中國儲能網訊:單個用戶對電力系統(tǒng)的影響是微小的,但這些微小的影響聚集起來卻大有不同。引導用戶改變用電行為以促進電力供需平衡,正是需求側響應的重要使命。
中國對電力需求響應的探索約有十年時間,實施范圍從最初的四個試點城市擴展到十多個省市,用戶的參與意愿和能力在悄然提升。期間,國內電力供需形勢在緊張與寬松之間交替,電力市場建設從無到有,新能源逐步進入電力舞臺中央。
在2021年出現缺煤限電后,保供成為電力行業(yè)的重中之重。而新能源比重的持續(xù)提高也使許多地區(qū)的消納壓力不斷增加。在此背景下,業(yè)內對于用戶參與需求響應的期望值也開始升高。
經歷限電后,一些企業(yè)開始主動思考如何避免限電,減少限電對生產的影響,而儲能、電動汽車、虛擬電廠等新興主體的發(fā)展也使用戶側可調節(jié)資源變得豐富多元。
在過往經驗的基礎上,如何定位需求響應,培育更多市場主體,設計有效的激勵機制,激發(fā)用戶側活力,進一步發(fā)揮需求響應的作用,是值得行業(yè)探討的議題。
在新型電力系統(tǒng)建設背景下,可再生能源在發(fā)、用電結構中的占比攀升,單純依靠電源側已難以滿足電力調節(jié)需求。面對電力供需新形勢,電力行業(yè)越發(fā)看重用戶側資源的價值。
目前,國家層面尚未對電力需求響應作出明確定義。根據各省的需求響應實施方案及業(yè)界的認識,需求響應一般是指在電網運行過程中出現輕微缺電或用電負荷較低情況時,電力用戶根據價格信號或其他經濟激勵措施,在特定時段增加或減少用電負荷,從而促進電力供需平衡,保障電網穩(wěn)定運行。
經過近十年的發(fā)展,電力需求響應已在國內十余?。▍^(qū))市推廣運行,對削減高峰負荷和促進新能源有效消納起到一定的積極作用。
業(yè)內人士表示,由于缺乏長效機制,國內多地需求響應尚未實現常態(tài)化運行,成本疏導、行政與市場的關系是亟待厘清的問題。未來,實現資金來源市場化、推動需求響應與電力現貨市場耦合是實現需求響應可持續(xù)發(fā)展的重要方向。
十年探索
中國對電力需求響應的探索已有十年時間,隨著經濟和能源形勢不斷變化,需求響應的定位和作用也在不斷調整。
2010年國家發(fā)改委等部門印發(fā)《電力需求側管理辦法》,首次提出全國層面需求側資源管理的要求。
2012年,財政部、國家發(fā)改委印發(fā)《關于開展電力需求側管理城市綜合試點工作的通知》,選取北京、蘇州、唐山、佛山四個經濟產業(yè)各具特色的城市作為首批電力需求側管理綜合試點城市,并明確需求響應為電力需求側管理項目的重要內容之一。
政策推出前后恰是國內電力供需總體偏緊的階段。中電聯(lián)數據顯示,2011年全國共有24個省級電網缺電,最大電力缺口超過3000萬千瓦。此后兩年,全國電力供需總體平衡,但仍存在局部區(qū)域供需偏緊、采取錯避峰的情況。
2014年,上海啟動了全國首次電力需求響應試點,此后各試點城市及所在省份相繼起步。
“十三五”初期,國內電力供需形勢相對寬松,但棄水、棄風、棄光矛盾仍較為突出。2017年,國家發(fā)改委等部門修訂《電力需求側管理辦法》,將需求側管理的工作重心從降低用電負荷調整為消納可再生能源,提出“選擇需求響應資源條件較好、可再生能源富集的地區(qū),因地制宜開展需求響應,促進可再生能源電力消納試點”。
近年來,電力供需形勢再次轉變,電力需求不斷增長,電力負荷出現冬夏雙高峰的特征,并逐步常態(tài)化。2021年全國全社會用電量達8.31萬億千瓦時,同比增長10.3%,年初、迎峰度夏及9—10月部分地區(qū)存在電力缺口。中電聯(lián)預測,2022年全社會用電量將達8.7萬億—8.8萬億千瓦時,同比增長5%—6%。另一方面,風電、光伏等可再生能源迅猛發(fā)展,用電低谷期存在一定的新能源消納壓力。
