中國儲能網(wǎng)訊：電改9號文將 “積極開展電力需求側(cè)管理和能效管理”列入五項基本原則重要內(nèi)容，4月9日，國家發(fā)展改革委、財政部又聯(lián)合發(fā)布《關于完善電力應急機制做好電力需求側(cè)管理城市綜合試點工作的通知》，電力需求側(cè)管理體制改革邁出重要一步。2005年，業(yè)內(nèi)專家曾刊發(fā)《從需求側(cè)管理到需求側(cè)響應》一文，重點分析需求側(cè)響應對電力市場穩(wěn)定有效運行和對消費者選擇的重要作用，今天看來還有很強的現(xiàn)實意義，現(xiàn)經(jīng)作者同意刊發(fā)此文，以供大家討論借鑒。
引言
需求側(cè)管理的內(nèi)涵和效應在我國已逐步被人們所認識。從需求側(cè)管理到需求側(cè)響應，絕不是一個簡單的概念搬弄，而是一個質(zhì)的拓展。需求側(cè)響應重在運用基于市場的價格去影響需求的時間和水平；而需求側(cè)管理重在采用市場價格手段之外的更為廣泛的一些措施，如提高終端用電效率和峰荷轉(zhuǎn)移等。需求側(cè)響應對提高電力市場的穩(wěn)定性和運行效率有著重要意義。
引入需求側(cè)響應勢在必行
什么是需求側(cè)響應呢？簡單地說，需求側(cè)響應就是將電力市場需求側(cè)帶回到價格設定過程中的一系列策略。需求側(cè)響應按內(nèi)容又可以分為系統(tǒng)導向和市場導向2種。具體的需求側(cè)響應項目則不計其數(shù)：從分時電價到實時電價，再到兩者結(jié)合的關鍵峰荷電價CPP(其典型成功案例就是法國的Tempo項目)，以及在單一固定電價和實時電價這2個極端之間無數(shù)的價格創(chuàng)新產(chǎn)品；從緊急需求側(cè)響應項目到需求側(cè)投標(DSB)市場；從補償式可中斷負荷到可中斷遠期合約(該合約含較低的合同價格和較高的中斷價格，當實時價格超過中斷價格時中斷負荷，需求方得到中斷價格)等等。所有這些項目的一個立足點就是：放松零售價格管制，促進電力價格品種的創(chuàng)新，歸還需求側(cè)響應的機會，促進需求側(cè)響應的能力(提高需求彈性)，以便在系統(tǒng)約束時能有效平衡發(fā)電側(cè)的市場力，將電力價格送回邊際成本。
在一個有效的市場中，價格是在市場買賣、供需雙方復雜的互動中形成的。但在單邊電力市場中，購買方?jīng)]有也無法參與價格設定過程，因而價格沒能起到供需之間“防震錘”的作用，使得電力市場相比其他市場要不穩(wěn)定得多。在加州電力危機之后，電力市場的穩(wěn)定性問題受到了人們的普遍關注。理論界已經(jīng)證明:單邊開放的電力市場是無法依靠自身的調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)穩(wěn)定運行的。當市場上總供給大于總需求時，寡頭廠商會通過價格競爭來淘汰邊際成本過高的廠商，在這一過程中，電力市場是穩(wěn)定而有效率的；而當電力市場的總供給與總需求趨于均衡時，寡頭廠商將具有足夠強大的市場力來操縱價格，造成市場價格上揚，這時候的市場是不穩(wěn)定和缺乏效率的。由于受時間、資金、技術等因素的制約，新廠商的進入會有阻礙和滯后，即使價格波動最終會通過市場的自發(fā)調(diào)節(jié)而收斂到一個穩(wěn)定值，但市場價格的長時間大幅度波動卻是人們無法接受的，因此必須要有其他措施來保證單邊市場的安全穩(wěn)定運行。
