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摘要：構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)我國碳達峰碳中和目標的有效措施。電力需求響應(yīng)從需求側(cè)著力，是協(xié)同構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的低成本戰(zhàn)略路徑。我國電力需求響應(yīng)實踐自華東起步，陸續(xù)向十余省市推廣，在需求側(cè)潛力挖掘、響應(yīng)能力建設(shè)、市場模式設(shè)計、可再生電力消納等多方面取得顯著成績，有效緩解當?shù)仉娏┬杳?。調(diào)研分析，電力需求響應(yīng)的開展仍存在普遍性與地區(qū)差異化的問題，需從功能價值定位、市場主體培育、市場機制創(chuàng)新以及響應(yīng)能力建設(shè)等方面多措并舉予以解決。
構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)，是我國實現(xiàn)碳達峰碳中和的有效抓手。為確保新型電力系統(tǒng)安全、高效、綠色運行，保障系統(tǒng)中靈活性資源的充裕性是至關(guān)重要的一環(huán)。電力需求響應(yīng)作為一種從需求側(cè)著力的經(jīng)濟運行調(diào)節(jié)手段，可為電力系統(tǒng)提供靈活性資源、緩解短時電力供需矛盾和促進可再生能源消納。目前已有十余個省份陸續(xù)出臺電力需求響應(yīng)實施方案，均取得顯著成效。自 2020 年開始，我們選取各區(qū)域代表省市，以實地調(diào)研、專家訪談、文獻調(diào)研、企業(yè)座談等形式，對近年來需求響應(yīng)發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題、制約因素及實施效果進行研究。
一、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)
中央財經(jīng)委員會第九次會議明確提出，“十四五”時期是碳達峰的關(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，實施可再生能源替代行動， 深化電力體制改革，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
近年來，我國電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型加速，可再生能源發(fā)電量、裝機容量均快速提高(見表 1、表 2)。
據(jù)預(yù)測， 到 2025 年， 我國可再生能源裝機將突破電力總裝機容量的 50%，可再生能源在全社會用電量增量中的比重將達到三分之二左右。由于風(fēng)、光等可再生能源普遍存在間歇性、波動性特點，其大規(guī)模并網(wǎng)將對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行帶來重大挑戰(zhàn)，主要集中在以下三方面。
(一)電力系統(tǒng)供給充裕性的挑戰(zhàn)
目前，我國電力系統(tǒng)主要依靠常規(guī)發(fā)電機組，如水電、火電等提供電力電量保障。未來，當常規(guī)發(fā)電機組裝機容量占比低于可再生能源，特別是秋冬季節(jié)， 水電機組出力大幅降低，火電機組對系統(tǒng)支撐能力減弱，可再生能源中長期預(yù)測難、長時間發(fā)電出力不確定性高、短時波動性大， 都會對新型電力系統(tǒng)中長期規(guī)劃和供應(yīng)保障帶來嚴峻挑戰(zhàn)。
(二)可再生能源大規(guī)模消納的經(jīng)濟性挑戰(zhàn)
為保障可再生能源大規(guī)模消納，電力系統(tǒng)需要具備足夠的靈活性調(diào)節(jié)能力，通常來源于具備大容量調(diào)節(jié)功能的水電、經(jīng)過靈活性改造的煤電、燃氣發(fā)電以及互聯(lián)電網(wǎng)等。近年來，部分新興主體，如虛擬電廠、儲能等也開始參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。隨著可再生能源裝機規(guī)?？焖僭黾?，為保障系統(tǒng)安全運行，調(diào)節(jié)資源投資也隨之增加，電力系統(tǒng)總成本或?qū)⒚黠@上升。該趨勢已在歐美等國家電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型中充分顯現(xiàn)，可以成為我國推動電力系統(tǒng)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的重要考量。
