中國儲能網(wǎng)訊：· 鑒于大部分省份積累了三年以上中長期市場的運行經(jīng)驗，中長期合同分時段簽約更具備在短期內(nèi)大范圍、精細(xì)化鋪開的基礎(chǔ)，以加速引導(dǎo)隱式靈活性。
· 培育“顯式”靈活性的迫切任務(wù)是對省內(nèi)大小負(fù)荷及分布式資源歸檔建庫、分類管理，形成定制化調(diào)用策略及逐步開發(fā)計劃，并適當(dāng)公開信息。
《2030年前碳達(dá)峰行動方案》為未來十年中國電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型指明了方向，即在嚴(yán)控煤電的前提下，大力發(fā)展零碳解決方案來滿足仍處于快速增長之中的電力需求，這是中國碳中和進程前半段的主要矛盾。高峰時段供應(yīng)緊張的問題在2021年表現(xiàn)得尤為突出，今后將長期存在，迫切需要系統(tǒng)提高尖峰負(fù)荷管理能力。隨著煤電增長受限，可再生能源滲透率提高，電力系統(tǒng)需要從源、網(wǎng)、荷、儲多個環(huán)節(jié)挖掘替代新增煤電的潛力。短期內(nèi)，需求側(cè)靈活性具備可迅速到位、成本較低的優(yōu)勢。筆者認(rèn)為充分挖掘和培育需求側(cè)靈活性迫在眉睫，未來十年可以分為三步來開展這項工作，從而迅速提升需求側(cè)靈活性，加速電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型。
嚴(yán)控新增煤電凸顯尖峰負(fù)荷管理困難
電力需求的增長分為兩個層面，包括一段時間內(nèi)的總用電量，以及一年內(nèi)某些時段的最高峰負(fù)荷。過去五年，受到第三產(chǎn)業(yè)用電量比例提高、電制冷和電制熱逐步普及等因素的影響，年最大負(fù)荷平均年增速比年用電量高出1個百分點。展望未來十年，由于終端電氣化水平的不斷提高，最高負(fù)荷增速高于用電量增速的狀況將持續(xù)，且最大負(fù)荷往往具有突發(fā)性和短時性的特點。同時，可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模將快速擴大，其實際發(fā)電出力能力卻存在一定的不確定性，將裝機容量與供電能力的關(guān)系從確定性轉(zhuǎn)向概率性。結(jié)合供需兩端的發(fā)展趨勢不難發(fā)現(xiàn)，未來十年，相比總體電量不足，尖峰時段的供給緊張會是概率更大及挑戰(zhàn)更高的難題。
尖峰負(fù)荷管理必須重視需求側(cè)價值
從電力系統(tǒng)規(guī)劃的角度來看，傳統(tǒng)而言有一個“負(fù)荷追蹤”的概念，即認(rèn)為電力需求是既定的，供給側(cè)需要時刻配合，因此，供給側(cè)必須隨時備用大量可以調(diào)配的靈活性電源。在這一概念的指導(dǎo)下，煤電在中國電力系統(tǒng)中長期肩負(fù)保障高峰出力的重任。當(dāng)煤電裝機總量進入平臺期，系統(tǒng)就面臨高峰需求持續(xù)增長、可調(diào)度機組增速滯后的難題。然而，換一個角度來看，即使此時仍然通過新增煤電來滿足最高峰的需求，這些機組在非高峰時段也會面臨利用率低的問題，并非經(jīng)濟的解決方式。它類似于在黃金周期間，高速公路往往不足以承載出游車輛，容易導(dǎo)致全國大規(guī)模堵車。但如果按照黃金周的車流量來規(guī)劃高速公路的建設(shè)，則會造成大部分時段的資源浪費以及高速公路投資回收期過長等問題。
針對黃金周的問題，在國家層面，近年來一直呼吁錯峰休假、彈性休假；在個人層面，我們經(jīng)常爭取錯峰出行，或干脆在家過節(jié)。這樣的智慧同樣體現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，即“有序用電”，通過錯峰、避峰、輪休、讓電、負(fù)控限電等一系列措施，減少高峰時段用電。但更廣泛有序用電與黃金周錯峰出行看似相同的行為背后，存在著根本性差異，即有序用電并非消費者的自愿選擇，而是服從行政命令且許多情況下沒有經(jīng)濟補償。電力系統(tǒng)應(yīng)該也必須保留強制性需求側(cè)響應(yīng)的能力并將其作為最后一道防線，只是不宜頻繁使用。本文將探討如何從現(xiàn)有的強制性辦法出發(fā)，通過逐步引入市場機制，動態(tài)管理需求側(cè)靈活性資源，從而推動需求側(cè)靈活性大規(guī)模、高效率、可持續(xù)地發(fā)展。