需求側(cè)響應就是保證單邊市場穩(wěn)定性的一個有效措施。單邊發(fā)電市場中，寡頭發(fā)電廠商操縱市場價格的能力，即其市場力，可以用該廠商的市場均衡份額與消費者的價格彈性之比來表示。所以，維持單邊市場的穩(wěn)定，也就是抑制發(fā)電商的市場力的途徑有2條：一是減少其市場份額，但這難免會損害發(fā)電規(guī)模經(jīng)濟性；二是提高需求側(cè)價格彈性，也就是增加需求側(cè)響應的能力。很明顯，將供應側(cè)的集中度減少一半和將需求側(cè)的價格彈性增加1倍，對價格即市場穩(wěn)定性的影響是一樣的，但后者更容易做到。
和世界上大多數(shù)國家尤其是發(fā)展中國家一樣，我國已經(jīng)選擇了一條以單一買方的單邊開放模式為起步模式的循序漸進的電力改革之路。從本國市場基礎的實際情況和電力工業(yè)的承受能力出發(fā)，這固然沒有錯，但如果不能從一開始就注重防范矯正單邊電力市場固有的穩(wěn)定性差的問題，這一模式將是一個危險模式。從這個意義上來說，在我國及早引入需求側(cè)響應意義非常重大，其意義已遠遠超出以往需求側(cè)管理項目的局部地域性和單個項目性，即其不僅是提升某個地區(qū)的用電效率的對策，而且也是提升整個電力市場的穩(wěn)定水平和運行效率的對策。也就是說，在根本市場規(guī)則的設計和市場的構(gòu)建中，要從一開始就引入供應側(cè)和需求側(cè)雙方資源來進行價格設定和發(fā)現(xiàn)工作。
雖然我國的電力市場改革有了大致的階段性計劃，但不是說在發(fā)電市場構(gòu)筑階段，售電側(cè)就不能有一點動作。事實上，在持續(xù)了2年多的電力、煤炭供需矛盾突出的情況下，人們已經(jīng)真實地感覺到了價格管制在市場供求變化的強大內(nèi)力前存在的諸多問題。盡管現(xiàn)在有了“煤電聯(lián)動”的框架性方案，但如果沒有售電價格的相應放開，“煤電聯(lián)動”將難以達到預期的效果。而那種認為電力市場改革應該一個階段一個階段去做，希望發(fā)電市場成熟之后再啟動售電市場改革以追求“穩(wěn)定”的想法，恰恰是無法穩(wěn)定的，原因就在于前面所述的單邊市場固有的不穩(wěn)定性。實際上，引入需求側(cè)響應并不需要對售電側(cè)進行結(jié)構(gòu)性改變，只要能產(chǎn)生一個大致反映電力供應成本和價值變化的市場價格，哪怕是個限量模擬市場價格，需求側(cè)響應項目就可以開始被引入并發(fā)揮作用了。
需求側(cè)響應和需求側(cè)管理的關系
需求側(cè)響應和需求側(cè)管理有一定的相關和重疊，但兩者更多的是其側(cè)重點的不同。事實上，增加需求側(cè)響應必然能夠為需求側(cè)管理很多措施的實施(如房屋熱絕緣、節(jié)能照明)及節(jié)能項目的推廣提供更好的經(jīng)濟激勵；而需求側(cè)管理項目又可以更充分地發(fā)揮、放大需求側(cè)響應項目的效應。一般來說，需求側(cè)響應要具備一個前提，那就是電力市場在某種程度上的開放，即具有電力實時市場價格和發(fā)現(xiàn)市場價格的機制。引入需求側(cè)響應的主要目的之一就是使這一價格發(fā)現(xiàn)過程更有效，而需求側(cè)管理則不需要這樣的前提。