(三)市場主體多元化帶來的機制設(shè)計挑戰(zhàn)
隨著分布式電源、儲能、電動汽車等新興主體的發(fā)展和成熟， 在新型電力系統(tǒng)中，源、荷的定義邊界逐漸模糊，只要能為系統(tǒng)平衡服務(wù)，電力系統(tǒng)的消費端也可以成為供應(yīng)端，電力系統(tǒng)潮流將發(fā)生時空變化，電力輔助服務(wù)需求愈發(fā)多樣化。
在環(huán)境、安全和經(jīng)濟的多維目標下，我國電力系統(tǒng)調(diào)度運行和市場交易機制將面臨復(fù)雜挑戰(zhàn)。二、電力需求響應(yīng)是協(xié)同構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的低成本戰(zhàn)略路徑面對構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的三方面挑戰(zhàn)，僅從供給側(cè)著力已顯力不從心，亟須擴寬渠道、創(chuàng)新思維，引入需求側(cè)資源協(xié)同構(gòu)筑新型電力系統(tǒng)已成為必然選擇。
電力需求響應(yīng)是電力需求側(cè)管理的重要組成部分，是指為應(yīng)對短時的電力供需緊張或可再生能源消納利用困難等情況，通過實時電價信號、可中斷負荷電價補償、長期備用容量補償?shù)冉?jīng)濟激勵措施，引導(dǎo)電力用戶通過自主調(diào)整用電行為、提高電能精細化和智能化管理水平，在特定時段減少或增加用電，實現(xiàn)削減電力系統(tǒng)負荷高峰或填充負荷低谷(即削峰和填谷)，從而促進電力供需平衡，助力新能源消納，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和綠色低碳發(fā)展。
近年來，電力需求響應(yīng)積極適應(yīng)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型，在原有實踐基礎(chǔ)上，不斷擴充內(nèi)涵。通過在需求側(cè)配置多品種分布式電源、多類型的儲能裝置、電動汽車和智能化傳感裝置等方式，可在不顯著影響電力用戶用電習(xí)慣的前提下，以虛擬電廠的形式實現(xiàn)參與電力系統(tǒng)實時平衡調(diào)節(jié)的功能，是電力需求響應(yīng)的創(chuàng)新模式。
在短時負荷快速調(diào)整的場景下，電力需求響應(yīng)具有較好的經(jīng)濟性。據(jù)初步測算，為應(yīng)對東部負荷中心短時出現(xiàn)的尖峰負荷，開展電力需求響應(yīng)的年單位綜合成本約為新建頂峰煤電的 37% ～ 50%、新建調(diào)峰燃機53% ～ 70% 以及新建抽蓄電站的32% ～ 41%。同時，近年來電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的新型儲能，可以通過與電力需求響應(yīng)融合，進一步提高儲能電站的利用效率， 從一定程度上降低新型電力系統(tǒng)中靈活性資源新增投資的需求。
由此可見，積極推動電力需求響應(yīng)與現(xiàn)有靈活性調(diào)節(jié)資源協(xié)同構(gòu)筑新型電力系統(tǒng)，是切實可行的清潔、低成本戰(zhàn)略路徑。
三、我國電力需求響應(yīng)的地方實踐與經(jīng)驗
我國自 2012 年啟動電力需求側(cè)管理城市綜合試點工作，選取北京、蘇州、唐山和佛山為試點城市，明確將推廣電力需求響應(yīng)作為試點的重要內(nèi)容之一。2013 年以上海為電力需求響應(yīng)試點城市，我國首次電力需求響應(yīng)正式實施，并逐步在綜合城市試點或相關(guān)省份中推廣。表3為電力需求響應(yīng)政策要點，圖1為電力需求響應(yīng)試點開展時間線。此后，電力需求響應(yīng)以華東為主要應(yīng)用區(qū)域逐步向全國推廣，已在山東、天津、重慶、江西、廣東、陜西、河南等省份陸續(xù)開展。
(一)我國電力需求響應(yīng)實踐的區(qū)域特點
近年來，各地負荷峰谷差逐年擴大，尖峰負荷不斷攀高，發(fā)展電力需求響應(yīng)的迫切性顯著提升。典型地區(qū)最大負荷如表 4 所示。依托于所處區(qū)域電網(wǎng)的不同特征以及自身的負荷特點，各地探索出多元化的需求響應(yīng)“地方樣板”。