第一步：有限使用強制性需求側(cè)響應(yīng)
強制性需求側(cè)響應(yīng)的效果顯著，操作方便，實施對象通常為大工業(yè)用戶。然而，主要針對大工業(yè)用戶的有序用電其實是一把“雙刃劍”。一方面，因為用戶規(guī)模大，單次操作的削負(fù)荷作用明顯；另一方面，大工業(yè)用戶往往對連續(xù)供電下的不間斷生產(chǎn)有較大需求，其生產(chǎn)活動與GDP增長之間存在較強相關(guān)性。據(jù)高盛估計，中國約有44%的工業(yè)活動在今年的有序用電中受到影響，導(dǎo)致2021年預(yù)計的年GDP增長率下降0.4%【1】。隨著尖峰負(fù)荷進一步增大，一味依賴于大工業(yè)用戶的有序用電將令尖峰需求管理處于捉襟見肘的境地。
第二步：引導(dǎo)“隱式”靈活性
“隱式”需求側(cè)靈活性是指消費者對靜態(tài)分時銷售電價的短期反應(yīng)【2】。分時電價通常不會反映實時電價變化情況，僅僅粗略地反映了消費者的響應(yīng)對電力系統(tǒng)的經(jīng)濟價值。由于消費者沒有義務(wù)對這些定價做出反應(yīng)，此類形式的需求側(cè)靈活性存在不可控性。盡管如此，分時電價仍然可以提供有效的價格信號。
中國多個省份已經(jīng)積累多年實施零售側(cè)分時電價的經(jīng)驗，但實際上零售側(cè)分時電價要參考批發(fā)市場價格信號，才能較好地反映電力供需的時間差異，從而影響消費者的用電行為。然而，在批發(fā)市場出現(xiàn)分時價格之前，零售市場的分時電價等于無從參照，基本靠較為粗略的估算和僵化的機制進行調(diào)整。
對于批發(fā)側(cè)的分時價格而言，建立連續(xù)運行的現(xiàn)貨市場是最直接的方式，只是這在大部分省份并不是短期內(nèi)可操作的方案。從2021年開始，只有極少省份開始響應(yīng)國家發(fā)展改革委的要求，探索批發(fā)市場中長期合同分時簽約。鑒于絕大部分省份都積累了三年以上中長期市場的運行經(jīng)驗，這一方式更加具備在短期內(nèi)大范圍、精細(xì)化鋪開的基礎(chǔ)，從而為零售側(cè)分時電價提供參照。
與此同時，國家發(fā)展改革委已經(jīng)明確提出取消工商業(yè)目錄電價，意味著現(xiàn)行的工商業(yè)分時電價最終將被取消，但這個過程應(yīng)該會分步進行。工商業(yè)分時電價實際上規(guī)定了三個元素：平段的絕對值價格、時段劃分，以及其他段價格與平段價格的倍數(shù)關(guān)系。短期內(nèi)，首先被取消的應(yīng)該是平段的絕對值定價，取而代之的是批發(fā)市場平段價格、輸配電價、政府基金等各部分之和。監(jiān)管部門可以暫時保留對時段劃分、各時段與平段價格關(guān)系的核定，但應(yīng)該縮短重新審核的周期。待零售側(cè)市場進一步成熟后，后兩個元素同樣應(yīng)當(dāng)逐步開放，或監(jiān)管機構(gòu)只提供參考值，由售電公司根據(jù)用戶行為偏好、負(fù)荷曲線、可調(diào)節(jié)能力等因素，提供高度定制化的零售電價套餐。
第三步：引導(dǎo)“顯式”靈活性
相比“隱式”，“顯式”需求側(cè)靈活性的主要特點是消費者在能夠獲利的驅(qū)動下，主動為電力市場提供能量、容量、平衡等服務(wù)，因此，它可以被認(rèn)為是可控的。在這個模式下，消費者或其代表（如售電公司和負(fù)荷集成商）管理其對系統(tǒng)的凈需求。“顯式”需求側(cè)靈活性是一種新的靈活性來源，通過為消費者提供更強的經(jīng)濟激勵，準(zhǔn)確地反映需求側(cè)在系統(tǒng)中的價值，這種模式具備可大規(guī)模、持續(xù)性發(fā)展的潛力。
