“雙碳”目標(biāo)下的電力需求側(cè)管理進(jìn)階與變革

2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上的講話中指出，“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。2021年3月15日，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期，要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)發(fā)展面臨新的形勢(shì)，一方面，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)正在加快形成，能源主體由化石能源向非化石能源更替；另一方面，在我國(guó)電力供需總體平衡的大形勢(shì)下，部分省份電力供需矛盾將長(zhǎng)期存在。

新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理變革的必要性

電力行業(yè)發(fā)展面臨的新形勢(shì)要求電力需求側(cè)管理在提升電力系統(tǒng)發(fā)展質(zhì)量、保障電力系統(tǒng)供需平衡、促進(jìn)可再生能源消納、促進(jìn)節(jié)能減排等方面發(fā)揮作用，推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

提升電力系統(tǒng)發(fā)展質(zhì)量

電力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿υ慈?，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展勢(shì)在必行。清潔低碳、安全高效是電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的重要特點(diǎn)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)是電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。為此，應(yīng)當(dāng)著力加強(qiáng)電力需求側(cè)管理，抑制不合理的電力消費(fèi)，引導(dǎo)用戶優(yōu)化用電方式，提高電能利用效率，充分挖掘需求側(cè)資源與電網(wǎng)的互動(dòng)響應(yīng)能力，助力電力系統(tǒng)的高質(zhì)量發(fā)展。

保障電力系統(tǒng)供需平衡

“雙碳”目標(biāo)下，“十四五”期間，我國(guó)用電需求、新能源裝機(jī)將持續(xù)增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性和電源結(jié)構(gòu)面臨更深刻的變化。一方面，第三產(chǎn)業(yè)和居民用電負(fù)荷占比持續(xù)提高，電力需求對(duì)氣溫變化日益敏感，極端氣候?qū)е虏糠值貐^(qū)夏季、冬季短期尖峰負(fù)荷屢創(chuàng)新高，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)“雙峰”特征；另一方面，隨著可再生能源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特征，電力系統(tǒng)“雙側(cè)隨機(jī)性”特征將進(jìn)一步凸顯。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)需求側(cè)資源的管理，使其逐步成為與電網(wǎng)廣泛互動(dòng)的重要資源，實(shí)現(xiàn)供需雙側(cè)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化，助力保障電力系統(tǒng)供需平衡。

促進(jìn)可再生能源消納

隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，風(fēng)電和光伏等具有間歇性和波動(dòng)性的可再生能源發(fā)電裝機(jī)將快速增長(zhǎng)。一方面，可再生能源的大規(guī)模接入對(duì)電力系統(tǒng)靈活性和安全穩(wěn)定性提出了挑戰(zhàn)。另一方面，電力系統(tǒng)為消納高比例可再生能源將付出更高的成本，對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性提出了挑戰(zhàn)。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)電力需求側(cè)與電力生產(chǎn)和供應(yīng)側(cè)的協(xié)同互動(dòng)，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，推廣多方共贏的需求響應(yīng)與可再生能源電力消納協(xié)同模式，從需求側(cè)促進(jìn)可再生能源電力的消納，推進(jìn)電力清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。

促進(jìn)節(jié)能減排

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)能源消費(fèi)總量為49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，單位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍，因此，在能源消費(fèi)總量控制、單位GDP二氧化碳排放和單位GDP能耗下降要求約束下，節(jié)能減排領(lǐng)域面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此，應(yīng)在需求側(cè)繼續(xù)加強(qiáng)用電管理、推動(dòng)電力電量節(jié)約，開展能效電廠、需求響應(yīng)等項(xiàng)目，提高電能利用效率，從而在降低用戶用能成本的同時(shí)促進(jìn)節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康發(fā)展。

新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理變革的方向與路徑

新形勢(shì)下，電力需求側(cè)管理的作用愈加凸顯，電力需求側(cè)管理的重要性得到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，因此，亟需推動(dòng)電力需求側(cè)管理變革，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