如前所述，需求側(cè)響應包括系統(tǒng)導向和市場導向2種形式。系統(tǒng)導向的需求側(cè)響應是由系統(tǒng)運營者、服務集成者或購電代理商向消費者發(fā)出需要削減或轉(zhuǎn)移負荷的信號，通常基于系統(tǒng)可靠性程序；負荷削減或轉(zhuǎn)移的補償價格由系統(tǒng)運營者 或市場確定。而市場導向的需求側(cè)響應則是讓消費者直接對市場價格信號作出反應，產(chǎn)生行為的或系統(tǒng)的消費方式改變；價格是由批發(fā)市場和零售市場之間互動的市場機制形成。
可以看出，系統(tǒng)導向的需求側(cè)響應和需求側(cè)管理具有很大的相關性。西方有些學者把需求側(cè)管理中影響消費行為的項目稱為負荷管理項目，而把影響消費方式的項目稱為能源效率項目。負荷管理項目可以看作市場改革之前的需求側(cè)響應項目，這些項目在市場改革后發(fā)展為系統(tǒng)導向的需求側(cè)響應；而能源效率項目則在市場改革后仍由政府管制機構(gòu)和大量的能源服務公司推動和運作。在傳統(tǒng)電力工業(yè)結(jié)構(gòu)下，負荷管理項目可作為電力公司削減峰荷容量投資和推遲網(wǎng)絡升級投資的一種工具。這些項目包括直接的負荷控制和調(diào)整、高峰期電價、分時電價等。需要指出的是，在市場改革前作為負荷管理工具的高峰期電價和分時電價，雖然在市場改革后仍然是需求側(cè)響應的重要工具，但前后存在著本質(zhì)的區(qū)別：前者是作為壟斷電力公司的負荷管理手段，消費者只能被動接受而無選擇權(quán)；后者則是消費者的一個電價選擇，消費者可以自主決定是否參與。
負荷管理項目一般由電力公司操作。
由于這些垂直整合的公司包含了整個電力供應鏈，因而，他們能夠獲得項目的大部分經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，可以形成自我激勵。能源效率項目則在某些方面會與電力公司的利益相沖突，一般要由政府去推動。在能源服務公司出現(xiàn)之前，如果一定要由電力公司去運作，則必須要有相應的與績效評估掛鉤的激勵手段。
總之，需求側(cè)管理只是作為電力公司的一個負荷管理工具或政府提升能源效率的手段，而需求側(cè)響應則是全面參與電力市場的新資源：在零售市場，通過價格品種的創(chuàng)新，為消費者提供價格選擇和價格導向；在批發(fā)市場，為系統(tǒng)運營者提供經(jīng)濟調(diào)度手段，作為增加市場靈活性的新 的市場資源；在系統(tǒng)安全市場，則全面參與輔助服務市場、容量和備用市場的投標；在網(wǎng)絡可靠性方面，同樣提供分布的輸配電網(wǎng)緩解資源，并在網(wǎng)絡規(guī)劃中作為和供應側(cè)資源對等的資源；在效率和環(huán)境方面，通過補償峰荷容量，促進能源節(jié)約、效率提升和環(huán)境改善。需求側(cè)響應作為一種新的市場資源，平衡制約供應側(cè)的市場力，維持市場的穩(wěn)定。
需求側(cè)響應的重要內(nèi)容是提供需求側(cè)選擇
需求側(cè)響應的前提就是需求側(cè)選擇。
這不僅是指讓消費者有選擇供電商的權(quán)力，更重要的是讓消費者在電能產(chǎn)品、用電服務產(chǎn)品和電力價格產(chǎn)品的組合上有選擇權(quán)。需求側(cè)響應的最重要的內(nèi)容就是電力價格品種的無限創(chuàng)新，并讓消費者自主作出選擇，接受對其成本最有效的電力價格品種。