對于各省級主管部門而言，培育“顯式”需求側(cè)靈活性最迫切的任務(wù)之一是對省內(nèi)大小負(fù)荷及分布式資源歸檔建庫、分類管理，根據(jù)它們的規(guī)模大小、行業(yè)類型、可調(diào)節(jié)能力、參與調(diào)節(jié)的意愿與價格敏感度、參與響應(yīng)的可靠度與經(jīng)濟性等特性，形成定制化的調(diào)用策略以及逐步開發(fā)的計劃，并將此類信息適當(dāng)公開。目前，這類工作多在電網(wǎng)和售電公司層面局部進行，并不利于全省在短時間內(nèi)高效識別資源，也無法將量化可靠的系統(tǒng)靈活性納入中長期電力系統(tǒng)規(guī)劃中。
針對上一步形成的開發(fā)計劃，各省級主管部門可以結(jié)合省內(nèi)電力市場改革的節(jié)奏，制定不同類型的激勵措施。若一兩年內(nèi)市場化準(zhǔn)備不足，可通過政府定價和行政渠道收集補貼資金池的方式，對售電公司和負(fù)荷集成商給予激勵，從而培育市場主體。價格雖然由政府決定，但應(yīng)該與中長期或現(xiàn)貨市場的價格水平建立聯(lián)系，避免不同市場機制中價格信號差異巨大的情況，并縮短價格核算的周期。同時，應(yīng)當(dāng)加快電力市場建設(shè)進度，逐步在輔助服務(wù)市場、現(xiàn)貨市場、容量市場中考慮需求側(cè)靈活性資源的角色，采取先寬后嚴(yán)的方式，先引入激勵，后引入懲罰，逐步培養(yǎng)市場意識與能力。
近兩年，主管部門可以選擇在條件適宜的小范圍地區(qū)開展試點，目的是進一步囊括更多用戶類型、且實踐先進的技術(shù)和商業(yè)模式。比如，可以考慮在區(qū)級別進行工商業(yè)和居民的融合試點，通過這些用戶組成實驗室，連接到基于云的數(shù)字平臺和室內(nèi)傳感器，使監(jiān)管部門和售電公司或負(fù)荷集成商能夠嘗試不同的需求側(cè)管理方法，也可以通過焦點小組的方式了解消費者的相關(guān)行為和觀點。此類試點在“十四五”前半段至關(guān)重要，以為后續(xù)進一步擴大需求側(cè)靈活性規(guī)模進行摸索鋪路。
最后，在將需求側(cè)靈活性逐步引入市場設(shè)計的過程中，要加快提高需求側(cè)靈活性在電力系統(tǒng)中的地位。這需要主管部門加速推出需求側(cè)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，只要能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不同的解決方式都應(yīng)該擁有平等的地位，如此方能擺脫對備用煤電的過度依賴。 CWEA
注釋：
1: Reuters.2021. Goldman cuts China GDP growth forecast on energy supply crunch [Online].Available: https://www.reuters.com/ world/china/goldman-cuts-chinagdp-growth-forecast-cut-energy-supply-crunch-2021-09-27/[Accessed 24 Nov 2021]
2: Robinson, Li, 2021. How consumers can help to decarbonise the electricitysystem [Online]. Available:https://climatestrategies.org/publication/how-consumers-canhelp-to-decarbonise-the-electricity-system/[Accessed 24 Nov 2021]
來源：《風(fēng)能》雜志 文 | 劉雨菁 落基山研究所部門總監(jiān)
