最近一段時間，受各種因素疊加影響，部分省份出現(xiàn)了不同程度的缺電問題，電網(wǎng)公司積極履行供電保障職責，電網(wǎng)員工恪盡職守、努力奉獻，“保供電”“電力需求側管理”等成了全國熱詞。9月28日，國網(wǎng)公司召開保障供電緊急電視電話會議，明確提出“需求響應優(yōu)先、有序用電保底”的需求側保供電措施。
提到需求側，必須先介紹一下“電力需求側管理”，在2010年發(fā)布實施的《電力需求側管理辦法》中，定義指為提高電力資源利用效率，改進用電方式，實現(xiàn)科學用電、節(jié)約用電、有序用電所開展的相關活動，內涵是“科學用電、節(jié)約用電、有序用電”；在2017年《電力需求側管理辦法》修訂后，定義指加強全社會用電管理，綜合采取合理、可行的技術和管理措施，優(yōu)化配置電力資源，在用電環(huán)節(jié)制止浪費、降低電耗、移峰填谷、促進可再生能源電力消費、減少污染物和溫室氣體排放，實現(xiàn)節(jié)約用電、環(huán)保用電、綠色用電、智能用電、有序用電。電力需求側管理內涵得到擴展，增加了“環(huán)保用電、綠色用電、智能用電”。電力需求側管理概念從上世紀90年代初就引入我國，在提高終端用電效率、優(yōu)化電力資源配置、緩解電力供需矛盾、穩(wěn)定社會用電秩序等方面發(fā)揮了積極作用。
無論需求響應、虛擬電廠，還是有序用電、負荷控制，廣義上來說都屬于電力需求側管理范疇，是實施電力需求側管理的具體業(yè)務模式、技術手段等，其內涵和外延上存在一定交集。也造成了大家對需求響應、虛擬電廠、有序用電、負荷控制之間的區(qū)別、聯(lián)系認識不清，從而導致了工作中對需求側可調節(jié)、可中斷負荷資源容量數(shù)據(jù)，以及對虛擬電廠容量、負荷控制比例等數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑的不一致。
作為長期從事電力需求側工作的科研團隊一員，在與相關專家、學者研究探討后，對上述幾個概念的聯(lián)系和區(qū)別，談一些淺顯的認識。
一、需求響應
根據(jù)國家標準《GB/T 32672-2016 電力需求響應系統(tǒng)通用技術規(guī)范》規(guī)定，“需求響應指電力用戶對實施機構發(fā)布的價格信號或激勵機制做出響應，并改變電力消費模式的一種參與行為”。準確地說，需求響應是一種業(yè)務行為，涉及政府監(jiān)管部門、業(yè)務實施機構、電力用戶、代理商等參與主體。我們日常熟知的峰谷分時電價就是一種典型的電價型需求響應項目。受電力市場建設、需求響應相關標準實施、社會公眾認知、能源消費結構、經(jīng)濟發(fā)展水平等因素影響，我國需求響應業(yè)務仍有巨大的發(fā)展空間，代理商，也就是需求響應領域技術標準里廣泛提到的“聚合商”，這一類市場主體發(fā)展較緩慢，業(yè)務實施主要由各省電網(wǎng)企業(yè)來組織開展，各省電網(wǎng)企業(yè)的營銷部門承擔了業(yè)務組織、電力用戶資源聚合的職責；各省電網(wǎng)企業(yè)的調度部門根據(jù)電網(wǎng)電力平衡預測結果，觸發(fā)營銷部門啟動實施需求響應業(yè)務。
需求響應業(yè)務的實施，以用戶自愿為前提，試點階段電網(wǎng)企業(yè)作為業(yè)務實施機構，主動向特定范圍的電力用戶、聚合商下發(fā)需求響應事件通知，一般包括以下三方面信息：一是降低或提高單位容量用電負荷，激勵標準是多少；二是啟動時刻、持續(xù)時長、允許的爬坡時間；三是需求響應事件答復截止時刻。電力用戶根據(jù)與實施機構簽訂的《需求響應協(xié)議》規(guī)定，考慮自身生產(chǎn)經(jīng)營和生活用電需求，選擇是否響應；如果參與響應，進一步地與實施機構做更多輪次的互動，最終確保電力用戶準確響應實施機構發(fā)出的事件。如果電力用戶已經(jīng)實施自動需求響應能力建設改造，上述互動過程可以由自動需求響應終端代為執(zhí)行，幫助用戶節(jié)約大量的時間成本。