1. 華東電網(wǎng)。華東電網(wǎng)區(qū)域最大用電負荷位居全國首位，是全國電力消費大區(qū)。該區(qū)域大部分省份電力供需基本平衡。其中， 江蘇、浙江、上海外來電占比超過 20%，安徽、福建為區(qū)域內(nèi)主要電力外送省份。在極端天氣、跨區(qū)域線路運行故障、機組非計劃停運、天然氣供應(yīng)短缺等特殊背景情況下，面臨顯著供需缺口。電力需求響應(yīng)工作起步較早，資源開發(fā)和市場培育水平較高，需求響應(yīng)精細化和智能化建設(shè)走在全國前列。
江蘇自 2015 年在蘇州推動首次需求響應(yīng)以來，不斷擴大實施范圍。2020 年， 削峰、填谷需求響應(yīng)規(guī)模均位居全國第一。最大削峰響應(yīng)能力達 700 萬千瓦，最大填谷響應(yīng)能力超過 300 萬千瓦，自動需求響應(yīng)能力達 100 萬千瓦，全年累計促進清潔能源消納達 1.8 億千瓦時。
浙江需求響應(yīng)精細化管理水平較高。依托容量、電量雙補償形式，率先構(gòu)建日前、小時級、分鐘級和秒級等 4 個時間尺度的需求響應(yīng)資源池，形成需求響應(yīng)和有序用電共享用戶機制。2021 年， 秒級需求響應(yīng)能力建設(shè)目標達到200 萬千瓦。
上海近年來積極開展虛擬電廠應(yīng) 用。2020 年，黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠作為上海電力需求響應(yīng)日常調(diào)度資源，累計調(diào)度近1500 幢次 /26 萬千瓦，單次最大響應(yīng)電量達 50.5 兆瓦時。
2. 華中電網(wǎng)。華中電網(wǎng)區(qū)域電力供需總體平衡，其中，湖北為主要電力外送區(qū)域，并在電力供需緊張時與三峽的增量發(fā)電能力實現(xiàn)互濟平衡。河南、湖南外來電占比超過 15%，江西外來電占比超過 9%，湖南、江西等省級電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)互濟能力有待提高。該區(qū)域近年來負荷增長迅速，特別是夏、冬期間電力供需形勢嚴峻， 保平衡需求迫切，深度挖掘需求側(cè)資源已成為該區(qū)域省份提升電力系統(tǒng)運行安全的重要舉措。
河南于 2018 年啟動需求響應(yīng)工作，積極發(fā)揮售電公司、電能服務(wù)機構(gòu)等負荷集成商作用，2020 年已實現(xiàn)響應(yīng)儲備能力達432 萬千瓦。
湖南、湖北均于 2021 年首次發(fā)布需求響應(yīng)方案。根據(jù)預(yù)判的電力缺口情況適時開展削峰響應(yīng)，主要面向工商業(yè)用戶，通過集中競爭性招標方式開展并與有序用電銜接。迎峰度夏期間，湖北已初步實現(xiàn) 180 萬千瓦可調(diào)節(jié)負荷儲備，湖南成功實施削峰響應(yīng) 117 萬千瓦。
3.華北電網(wǎng)。華北電網(wǎng)區(qū)域電力供需總體平衡，其中，山西為主要電力外送區(qū)域，北京、天津及河北外來電總占比超過 30%，山東外來電占比超過 15%。該區(qū)域近年來新能源和外來電占比不斷上升，系統(tǒng)調(diào)峰難度日益增加。為提升電力系統(tǒng)安全可靠運行，該區(qū)域積極推動電力需求響應(yīng)，既形成了以山東、天津為代表的省級需求響應(yīng)市場，又依托華北電網(wǎng)探索了區(qū)域電網(wǎng)需求側(cè)資源交易模式。
山東自 2018 年啟動需求響應(yīng)試點，積極推動需求響應(yīng)市場化建設(shè)。該省采用雙品種模式，即容量電量雙補償?shù)木o急型、與電力市場融合的經(jīng)濟型，按照經(jīng)濟型優(yōu)先、緊急型次之、有序用電保底方式實現(xiàn)削峰填谷。同時， 利用經(jīng)濟型填谷響應(yīng)，積極推進可再生能源與電力用戶構(gòu)建點對點市場交易新模式。
天津自 2018 年開始，不斷擴大參與用戶類型范圍。引入“城鎮(zhèn)型虛擬電廠”實施模式，重點在春節(jié)、夏季等重點時段，開展削峰填谷響應(yīng)。
華北電網(wǎng)自 2020 年啟動獨立第三方主體參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場。允許區(qū)域內(nèi)的需求側(cè)資源參與華北電網(wǎng)市場交易，實現(xiàn)省級電網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源的互濟。