需求側(cè)管理變革方向

綜合化。“雙碳”目標(biāo)下，能源電力系統(tǒng)的橫向多能互補(bǔ)和縱向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)調(diào)發(fā)展，為電力需求側(cè)管理向綜合需求側(cè)管理轉(zhuǎn)變提供了條件。電力需求側(cè)管理的綜合化發(fā)展以改善能源供給失衡、提升用戶用能經(jīng)濟(jì)性、促進(jìn)可再生能源消納、參與系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)為目標(biāo)，基于多種能源系統(tǒng)在產(chǎn)能特性、供求特性以及用能特性等的差異性，利用冷、熱、電、氣等多能流時(shí)空上的耦合機(jī)制，通過激勵(lì)的方式刺激或誘導(dǎo)綜合能源用戶改變某一種或多種能源的需求，對(duì)另一種能源的供求關(guān)系產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，達(dá)到削峰填谷、緩解用能緊張等目的。

智能化。“云大物移智鏈”等現(xiàn)代化信息技術(shù)在能源電力系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)能源電力的生產(chǎn)、供應(yīng)和消費(fèi)模式帶來了改變。電力系統(tǒng)內(nèi)廣泛布置的感知裝置與邊緣控制裝置將實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的狀態(tài)全面感知與智能化運(yùn)行。在此趨勢(shì)下，電力需求側(cè)管理逐步向?qū)崟r(shí)化、智能化、自動(dòng)化方向演進(jìn)，通過智能設(shè)備、智能采集、智能分析和智能操控，自動(dòng)完成響應(yīng)計(jì)劃制定、用能優(yōu)化策略生成，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電、環(huán)保用電、綠色用電、智能用電、有序用電。

市場(chǎng)化。我國(guó)電力需求側(cè)資源參與響應(yīng)的方式主要以約定時(shí)間、約定容量的邀約型削峰填谷響應(yīng)為主，現(xiàn)行價(jià)格和激勵(lì)機(jī)制存在峰谷價(jià)差小、峰谷時(shí)段劃分不合理、補(bǔ)貼方式單一等問題，對(duì)用戶參與需求側(cè)響應(yīng)的積極性的調(diào)動(dòng)以及用戶優(yōu)化用電方式的引導(dǎo)作用欠佳。因此，未來隨著電力市場(chǎng)建設(shè)的推進(jìn)，將需求側(cè)資源納入輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)，使得需求側(cè)資源成為與供給側(cè)資源對(duì)等的靈活性資源參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，更加凸顯需求側(cè)資源的價(jià)值。

需求側(cè)管理變革路徑

展望未來信息技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展對(duì)電力需求側(cè)管理的影響，本文圍繞需求側(cè)資源庫(kù)、市場(chǎng)機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵技術(shù)四個(gè)方面，提出新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理變革的路徑。

構(gòu)建綜合需求側(cè)資源庫(kù)。一是建立需求側(cè)資源分類庫(kù)。各省份和各地區(qū)根據(jù)行業(yè)用電特性、負(fù)荷特性、響應(yīng)速度、響應(yīng)規(guī)模、響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)等的分析，建立不同級(jí)別、不同規(guī)模、不同能源種類的綜合需求側(cè)資源庫(kù)，并滾動(dòng)更新；二是加強(qiáng)電網(wǎng)與工業(yè)企業(yè)、園區(qū)和商業(yè)樓宇之間的互動(dòng)。關(guān)注工業(yè)企業(yè)、園區(qū)和辦公樓宇的柔性負(fù)荷，分析主要用電設(shè)備及其負(fù)荷特性，實(shí)現(xiàn)柔性負(fù)荷設(shè)備通過錯(cuò)峰用電、啟停或調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)等方式參與需求響應(yīng)；三是調(diào)動(dòng)居民用戶參與需求響應(yīng)的積極性。通過加大需求響應(yīng)宣傳推廣力度，培養(yǎng)居民用戶的節(jié)電意識(shí)，推動(dòng)各級(jí)政府和電力主管部門出臺(tái)支持政策及電價(jià)折扣、獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼等激勵(lì)政策，提高居民參與需求響應(yīng)的積極性，將居民需求響應(yīng)納入常態(tài)化工作。