未來，隨著電力輔助服務市場、現(xiàn)貨市場建設以及電價改革的持續(xù)推進，特別是今年8月31日《并網(wǎng)主體并網(wǎng)運行管理規(guī)定（征求意見稿）》《電力系統(tǒng)輔助服務管理辦法（征求意見稿）》的發(fā)布，將對需求響應聚合商這一市場主體的發(fā)展，起到重要助推作用。背后的主要原因，可以理解為基于新版“兩個細則”，在輔助服務市場中確立了需求側資源及其聚合商參與電力系統(tǒng)平衡調節(jié)的市場主體地位，也就是明確了電力用戶、需求響應聚合商穩(wěn)定的盈利來源。
總體來說，需求響應所提供的輔助服務將在新能源消納方面扮演極為重要的角色，是新型電力系統(tǒng)建設的重點方向，在今后5到10年的時間里將迎來關鍵發(fā)展機遇。
二、虛擬電廠
虛擬電廠概念，最早起源于歐洲，是一種將零散發(fā)電資源聚合后參與電力市場交易的經(jīng)營主體，主要目的是解決小型、分布式發(fā)電廠無法直接參與電力市場交易的問題。隨著虛擬電廠概念被學界引入我國，需求側柔性可調節(jié)負荷資源、儲能資源、電動汽車等，也成為了虛擬電廠聚合的對象。2016年8月5日，在國家發(fā)展改革委辦公廳關于上海市城區(qū)（黃浦）商業(yè)建筑需求側管理示范項目的復函（發(fā)改辦運行〔2016〕1802號）中，附件《上海市城區(qū)（黃浦）商業(yè)建筑需求側管理示范項目方案》提到，項目目標為“基于互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源+大數(shù)據(jù)技術，開發(fā)建設上海城區(qū)（黃浦）商業(yè)建筑虛擬電廠，實現(xiàn)智能化、自動化、規(guī)?；?、資源多元化商業(yè)建筑需求響應，并為電力調峰/調頻和吸納可再生能源提供服務”。
因此，可以將虛擬電廠理解為需求響應業(yè)務的一種具體實現(xiàn)形式，它聚合的需求側資源具有響應速度快、監(jiān)測感知與互動控制水平高的特點，能夠更好地適應由于新能源出力波動帶來的電網(wǎng)平衡調節(jié)需求。如果虛擬電廠聚合的資源容量達到一定水平，在完成電網(wǎng)企業(yè)調度部門組織的調試與校核后，能夠應用于電網(wǎng)調頻場景。
虛擬電廠的運行需要一套由軟硬件組成的支撐系統(tǒng)，與需求響應業(yè)務實施所需要的支撐系統(tǒng)，在組成架構上沒有大的區(qū)別，主要是軟硬件、通信通道及安全防護等方面，存在技術性能上的差異，也可以說虛擬電廠是需求響應的一種高級形式，是高質量的需求響應。
為提升我國在虛擬電廠技術領域的國際話語權，由國家電網(wǎng)公司有關專家發(fā)起立項了虛擬電廠用例和功能架構兩項IEC國際標準，目前這兩項國際標準仍在起草中。
三、有序用電
根據(jù)國家發(fā)改委2011年頒布的《有序用電管理辦法》規(guī)定，“有序用電，是指在電力供應不足、突發(fā)事件等情況下，通過行政措施、經(jīng)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)的管理工作”。
有序用電與需求響應一樣，是一項業(yè)務，但與需求響應業(yè)務以經(jīng)濟性手段促使用戶主動改變用電行為不同，有序用電業(yè)務主要依賴于行政指令，以《電力法》作為法律依據(jù)，具有法律效力，納入有序用電方案和具體實施計劃的電力用戶，具有主動配合電網(wǎng)企業(yè)錯峰、避峰用電的法律義務。當然，在部分省市，電力用戶配合執(zhí)行有序用電，會享受可中斷電價優(yōu)惠，在執(zhí)行有序用電期間的錯避峰電量，每千瓦時獲得幾分到幾毛錢不等的經(jīng)濟補償。