4. 西南與西北電網(wǎng)。西部是我國“西電東送”戰(zhàn)略的輸送端，電力供應(yīng)能力總體富余。近年來， 除 2020 年受疫情影響外，西部電力外送省份的本地電力消費普遍高速增長( 見圖 2)， 季節(jié)性、時段性、地區(qū)性供需緊張頻現(xiàn)，亟須挖掘需求側(cè)潛力以緩解電力供需矛盾。
西南電網(wǎng)之重慶市，自 2019 年首次啟動需求響應(yīng)試點。通過在豐水期(一般為 7—9 月)與四川外送水電協(xié)同，實現(xiàn)削峰和填谷的功 能，2021 年預(yù)期形成 40 萬千瓦削峰能力。
西北電網(wǎng)之陜西省，于 2020 年首次開展需求響應(yīng)試點。目前， 已構(gòu)建日前邀約和實時響應(yīng)的需求響應(yīng)雙品種，以約定補償方式調(diào)動削峰能力。
5. 南方電網(wǎng)。南方電網(wǎng)以廣東為用電負荷中心。廣東外來電占比超過 25%，云南、貴州、廣西為主要電力外送區(qū)域，海南依靠海底電纜與廣東電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)。該電網(wǎng)與國家電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)互濟能力較弱。近年來， 南方電網(wǎng)用電增速較快。特別是電網(wǎng)內(nèi) 3 個外送省電力需求猛增，季節(jié)性電力供需矛盾不斷加劇。
廣東自 2015 年在佛山率先啟動需求響應(yīng)試點，成功實施了 15 次不同層次的需求響應(yīng)事件，需求響應(yīng)能力達 19.8 萬千瓦。2021 年，以日前邀約削峰需求響應(yīng)起步，首次在全省范圍開展市場化需求響應(yīng)，并由需求地區(qū)市場用戶分攤補償資金。
(二)實踐經(jīng)驗
通過對各典型省份需求響應(yīng)政策要點進行分析(見表 1、2)可以看出，各典型地區(qū)電力需求響應(yīng)的成功實施，離不開對先行先試省份的學(xué)習(xí)與參考，更重要的是基于自身條件，通過地區(qū)試點、擴大范圍、積極培育市場以及滾動完善規(guī)則等措施，不斷提升需求側(cè)資源參與電力系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的意愿和能力，形成了以下新的特點。
1. 響應(yīng)主體的多樣化。響應(yīng)主體準入門檻不斷降低，包括居民在內(nèi)的各類型電力用戶逐步具備參與響應(yīng)的資格，為電力需求響應(yīng)提供充足的資源庫。負荷聚合商、虛擬電廠運營商等主體的引入，為中小型電力用戶、居民、黨政工團和公共建筑用電開展精準響應(yīng)創(chuàng)造了條件。用戶側(cè)儲能和電動汽車的推廣已逐步成為龐大的可開發(fā)需求響應(yīng)資源。
2. 市場建設(shè)的多元化。各地結(jié)合當?shù)仉娏κ袌鼋ㄔO(shè)特點，探索電力需求響應(yīng)的市場化推進模式， 深入研究需求側(cè)主體在電力系統(tǒng)中的功能定位，針對補償標準、補償資金來源、響應(yīng)組織形式等， 構(gòu)建了形式多樣的地區(qū)市場化建設(shè)新模式，為加快構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的市場化交易機制開展有益實踐。
3. 實時響應(yīng)的規(guī)?；橥貙掚娏ο到y(tǒng)應(yīng)急狀況的處理手段， 需求響應(yīng)實踐的先行區(qū)域重點推廣實時需求響應(yīng)，采用積極的價格激勵政策并廣泛應(yīng)用“云大物智移”等技術(shù)，已在需求側(cè)形成了穩(wěn)定可靠的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力， 為在新型電力系統(tǒng)中構(gòu)建源網(wǎng)荷儲協(xié)同的資源互濟模式奠定基礎(chǔ)。
4. 綠色響應(yīng)的可溯化。為助力新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，滿足終端電力用戶對綠色電力的消費需求， 各地以電力需求響應(yīng)為有效抓手， 進行了有益的實踐，加快探索實現(xiàn)了可量化、可追溯的綠色電力響應(yīng)模式，為滿足終端消費中日益高漲的綠色電力需求創(chuàng)造條件。
四、面臨的主要問題及原因
