，需要進一步豐富商業(yè)模式，引入負(fù)荷聚集商、虛擬電廠等新興市場主體，提高響應(yīng)機制的多樣化。

三、對我國需求響應(yīng)市場交易機制的建議

一是建立需求響應(yīng)與電力現(xiàn)貨市場的聯(lián)合運行機制。需求響應(yīng)可以虛擬電廠等聚合商的形式整合需求側(cè)資源后參與電力日前市場和實時市場，在日前市場中虛擬電廠提交運行日的發(fā)電曲線（也即負(fù)荷削減曲線）及對應(yīng)報價，并根據(jù)市場運營機構(gòu)的集中出清結(jié)果執(zhí)行需求響應(yīng)，最后以實際響應(yīng)執(zhí)行結(jié)果和現(xiàn)貨市場分時價格為依據(jù)進行財務(wù)結(jié)算。

二是將需求響應(yīng)納入容量市場。允許需求響應(yīng)以負(fù)荷聚集商等形式整合需求響應(yīng)資源后，根據(jù)響應(yīng)特性，自主選擇參與多年、年度、月度的單邊容量市場競價交易，成功競價出清的需求響應(yīng)資源可作為電網(wǎng)的備用資源，在電網(wǎng)運行需要時根據(jù)調(diào)度運行指令啟用以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

三是允許需求響應(yīng)參與輔助服務(wù)市場。各類需求響應(yīng)資源可根據(jù)需求響應(yīng)不同的響應(yīng)特性和技術(shù)特征分別參與不同類型的輔助服務(wù)市場交易機制。大容量的快速需求響應(yīng)資源可參與調(diào)頻輔助服務(wù)，通過技術(shù)升級實現(xiàn)與電網(wǎng)的實時信息交互，并按照調(diào)度指令及時啟用。其他需求響應(yīng)資源可參與調(diào)峰輔助服務(wù)，在清潔能源大發(fā)時提前啟用以促進清潔能源消納，緩解電網(wǎng)調(diào)峰困難。