理想的電力市場要達到的目標就是:讓成本最低的生產(chǎn)者獲得生產(chǎn)資源和市場資源，讓價值賦予(也即使用效應)最高的消費者獲得產(chǎn)品分配。價格的角色就是忠實地傳遞生產(chǎn)者成本信息和消費者支付意愿信息。從電力生產(chǎn)者這一方面來看，不同時段、不同特性的機組有不同的電力生產(chǎn)成本，不同系統(tǒng)約束狀況、不同地理區(qū)域的電網(wǎng)有不同的電力傳輸成本，搭建發(fā)電市場就是為了去尋找、捕捉電力生產(chǎn)和傳輸?shù)倪呺H成本。但更重要的是要把這一成本信息有效地傳遞到終端，同時還要讓終端用戶能有效地表達他們的價值賦予，并反饋回來形成價格。
一個真正競爭的電力市場，消費者應該被置于市場的中心。要促使供電公司專注于“顧客的需要是什么？”“他們的支付意愿是多少？”這2個問題。消費者有一個支付意愿，反過來也有一個不愿意支付的臨界點，即某一消費的價格上限。但在實際市場中，譬如說，在醫(yī)院急診室的電力供應價值應遠遠高于在花園澆水的電力供應價值，盡管有顯著的價值差存在，但消費者 并沒有什么機會去表達這樣一種價值賦予，且在網(wǎng)絡約束時面臨著相同的停電風險。如果現(xiàn)在把消費者置于真實的、變化的供電價值和成本面前，讓他們在不同的價值和電力供應之間作出選擇，有些消費者可能會選擇在某些時候接受停電或削減負荷，以避免高昂的價格并得到一定的補償，而另外一些消費者會選擇接受高昂的價格而要求確保供電。
消費者的價格選擇還體現(xiàn)在平穩(wěn)價格和波動價格之間的一種自主選擇：一些消費者可能愿意選擇單一固定的價格，但他們實際上要為此多支付一個 “保險費用”；另一些消費者可能愿意選擇與實時成本不同形式不同程度掛鉤的浮動價格，其極端就是完全掛鉤的實時價格。在單一固定價格和實時價格之間，可存在無數(shù)的中間價格品種如各種分時電價、關鍵峰荷電價、設上限的實時電價等。顯然，從固定價格到實時價格，風險由低到高，而“保險費”和平均價格從高到低。
所以說，電力價格選擇要足夠的差異化，以便為消費者提供反映他們價值門檻的機會。如果消費者對電能使用、供應服務保障和價格平穩(wěn)性的價值賦予能在市場中得到充分表達，那么所有市場各方就都能作出最優(yōu)投資決策，從而使整個社會經(jīng)濟福利最大化。
需求側(cè)響應的完美形式是實時電價
引入需求側(cè)響應的形式有很多種，而實時電價是其中最為完美的一種。這里所說的實時電價，并不是在理論上分析的嚴格跟蹤邊際成本的“瞬時電價”，而是將終端用戶價格與批發(fā)市場出清價格直接或間接相聯(lián)系的一種電價，又稱動態(tài)定價。
實時電價的替代方案同樣有很多種，這些替代方案可以歸為2大類：一是從固定電價到實時電價之間的各種價格產(chǎn)品，包括分時電價；二是通常所說的“負負荷方案(Negawatts)”，一般都是基于在特定時間對消費者減少消費提供支付，包括可中 斷負荷、可選擇合同及需求側(cè)投標等。
分時電價在全球有著廣泛的應用，在我國也已得到大規(guī)模推廣。市場改革前被強制推廣的分時電價在取得成效的同時往往產(chǎn)生較多的負效應；即使在培育充分的電力市場中，分時電價的優(yōu)點也不那么明顯。這是因為分時電價是提前設定的且在比較長的時期內(nèi)固定的，這就對售電商在設計分時電價時對批發(fā)價格曲線的預測，以及對顧客價格彈性研究的要求非常高，且對負荷特性的變化無法應對。而實時電價則全然沒有這種固化帶來的不靈活，同時還可以更好地增加批發(fā)和零售價格之間的透明度。