總體上看，各典型省份電力需求響應(yīng)實施范圍、頻次與力度均顯著提升，特別是山東、廣東、浙江等現(xiàn)貨試點省份，結(jié)合當?shù)仉娏ΜF(xiàn)貨市場建設(shè)的進度，加速探索與電力現(xiàn)貨市場協(xié)同的電力需求響應(yīng)市場化開展模式。但是， 在各省市的實踐中，也存在一些問題亟待解決。
(一)電力需求響應(yīng)發(fā)展中存在的普遍性問題
1. 需求響應(yīng)資源的可靠性仍待提高。各地實踐中，由于不同類型用戶響應(yīng)能力和意愿的差異，實現(xiàn)響應(yīng)資源的可靠調(diào)用仍存困難。部分省市為確保調(diào)用可靠性，通常采用提高備案容量的方式，如重慶的備案響應(yīng)負荷總量暫按響應(yīng)需求的 130% 考慮，其中 30% 作為響應(yīng)儲備。
調(diào)研了解到，中小型電力用戶參與較為積極，但其用電行為相對無序，響應(yīng)能力弱，單體響應(yīng)成功率一般在 60% 左右甚至更低。大型用戶用電管理精細化程度較高，響應(yīng)能力強，成功率高， 通常以獨立主體身份參與響應(yīng)。其參與意愿易受主營業(yè)務(wù)的市場行情影響，且許多情況下是為了規(guī)避有序用電而參與需求響應(yīng)。特別是 2021 年，大宗商品行情上漲背景下，鋼鐵、水泥等企業(yè)產(chǎn)銷兩旺，華東地區(qū)最高補償標準雖已達 45 元 / 千瓦。不少企業(yè)擔心影響生產(chǎn)，參與意愿并不強烈。部分地區(qū)放開了居民負荷參與電力需求響應(yīng)，從實施初期的情況看，居民用戶參與積極性較高， 但實施精準度、負荷調(diào)節(jié)能力等方面仍差強人意。電動汽車作為新型主體參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的應(yīng)用中， 公交車輛、物流車輛等集中響應(yīng)的參與度較好，但私家車受個體行為隨機、價格敏感性差異化大等因素影響，難以成為可靠的調(diào)用資源。
2. 補償激勵資金來源仍是制約需求響應(yīng)發(fā)展的重要難題。電力需求響應(yīng)補償激勵資金來源一般按照購電側(cè)價差資金池、售電側(cè)價差資金池、超發(fā)超用形成的盈余空間以及輸配成本統(tǒng)籌考慮。在電力需求響應(yīng)的實踐過程中， 資金來源的穩(wěn)定性仍然是限制各地實施需求響應(yīng)的重要難題。如， 因政策調(diào)整，城市公用附加費取消導(dǎo)致部分地區(qū)資金來源一度中斷，致使需求響應(yīng)工作進一步開展受限。
近年來，部分地區(qū)結(jié)合電力市場建設(shè)進度，加快探索按“誰受益誰承擔”原則向終端疏導(dǎo)的模式并取得成效。但是，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及可再生能源裝機比重不斷增加，特別是2020 年疫情緩解后經(jīng)濟快速反彈， 各區(qū)域電力需求響應(yīng)的響應(yīng)頻次、規(guī)模不斷加大，補償資金需求規(guī)模快速增加。如，浙江省 2020 年度(含 2021 年 1 月初)總響應(yīng)電量達 4047 萬千瓦時，實際補償資金總額達 1.28184 億元，分別較 2019 年增長了約 118% 和 474%。
為擴充資金來源，各地積極提出有關(guān)解決方案。江蘇 2021 年尖峰電價執(zhí)行時段增加至 2 個 [36]; 廣東 2021 年 6 月起調(diào)高向市場主體分攤上限，由 5 厘/ 千瓦時提高至1分/ 千瓦時 [37] ;安徽已發(fā)布的征求意見稿中，明確提出通過增設(shè)季節(jié)性尖峰電價解決響應(yīng)資金來源 [38]。但是，上述做法均存在提高終端整體用電成本的風(fēng)險。
3. 組織實施方式的計劃性仍較明顯。為保證新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，靈活性資源需要處于隨時可用的狀態(tài)以應(yīng)對可再生能源的間歇性波動，形成有效的源荷互濟協(xié)同。從國際主流電力市場中需求響應(yīng)的運行情況看，需求響應(yīng)通常作為一種常態(tài)化運行的品種參與電力市場。如美國PJM 市場中，需求響應(yīng)采用了緊急型響應(yīng)和經(jīng)濟型響應(yīng)的雙品種設(shè)計，并可參與容量市場、電能量市場和輔助服務(wù)市場 [39][40]。