在國內電力保供和能源轉型的背景下,需求響應的重要性凸顯。2022年1月,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》,提出完善電力需求響應機制,發(fā)揮需求側資源促進電力供需平衡和適應新能源電力運行的作用。3月,國家發(fā)改委、能源局印發(fā)的《“十四五”現代能源體系規(guī)劃》提出,力爭到2025年,電力需求側響應能力達到最大負荷的3%—5%。
截至目前,國內已有江蘇、上海、山東、廣東等十余個?。▍^(qū))市實施電力需求響應,覆蓋華東、華中、華北、南方、西南等區(qū)域。各地參與需求響應的主體包括電力用戶、負荷聚合商、虛擬電廠運營商、新能源發(fā)電企業(yè)等,響應資源涵蓋工業(yè)企業(yè)、商業(yè)樓宇、用戶側儲能、電動汽車充電設施、分布式發(fā)電、智慧用電設施等類型。
各地負荷特點和電力市場建設進度不同,需求響應啟動有先后之分,市場發(fā)展情況不一。江蘇需求響應啟動時間早、市場培育時間長,目前已形成較成熟的運行機制和穩(wěn)定的資源池。作為首批電力現貨市場建設試點,廣東、山東等已開始探索需求響應與現貨市場協(xié)同開展。
2022年春節(jié)期間,上海實現了填谷需求響應容量4.1萬千瓦,累計填谷電量7.1萬千瓦時,消納清潔能源2.2萬千瓦時。2021年5—12月廣東市場化需求響應試運行期間,實現了有效響應電量2.7億千瓦時。2020年全年,參與申報山東需求響應的用戶中,緊急型削峰最大響應負荷4.6萬千瓦,緊急型填谷最大響應負荷60.75萬千瓦,經濟型填谷最大響應負荷11.2萬千瓦。
市場VS行政
根據國家發(fā)改委《有序用電管理辦法》,有序用電指在電力供應不足、突發(fā)事件的情況下,通過行政措施、經濟手段、技術方法,依法控制部分用電需求,維護供用電秩序平穩(wěn)。各地根據年度電力供需平衡預測編制有序用電方案,在實施有序用電時,對列入方案的電力用戶采取錯峰、避峰、限電、拉閘等措施。
對比有序用電等強制手段,需求響應增加了用戶的主動權。當出現短時電力供應缺口或新能源消納不足時,用戶可自主選擇是否改變用電行為參與需求響應并獲得一定收益,實現電網削峰填谷。
eo通過梳理發(fā)現,目前國內多地的需求響應已實踐市場競價的模式。廣東、湖南等采取“報量報價”的模式,按報價從低到高、可響應容量由大到小等形成響應主體清單。江蘇、陜西等采取固定補貼價格,根據不同的調控時間、響應速度等形成不同的補貼標準。浙江則為固定價格與競價相結合。
在建設新型電力系統(tǒng)的背景下,大規(guī)模接入新能源給電網帶來較大的穩(wěn)定性挑戰(zhàn),用戶側的靈活調節(jié)作用凸顯。有研究人員指出,山東、廣東等地的經驗表明,以市場化的經濟激勵模式引導用戶自主自愿參與調節(jié),有助于聚合更多種類的響應資源,釋放更大的負荷空間,提高需求響應的調節(jié)能力。而要真正發(fā)揮需求響應的市場調節(jié)作用,需要厘清需求響應和有序用電的關系。
eo梳理發(fā)現,目前國內多地將需求響應作為有序用電的前置條件,廣東、安徽、山東等地在實施方案中提出“需求響應優(yōu)先,有序用電保底”的原則,貴州則解釋了日前、實時兩種響應方式如何與有序用電銜接。