完善需求響應(yīng)市場(chǎng)機(jī)制。一是完善電價(jià)機(jī)制和激勵(lì)補(bǔ)貼機(jī)制。加快完善尖峰電價(jià)、分時(shí)電價(jià)和可中斷負(fù)荷電價(jià)機(jī)制，合理劃分峰、尖、谷、平時(shí)段，適當(dāng)拉大峰谷價(jià)差，引導(dǎo)用戶優(yōu)化用電模式。根據(jù)不同響應(yīng)時(shí)段、響應(yīng)速度、響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)、響應(yīng)成本和響應(yīng)規(guī)模，制定差異化的動(dòng)態(tài)補(bǔ)貼機(jī)制；二是加快多元化需求側(cè)資源參與市場(chǎng)化交易。明確需求側(cè)資源的市場(chǎng)主體地位，降低市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻，鼓勵(lì)負(fù)荷聚合商和虛擬電廠通過聚合用戶側(cè)的儲(chǔ)能、分布式電源、UPS電源、制冷制熱等多元化可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源和可中斷負(fù)荷資源參與需求響應(yīng)。鼓勵(lì)儲(chǔ)能和充電樁運(yùn)營(yíng)商以及電動(dòng)汽車用戶參與需求響應(yīng)；三是制定分區(qū)分級(jí)分場(chǎng)景響應(yīng)機(jī)制。綜合考慮不同地區(qū)的行業(yè)分布特點(diǎn)、負(fù)荷規(guī)模、負(fù)荷特性等，梳理分區(qū)需求響應(yīng)資源，制定分區(qū)響應(yīng)機(jī)制。根據(jù)響應(yīng)速度，制定秒級(jí)、分鐘級(jí)和小時(shí)級(jí)等不同級(jí)別的分級(jí)響應(yīng)機(jī)制。基于緊急需求響應(yīng)、削峰填谷、可再生能源消納等不同應(yīng)用場(chǎng)景，制定分場(chǎng)景響應(yīng)機(jī)制。

建設(shè)需求側(cè)管理基礎(chǔ)設(shè)施。一是完善用采系統(tǒng)負(fù)荷分類統(tǒng)計(jì)功能。對(duì)參與需求響應(yīng)的用電線路和設(shè)備在線監(jiān)測(cè)，開展分行業(yè)的負(fù)荷數(shù)據(jù)治理與維護(hù)，提高電能管理水平，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷科學(xué)化、精細(xì)化管理；二是構(gòu)建全覆蓋的需求側(cè)資源綜合監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)。通過電網(wǎng)與分布式電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等用戶側(cè)設(shè)備的廣泛互聯(lián)，以及與燃?xì)狻⒐岬榷囝愋湍茉吹膮f(xié)調(diào)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源供給、消耗的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)，能效分析、梯次利用和協(xié)調(diào)管控的一體化管理；三是完善需求側(cè)管理業(yè)務(wù)平臺(tái)。在保障用戶隱私安全的前提下，整合現(xiàn)有的需求側(cè)管理業(yè)務(wù)平臺(tái)和需求側(cè)資源綜合監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)用戶申報(bào)、用戶審核、線上簽約、需求發(fā)起、用戶反饋、效果評(píng)估、補(bǔ)貼核算等需求響應(yīng)全過程管理。

加快需求側(cè)管理關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。一是加強(qiáng)自動(dòng)需求響應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用與推廣。提高需求響應(yīng)的自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化水平，為需求側(cè)資源參與緊急需求響應(yīng)和電力系統(tǒng)提供靈活性調(diào)節(jié)等輔助服務(wù)場(chǎng)景提供基礎(chǔ)；二是研究需求響應(yīng)資源雙向互動(dòng)技術(shù)。以新型電力系統(tǒng)建設(shè)為著力點(diǎn)，推動(dòng)“云大物移智鏈”和5G等先進(jìn)通信技術(shù)在系統(tǒng)運(yùn)行控制、終端用戶用能服務(wù)方面的應(yīng)用，促進(jìn)能源信息雙向流動(dòng)和開放共享，實(shí)現(xiàn)各類需求側(cè)資源靈活匯聚。