目前，各省市在電力需求響應(yīng)的推廣中，已開始采取電力、電量、容量競價等市場化方式。個別地區(qū)，如山東、廣東、浙江等，積極探索需求響應(yīng)作為常規(guī)調(diào)節(jié)手段參與系統(tǒng)運行。大部分地區(qū)實施的需求響應(yīng)仍呈現(xiàn)較強的季節(jié)性、節(jié)假日性和響應(yīng)總量計劃性特點，僅將需求響應(yīng)作為有序用電的前置保險措施，尚未成為常態(tài)化、充分市場化運行的系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段。
(二)地區(qū)電力需求響應(yīng)存在的差異化問題
1. 電力需求響應(yīng)資源儲備方面。目前，電力需求響應(yīng)尚未在全國范圍內(nèi)普遍推廣，且各地電力需求響應(yīng)推廣程度和電力基礎(chǔ)設(shè)施條件等方面差異大，也造成了近中期各地區(qū)推進電力需求響應(yīng)資源儲備的主要目標，極具地方特色。
江蘇、浙江、山東、天津等省份，經(jīng)過多年市場培育已形成了一定規(guī)模的響應(yīng)資源儲備。但是，響應(yīng)資源的構(gòu)成仍主要以用戶自主調(diào)整的邀約式為主，可與電網(wǎng)進行實時互動的實時響應(yīng)儲備仍待進一步提高，特別是將需求響應(yīng)儲備資源納入電力中長期規(guī)劃、電網(wǎng)調(diào)度管理仍需創(chuàng)新推進。廣東、湖南、湖北、陜西等省份，盡管也提出了實時響應(yīng)的目標，但擴大電力需求響應(yīng)實施范圍、提升電力需求響應(yīng)削峰填谷總體能力仍是當務(wù)之急，亟須加快培育市場、形成具備規(guī)模的響應(yīng)資源儲備。
2. 電力需求響應(yīng)資源潛力方面。電力需求響應(yīng)潛力在不同行業(yè)中差異化極大。據(jù)調(diào)研，僅考慮技術(shù)經(jīng)濟性因素的情況下，商場、辦公樓宇等大型公共建筑，調(diào)節(jié)空調(diào)、照明、電梯等電力負荷手段多樣，響應(yīng)潛力較大。鋼鐵、水泥等行業(yè)， 可調(diào)節(jié)電力負荷一般為工藝流程中的輔助部分，在全工藝流程中能耗的占比不高，響應(yīng)潛力相對有限。電解鋁行業(yè)，可調(diào)節(jié)或終止主工藝流程以實施需求響應(yīng)，但對電解槽等設(shè)備影響較大，甚至造成設(shè)備損壞。數(shù)據(jù)中心用電量主要受運算需求影響，且考慮差異化的數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)指標，目前參與響應(yīng)的潛力和方式仍待探索。
結(jié)合目前各地的產(chǎn)業(yè)發(fā)展及分產(chǎn)業(yè)用電看，江蘇、浙江、廣東、北京、上海等地區(qū)近年來在多領(lǐng)域積極實施電能替代，二產(chǎn)、三產(chǎn)和居民用電量穩(wěn)定增長，終端電氣化率快速攀升，通過實施需求響應(yīng)引導(dǎo)大量無序化用電向有序化轉(zhuǎn)變， 是近中期挖掘電力需求響應(yīng)資源潛力的重要挑戰(zhàn)。西北、西南等地區(qū)，近年來重點發(fā)展鋼鐵、水泥、有色等高載能產(chǎn)業(yè)，且部分省份產(chǎn)業(yè)分布集中，整體調(diào)節(jié)性能較差， 且三產(chǎn)、居民用電占比低，需求側(cè)可挖掘潛力不高是近中期發(fā)展電力需求響應(yīng)的重大難題。
(三)主要原因
1.電力需求響應(yīng)綜合價值未得到完整體現(xiàn)。電力需求響應(yīng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵是清晰、合理、可量化的用電收益以及與之匹配的補償標準。在多地實踐中，補償標準通?？紤]電力需求響應(yīng)對短時電力平衡的貢獻、用戶參與響應(yīng)產(chǎn)生的直接和間接成本，未充分考量促進可再生電力消納、提供電力系統(tǒng)備用容量及引導(dǎo)能源消費多元化轉(zhuǎn)型的價值。
從促進可再生電力消納方面考慮，可再生電力的價值不僅包括電力供應(yīng)的基本價值，更重要是隨著電力系統(tǒng)中可再生電力占比不斷增高，低碳電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的環(huán)境價值，一般包括減少二氧化碳、硫化物、氮氧化物、固體廢物以及廢水等排放的價值。目前，隨著我國電力市場的加速推進、碳市場的正式啟動以及綠色電力消費權(quán)益市場的不斷完善，通過電力需求響應(yīng)促進可再生電力的實際電力消納量已實現(xiàn)可追溯與計量。同時，結(jié)合市場化的碳排放和綠證的交易價格可進一步量化促進可再生電力消納的環(huán)境價值。