但在實際運行中,仍然存在市場與行政邊界有待厘清的問題。上述研究人員透露,目前部分地區(qū)的需求響應實際上是有補貼的有序用電。受訪的行業(yè)研究者分析認為,上述問題與地方制定需求響應政策的依據——2017年發(fā)布的《電力需求側管理辦法(修訂版)》缺乏清晰界定有關。據消息人士透露,新一版電力需求側管理辦法正在制定中,需求響應中的計劃與市場關系有望在新規(guī)定中得以明確。
成本疏導難
電力需求響應有助于調節(jié)電力供需平衡、促進新能源消納。業(yè)內專家認為,要想更大限度發(fā)揮需求響應的作用,應明確常態(tài)化執(zhí)行機制,并解決成本疏導問題。
需求響應常態(tài)化運行,是指將需求響應作為一種常規(guī)的電力調節(jié)手段,在電力供需失衡時可隨時調用負荷側靈活性資源進行調節(jié),從而形成實時有效的源荷互濟協(xié)同。目前,國內多地主要在每年7、8月及11、12月等用電高峰時段組織開展削峰需求響應,在國慶節(jié)、春節(jié)等用電低谷期啟動填谷需求響應。
一位研究電力需求側管理的專家介紹,廣東、山東等地已逐步探索將需求響應作為一種常規(guī)調節(jié)手段,但目前大多數地區(qū)實施需求響應仍具有較強的計劃性和節(jié)點性。他表示,政策層面需明確需求響應在新型電力系統(tǒng)中的定位和作用,形成清晰明確的長效運行機制,涵蓋基礎制度、技術標準等多個方面。
成本疏導是實現需求響應常態(tài)化和可持續(xù)運作的關鍵問題。eo通過梳理發(fā)現,目前各地需求響應的資金來源包括電價外附加征收的差別電價收入、增發(fā)電量對應的價差空間或計入供電公司供電成本等。湖北2021年發(fā)布的電力需求響應實施方案顯示,2020年三峽增發(fā)電量對應的價差空間被用于解決需求響應資金支出,湖南2021年度夏季需求響應的補償資金由國網湖南省電力公司承擔,河南則提出地方各級政府可設立電力需求側管理專項資金。江蘇的需求響應資金來源則比較特殊,來自執(zhí)行季節(jié)性尖峰電價收取的電費。
《電力需求側管理辦法(修訂版)》顯示,各地電力需求側管理專項資金的來源可包括電價外附加征收的差別電價收入、其他財政預算安排等。有意見指出,國家層面對需求響應資金來源缺乏明確的指引,各地只能自行探索開拓資金來源,推進難度較大。
在建設電力市場的背景下,一些省份開始探索以市場化方式獲取可持續(xù)的資金。以廣東為例,自2021年啟動試運行至今,廣東需求響應產生的費用由需求地區(qū)市場用戶分攤,2021年5—12月市場用戶總分攤電費9.8億元。當地售電公司認為,“誰受益、誰分攤”的做法有利于市場公平運作,也實現了資金來源可持續(xù)。除了由市場用戶分攤,目前廣東需求響應的資金還包括電力現貨市場發(fā)電側考核及返還費用。
廣東、山東還結合當地電力現貨市場建設進度,逐步探索需求響應與現貨市場協(xié)同運作。廣東需求響應部分資金來自現貨市場,山東則探索需求響應的啟動與結算和現貨市場掛鉤。
山東2021年電力需求響應實施方案顯示,現貨市場進入長周期結算試運行后,當日前現貨市場發(fā)電側平均節(jié)點電價高于評估價格時,可啟動經濟型削峰需求響應競價。結算時,實際響應容量與日前市場出清結果的偏差部分,按實時市場平均節(jié)點電價結算。
研究人員表示,實現資金來源市場化是推動需求響應常態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。未來,需要國家層面推出市場化的長效收益機制,從政策上保障需求響應的資金來源。隨著現貨市場不斷成熟推廣,各地要探索需求響應和現貨市場的進一步耦合,實現交易行為、出清價格等與現貨市場交互。