至于“負負荷方案”，即使在其得到最好的設計和執(zhí)行的情況下，也只具有實時電價機制的某些優(yōu)點，而兩者實際上的執(zhí)行成本差不多。例如實行可中斷負荷，需要與實時電價機制相同多的實時電價表計設備，需要相同多的價格、負荷、邊際備用容量的信息傳輸，而且這些減負荷的項目還存在更困難的問題即如何確定支付的基準。除非這些方案為強制性的，且基準的設定完全基于不由消費者控制的信息(如往年負荷信息)，否則，這些方案都很容易受制于人為操縱和自我選擇。
當前，許多OECD國家都推行了消費者可選擇的實時電價項目，收到了非常好的效果。從對這些項目執(zhí)行情況的分析來看，消費者對實時價格的負荷響應是很顯著且持續(xù)的，并且價格越高負荷響應強度越大。實時電價項目的推行，起到了非常顯著的“磨平價格釘”的作用。有研究表明，如果有5%的電力消費實行實時電價，那么哪怕其需求彈性只有0.1，超高的峰荷電價也會降低近40%；如果對10%的零售負荷實行實時電價，假設其需求彈性有0.2，則峰荷價格可以下降73%以上。對美國賓州—新澤西—馬里蘭聯(lián)合電力系統(tǒng)(PJM)、新英格蘭等幾個電力批發(fā)市場的研究表明，批發(fā)市場有容量約束時產(chǎn)生的極端價格，對零售價格的影響很大，但事實上這種極端價格持續(xù)的時間又很短。據(jù)統(tǒng) 計，在新英格蘭，1%的高峰價格期的電力供應占據(jù)了15.8%的批發(fā)市場電力供應成本(負荷加權(quán)平均)。而如果增加需求側(cè)響應將會顯著降低這些高峰價格，從而使所有的消費者獲益。從中長期來看，更強的需求側(cè)價格彈性意味著高峰價格將不會那么凸顯，而是會有更長時間的較高的價格，作為對提升需求側(cè)響應能力的必要投資的回報。也就是說，需求側(cè)響應的主要作用在于形成波動更小的更平坦的價格曲線，然后才是形成更低的批發(fā)價格。批發(fā)價格會更具可預測性，合同價格更容易確定，所有參與者的風險都得以下降從而使得市場運轉(zhuǎn)更有效。
引入實時電價并不是發(fā)達電力市場條件下的專利，事實上，只要形成了能大致反映系統(tǒng)邊際成本的競價市場，哪怕是個模擬市場，就可以引入實時電價了，這就是現(xiàn)階段的實時電價用戶群方案。
該方案的要點是在現(xiàn)有的短期競價市場的基礎上，鼓勵或要求有條件裝設分時表計的用戶參加實時電價用戶群，通過因特網(wǎng)等途徑向他們傳遞競價市場的價格信號，作為他們的參考電價。而他們的實際結(jié)算電價將基于電網(wǎng)公司實際的外購平均電價進行等比例調(diào)整。如某月某電網(wǎng)公司的加權(quán)平均外購電(包括合同購電和平衡市場購電)價為500元/兆瓦時，而該電網(wǎng)公司的實時電價用戶群的平均參考電價為400元/兆瓦時，則他們的實際月末結(jié)算電價將在原參考實時電價的基礎上全部下浮20%。結(jié)算電價的確定受管制機構(gòu)監(jiān)督。輸配電費和功率因數(shù)調(diào)整的處理方法可參照現(xiàn)行的大用戶直購電管理辦法，輔助服務計入輸配電費用。也就是說，電網(wǎng)公司實際上成為用戶群的購電代理，真實地傳遞外購電成本。電網(wǎng)公司仍然有強烈的激勵去尋求最低的合同電價和平衡電價，因為還有廣大的普通用戶，他們的電價受管制且調(diào)整不可能太頻繁。
（作者：劉寶華，國家能源局核電司司長；王冬容，中電國際政研室副主任；曾鳴，華北電力大學教授）