從提供電力系統(tǒng)備用容量方面考慮，電力系統(tǒng)中，為保障系統(tǒng)安全運行，在系統(tǒng)規(guī)劃階段一般按照 15% 左右考慮備用裝機容量，通常采用火電機組的技術(shù)方案。近年來，電力系統(tǒng)運行不斷呈現(xiàn)短時尖峰特性，完全通過新增火電裝機的方式予以滿足，極易造成新增設(shè)備全年利用率偏低的狀況。特別是， 隨著虛擬電廠、實時需求響應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展，電力需求響應(yīng)的可靠性不斷提高，可以作為電力系統(tǒng)應(yīng)對短時尖峰負荷的穩(wěn)定儲備資源，應(yīng)通過優(yōu)先發(fā)用電計劃、容量市場等方式獲得相應(yīng)的價值實現(xiàn)。
從引導(dǎo)電力消費多元化轉(zhuǎn)型的方面考慮，隨著電力需求響應(yīng)推廣力度的不斷加大以及響應(yīng)規(guī)則的不斷完善，在持續(xù)經(jīng)濟激勵和多品種響應(yīng)模式的引導(dǎo)下，終端用戶電力消費的智能化、精細化、綠色化轉(zhuǎn)型積極性逐步增強， 帶動需求側(cè)整體用能水平的提高， 其綜合價值可通過能耗“雙控”、用能權(quán)交易等制度機制予以體現(xiàn)。
2.電力需求響應(yīng)業(yè)態(tài)的培育需要多維驅(qū)動。電力需求響應(yīng)能力的充分發(fā)揮，既依賴于經(jīng)濟手段的激勵，也依賴于用電終端響應(yīng)能力的建設(shè)和響應(yīng)意愿的充分調(diào)動。然而，電力用戶差異化的用電特性和利益訴求，決定了需求響應(yīng)資源難以像發(fā)電機組一樣，可單純靠電價驅(qū)動以及電網(wǎng)調(diào)度調(diào)節(jié)。特別是， 近年來，非工商業(yè)用電在全社會用電中的占比持續(xù)提高，而目前電力需求響應(yīng)的大部分組成仍為工商業(yè)用電，如欲進一步挖掘需求側(cè)潛能，需從政策機制、終端建設(shè)、科普宣傳和效能信用評價等多維度開展長期工作和創(chuàng)新實踐。
從各省的實踐來看，江蘇基于長期實施電力需求響應(yīng)的儲備， 在 2021 年春節(jié)期間，將需求響應(yīng)與統(tǒng)籌疫情防控、助力企業(yè)留工穩(wěn)崗相結(jié)合，在促進清潔能源消納的同時，大幅提升了需求側(cè)主體參與的積極性，參與用戶數(shù)量較 2020 年同期增長 347%，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益 。
浙江以國管局《關(guān)于 2021 年公共機構(gòu)能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護工作安排的通知》的要求為契機，積極推動全省公共機構(gòu)開展電力需求響應(yīng)集中示范工程，進一步擴大電力需求響應(yīng)參與主體的范圍， 力爭實現(xiàn)全省公共機構(gòu)具備最大用電負荷 30% 的需求響應(yīng)能力 。
廣東于 2021 年首次在全省范圍實施電力需求響應(yīng)，盡管該省電力市場建設(shè)相對成熟，但需求響應(yīng)參與者主要為經(jīng)營性用電主體，且缺乏長期培育，因此，在需求響應(yīng)啟動初期并未達到預(yù)期效果。
3.電力市場機制不完善限制需求響應(yīng)發(fā)揮作用。建設(shè)真實反映供需、權(quán)責(zé)清晰的市場機制是解決補償費用來源、提高用戶積極性的根本出路。然而，我國電力市場建設(shè)仍待多維深化。市場限價方面，市場建設(shè)初期出于避免價格大幅波動的考慮，各省級電力市場限價偏保守，而需求響應(yīng)因未與電力市場完全協(xié)同運行，執(zhí)行的補償標準較高，造成了電力需求響應(yīng)與電力市場價格體系的脫離。如，廣東電力現(xiàn)貨市場上限為 1.5 元 / 千瓦時，而需求響應(yīng)補償標準上限達 4.5 元 / 千瓦時; 山東需求響應(yīng)的最高價格為電力現(xiàn)貨實時市場出清價的 2 倍。主體責(zé)任方面，目前，我國電力系統(tǒng)主要強調(diào)供給側(cè)保供責(zé)任，對需求側(cè)應(yīng)承擔的供電可靠性成本不明晰，造成許多用電主體片面認為高可靠用電保障“與己無關(guān)”和“理所當然”，增加需求響應(yīng)執(zhí)行難度。
五、加快全面推行電力需求響應(yīng)的建議