有序用電業(yè)務的實施，每年需要由各級電力運行主管部門組織電網(wǎng)企業(yè)等相關單位編制年度有序用電方案，并由省級電力運行主管部門匯總報本級人民政府、國家發(fā)改委備案；在電網(wǎng)運行過程中，當調度部門預測到負荷缺口時，由營銷部門根據(jù)年度有序用電方案確定次日有序用電執(zhí)行計劃并報政府主管部門審批，計劃獲批后組織相關電力用戶執(zhí)行，接到有序用電執(zhí)行計劃通知的電力用戶，必須無條件配合執(zhí)行。
四、負荷控制
負荷控制是為落實需求響應和有序用電業(yè)務執(zhí)行需求，對電力用戶內部電力線路或特定用電負荷進行遠程操作的技術手段，最早可以追溯到1994年頒布實施的國家標準《GB 15148電力負荷控制系統(tǒng)通用技術條件》。有序用電業(yè)務中實施負荷控制，主要依托在電力用戶側安裝的負荷控制終端，該終端能夠利用所采集的電壓、電流信息實時計算所監(jiān)測各個線路的用電負荷情況，對未按照有序用電計劃執(zhí)行功率控制、用電時段控制的電力用戶實施聲光告警；在負荷控制開關的作用下，能夠對執(zhí)行不到位的線路實施跳閘控制。
在需求響應業(yè)務中，有一種基于激勵的需求響應業(yè)務類型為直接負荷控制，該業(yè)務場景主要針對響應準備時間較短，且對電力用戶生產(chǎn)經(jīng)營和生活影響較小的用電負荷設備，在《需求響應協(xié)議》規(guī)定范圍內，由自動需求響應終端對特定用電負荷設備直接實施關斷或運行狀態(tài)調節(jié)控制。
簡單總結來看，有序用電負荷控制，針對的是用戶內部用電線路；而需求響應負荷控制，針對的是具體用電負荷設備。
除此之外，近幾年由電網(wǎng)企業(yè)調度部門牽頭建設的精準切負荷系統(tǒng)，能夠根據(jù)調度主站下發(fā)的控制指令完成工業(yè)企業(yè)等大用戶內部納入精切范圍的用電負荷設備進行毫秒級切除，無需提前通知用戶，以應對由于直流閉鎖導致的交直流電網(wǎng)震蕩問題，也稱為“保障電網(wǎng)安全運行的第二道防線”，待用戶側負荷控制裝置接收到“允許合閘”信號后，用戶負荷才可以重新開啟。
五、可中斷、可調節(jié)負荷
可中斷負荷的概念，來自于有序用電相關文件，主要是指在有序用電業(yè)務中，能夠臨時關停的用電設備統(tǒng)稱，描述的是負荷的物理上的可中斷能力。電網(wǎng)企業(yè)在統(tǒng)計分析某工業(yè)企業(yè)可中斷負荷容量時，不是根據(jù)某臺用電負荷設備是否支持臨時關?；蚺R時調節(jié)用電功率而確定，而是指導工業(yè)企業(yè)通過優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營安排，采取臨時關停某條生產(chǎn)線、某個生產(chǎn)單元，或采取降低某個生產(chǎn)線、生產(chǎn)單元的設備開機數(shù)量等方式確定。因此，在有序用電業(yè)務中提到可中斷負荷時，通常的表達方式為“可中斷負荷容量”。
需求響應業(yè)務中，可中斷負荷、可調節(jié)負荷的概念都是適用的，且可調節(jié)負荷概念范圍大于可中斷負荷，從字面意義上看，可中斷負荷調節(jié)模式單一，就是通斷或開停調節(jié)；而可調節(jié)負荷支持的調節(jié)模式為多樣化的，可以調節(jié)運行狀態(tài)（如設置溫度、速度等），或調節(jié)輸入電流、電壓等。在7月23日《經(jīng)濟日報》頭版刊發(fā)的辛保安董事長署名文章《加快建設新型電力系統(tǒng)助力實現(xiàn)“雙碳”目標》中提到：加大需求響應力度，力爭2025年、2030年公司經(jīng)營區(qū)可調節(jié)負荷容量分別達到5900萬千瓦、7000萬千瓦。
綜上來看，在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設過程中，需求響應、有序用電業(yè)務具有極為重要的作用，是保障電力平衡不可或缺的支撐力量。中國電科院需求側綜合能源優(yōu)化與需求響應科技攻關團隊，將在政府主管部門、上級單位的指導下，與各級供電公司、電力用戶及相關社會單位共同努力，推動需求響應（虛擬電廠）、有序用電業(yè)務規(guī)范、有序、高質量發(fā)展。