新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理發(fā)展政策建議

結(jié)合對(duì)新形勢(shì)下電力需求側(cè)管理變革的方向與路徑的分析，在此提出“十四五”期間電力需求側(cè)管理發(fā)展政策建議，保障電力需求側(cè)管理的健康可持續(xù)發(fā)展，助推“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

將電力需求側(cè)管理納入政府工作計(jì)劃

將電力需求響應(yīng)納入到國(guó)家電力發(fā)展規(guī)劃、新型電力系統(tǒng)安全應(yīng)急體系和“雙碳”目標(biāo)實(shí)施路徑的全局進(jìn)行統(tǒng)籌謀劃和頂層設(shè)計(jì)。國(guó)家層面明確各省政府需求響應(yīng)工作任務(wù)部署，提出強(qiáng)制性的工作量化指標(biāo)，構(gòu)建常態(tài)化需求響應(yīng)實(shí)施流程，制定省市縣分級(jí)落實(shí)方案上報(bào)國(guó)家發(fā)改委備案。

制定統(tǒng)一的需求響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

推動(dòng)政府制定統(tǒng)一的需求響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，完善電力需求響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，確定需求響應(yīng)業(yè)務(wù)流程、基線負(fù)荷計(jì)算、效果評(píng)估等標(biāo)準(zhǔn)，制定相關(guān)設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)及負(fù)荷分類標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備無縫對(duì)接接入需求響應(yīng)系統(tǒng)和用能優(yōu)化系統(tǒng)。

建立電力需求側(cè)管理長(zhǎng)效機(jī)制

完善季節(jié)性峰谷電價(jià)、季節(jié)性尖峰電價(jià)、可靠性電價(jià)、可中斷負(fù)荷電價(jià)等價(jià)格機(jī)制，出臺(tái)多樣化的電力需求側(cè)響應(yīng)補(bǔ)貼機(jī)制，提高補(bǔ)貼金額，制定需求側(cè)響應(yīng)成本分?jǐn)倷C(jī)制，出臺(tái)需求側(cè)響應(yīng)資金保障和財(cái)政、稅收、信貸等金融支持政策機(jī)制，明確和保障補(bǔ)貼資金來源。

完善市場(chǎng)化交易機(jī)制

明確電網(wǎng)公司、電力交易中心、用戶等需求響應(yīng)交易主體的職能，確定各類用戶參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等不同市場(chǎng)交易的準(zhǔn)入門檻。基于可中斷負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷、可削減負(fù)荷、可替代負(fù)荷等多樣化需求側(cè)資源，明確參與不同類型市場(chǎng)的交易品種。完善不同交易品種和參與不同市場(chǎng)類型的交易價(jià)格和補(bǔ)貼機(jī)制。建立完善的需求側(cè)管理體系，構(gòu)建政府、市場(chǎng)、電網(wǎng)公司、用戶等多方主體參與的需求響應(yīng)監(jiān)管機(jī)制，以保障市場(chǎng)化交易的常態(tài)化開展。

結(jié) 語

“十四五”時(shí)期，面對(duì)能源電力發(fā)展新形勢(shì)，電力需求側(cè)管理應(yīng)堅(jiān)持綜合化、智能化、市場(chǎng)化的發(fā)展方向，遵循需求側(cè)資源庫(kù)構(gòu)建、市場(chǎng)機(jī)制完善、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)研究的路徑，系統(tǒng)推進(jìn)電力需求側(cè)管理的進(jìn)階與變革。為保障電力需求側(cè)的發(fā)展，應(yīng)從頂層設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、價(jià)格與補(bǔ)貼機(jī)制和市場(chǎng)化交易機(jī)制等方面制定政策機(jī)制。

本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2021年04期，作者供職于華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心