11省開展電力需求響應(yīng)的成效表明，電力需求響應(yīng)是應(yīng)對電力經(jīng)濟新形勢和新要求的有效手段。加快構(gòu)建電力需求響應(yīng)的功能價值體系，因地施策推動地區(qū)電力需求響應(yīng)工作，對推進我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有重要意義。
(一)進一步明確需求響應(yīng)在新型電力系統(tǒng)中的定位和作用，構(gòu)建政策標準完善、理念技術(shù)先進、應(yīng)用場景豐富、源網(wǎng)荷儲互動的電力需求響應(yīng)體系
建議中長期電力規(guī)劃明確電力需求響應(yīng)能力建設(shè)指標。加快推進和完善電力需求響應(yīng)與電力調(diào)度、電力市場、可再生能源消納責(zé)任權(quán)重、碳排放權(quán)、能源“雙控”考核等項政策的銜接。
(二)積極構(gòu)建以能源主管部門統(tǒng)籌、市場化手段主導(dǎo)的電力需求響應(yīng)運行模式
注重效率兼顧公平，從政策宣貫、終端建設(shè)、實戰(zhàn)演練、效能信用評價等多方面著力，強化需求響應(yīng)業(yè)態(tài)培育，完善需求響應(yīng)資源調(diào)查和分級分類管理。
積極培育儲能、數(shù)據(jù)中心、5G 基站、充電樁、冷鏈冷庫等新興用戶，鼓勵綜合能源服務(wù)商、負荷集成商、小微園區(qū)、虛擬電廠等負荷集成模式，進一步擴大重點區(qū)域及省市需求響應(yīng)資源池規(guī)模范圍。
(三)加快探索區(qū)域多元化需求響應(yīng)發(fā)展模式和路徑
建議華東、廣東、山東等地， 立足當前市場建設(shè)基礎(chǔ)，進一步強化需求響應(yīng)綜合能力建設(shè)，重點創(chuàng)新推進需求響應(yīng)市場化模式， 探索需求響應(yīng)常態(tài)化運行。
華中等地，近期電力供需矛盾突出，宜多措并舉加快需求響應(yīng)業(yè)態(tài)培育，加快構(gòu)建并壯大需求響應(yīng)資源儲備能力。同時，進一步優(yōu)化需求響應(yīng)與有序用電銜接配合。
西北、西南等地， 由于局部地區(qū)負荷超預(yù)期發(fā)展，造成輸配電時段性阻塞矛盾凸顯，宜加快培育需求響應(yīng)新模式，特別是針對部分地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、負荷調(diào)節(jié)互補性不強的特點，探索構(gòu)建跨省、市、縣區(qū)的區(qū)域需求側(cè)資源互濟共享機制。選取試點地區(qū)，研究并試點提高電力交易價格上限，加快推進可中斷負荷電價，并按“誰受益誰承擔”原則向終端疏導(dǎo)。
(四)加快構(gòu)建以行業(yè)類型、用電類型為主要分類標準的需求響應(yīng)政策，在電價基礎(chǔ)上擴展需求響應(yīng)的激勵效果
針對大型工業(yè)，特別是高耗能行業(yè)，強化需求側(cè)管理，積極推動需求響應(yīng)與能源消費權(quán)益市場協(xié)同的試點應(yīng)用。
針對商業(yè)用戶，積極完善峰谷電價機制，進一步擴大峰谷價差，穩(wěn)步推動用戶側(cè)儲能或源儲一體化項目規(guī)范化、標準化實踐。針對中小型電力用戶，特別是居民、黨政工團與公共建筑空調(diào)負荷，鼓勵通過負荷聚合商、虛擬電廠服務(wù)商、售電公司等專業(yè)能源服務(wù)企業(yè)實現(xiàn)整合。
(五)夯實能力建設(shè)，為有效調(diào)用靈活性需求側(cè)資源鞏固基礎(chǔ)
加強國家電力需求側(cè)管理平臺功能建設(shè)。結(jié)合數(shù)字新基建， 加強需求側(cè)資源的全面監(jiān)測和電力供需形勢預(yù)測預(yù)警。
完善有序用電、需求響應(yīng)等信息披露工作，推動信息公開透明，拓寬信息發(fā)布渠道，加強輿論引導(dǎo)。
強化電力需求側(cè)管理城市綜合試點工作經(jīng)驗總結(jié)和推廣，形成可復(fù)制模式，大力拓展電力需求側(cè)管理實施范圍。積極推動終端計量、響應(yīng)能力建設(shè)。
【作者信息】
趙曉東，中國宏觀經(jīng)濟研究院能源研究所，高級工程師，研究方向：電力市場、綜合能源服務(wù);
王娟，中國宏觀經(jīng)濟研究院能源 研究所，副研究員，研究方向：能源市場、能源產(chǎn)業(yè);
周伏秋，中國宏觀經(jīng)濟研究院能源研究所，研究方向：新型電力系統(tǒng)、綜合能源服務(wù);
鄧良辰，中國宏觀經(jīng)濟研究院能源研究所，助理研究員，研究方向：綜合能源服務(wù)、電力系統(tǒng)。
