用户侧分散资源灵活调节潜力待挖掘| 新型电力系统构建之路专题报道④

面对不断增长的新能源发电占比及带来的波动性，仅从电源侧着力显然不够，亟须扩宽渠道、创新思维，引入需求侧资源协同构筑新型电力系统已成为必然选择。

随着终端电气化水平的不断提升，用电设备类型的日益丰富。在广大的电力需求侧，电动汽车、空调、工业生产等大量的柔性负荷蕴藏着巨大的灵活调节潜力。

(相关资料图)

电力需求响应可以将分散的用户侧资源聚沙成塔，提升电网对清洁能源的接入能力和消纳能力，可以有效弥补新型电力系统调节资源的不足，成为符合新型电力系统发展需要的重要方式。

大量的柔性负荷蕴藏着巨大的灵活调节潜力

调高空调温度、开启电动汽车充放电……需求侧响应是广大用户参与新型电力系统友好互动最简单、最轻量的方式。通过对用电侧的需求进行整合和优化，使用电负荷尽可能地与新能源出力变化相吻合，更好地促进新能源消纳。

中国工程院院士舒印彪强调了挖掘用户侧响应资源的重要性：“用户主动响应是新型电力系统区别于传统电力系统的重要内容。应推广智慧用能管理，加强电动汽车、智能家电、家用储能、可中断负荷等需求侧响应能力建设。”

国家发改委能源研究所能源系统分析研究中心主任周伏秋介绍，电力需求响应是指为应对短时的电力供需紧张或可再生能源消纳利用困难等情况，通过实时电价信号、可中断负荷电价补偿、长期备用容量补偿等经济激励措施，引导电力用户通过自主调整用电行为、提高电能精细化和智能化管理水平，在特定时段减少或增加用电，实现削减电力系统负荷高峰或填充负荷低谷（即削峰和填谷），从而促进电力供需平衡，助力新能源消纳，保障电力系统安全稳定运行和绿色低碳发展。

2021年，国家能源局印发《关于强化市场监管有效发挥市场机制作用促进今冬明春电力供应保障的通知》，推动高载能工业负荷、工商业可调节负荷、新型储能、电动汽车充电网络、虚拟电厂、5G基站、负荷聚合商等参与辅助服务市场，激励需求侧主动参与系统调节，减少系统运行峰谷差。《“十四五”现代能源体系规划》也提出，在用电与灵活性资源方面，加强电力需求侧响应能力建设，整合分散需求响应资源。开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车与电网(V2G)能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂。

“积极推动电力需求响应与现有灵活性调节资源协同构筑新型电力系统，是切实可行的清洁、低成本战略路径。”周伏秋表示，一方面，这类负荷占比很大，仅空调负荷就占诸多地区尖峰负荷50%以上；另一方面，这类负荷具备能量存储特性，如果可以大规模地协同这些柔性负荷开展常态化的调节，就可以有效为上级电网提供所需的调节服务，从根本上弥补新型电力系统调节资源的不足。

他表示，在短时负荷快速调整的场景下，电力需求响应具有较好的经济性。据初步测算，为应对东部负荷中心短时出现的尖峰负荷，开展电力需求响应的年单位综合成本约为新建顶峰煤电的37%～50%、新建调峰燃机53%～70%以及新建抽蓄电站的32%～41%。同时，近年来电力系统中广泛应用的新型储能，可以通过与电力需求响应融合，进一步提高储能电站的利用效率，从一定程度上降低新型电力系统中灵活性资源新增投资的需求。

电力需求响应和虚拟电厂逐步在地方试点推广

事实上，“电力需求响应”并非新鲜词，已经出现有十年时间。我国自2012年启动电力需求侧管理城市综合试点工作，选取北京、苏州、唐山和佛山为试点城市，明确将推广电力需求响应作为试点的重要内容之一。2013年以上海为电力需求响应试点城市，我国首次电力需求响应正式实施，并逐步在综合城市试点或相关省份中推广。

江苏自2015年在苏州推动首次需求响应以来，不断扩大实施范围。2020年，削峰、填谷需求响应规模均位居全国第一。最大削峰响应能力达700万千瓦，最大填谷响应能力超过300万千瓦，自动需求响应能力达100万千瓦，全年累计促进清洁能源消纳达1.8亿千瓦时。

近年来，有关部门采取一系列举措支持开展需求侧响应，在需求侧积极引导调节消费习惯，促进用户参与系统互动。2017年，国家发展改革委修订并印发《电力需求侧管理办法（修订版）》，鼓励各类市场主体开发和利用需求侧响应资源。2021年，国家发展改革委印发《关于进一步完善分时电价的通知》，按照高峰、尖峰、低谷、深谷四个不同时段的价格落差来引导形成新的消费习惯。

在政策鼓励下，电力需求侧响应主体的多样化。响应主体准入门槛不断降低，包括居民在内的各类型电力用户逐步具备参与响应的资格，为电力需求响应提供充足的资源库。负荷聚合商、虚拟电厂运营商等主体的引入，为中小型电力用户、居民、党政工团和公共建筑用电开展精准响应创造了条件。用户侧储能和电动汽车的推广已逐步成为庞大的可开发需求响应资源。

各类分布式电源、储能系统、充换电站以及微电网、楼宇空调等多元化需求侧资源共同组成了“虚拟电厂”，参与电网实时调度，实现电源侧的多能互补、负荷侧的柔性互动。

2020年，上海市黄浦区商业建筑虚拟电厂作为上海电力需求响应日常调度资源，累计调度近1500幢次/26万千瓦，单次最大响应电量达50.5兆瓦时。

2022年12月，国网冀北电力有限公司主导制定的国际标准“虚拟电厂：用例”由国际电工委员会(IEC)一次性通过，将于近期正式发布。此标准是虚拟电厂领域全球首套国际标准，标志着我国在虚拟电厂领域实现了从追赶到领先的重大突破。

仍面临可靠性、经济性挑战

近年来在各地具体实践中，由于不同类型用户响应能力和意愿的差异，实现响应资源的可靠调用仍存困难。

有专业团队调研了解到，中小型电力用户参与较为积极，但其用电行为相对无序，响应能力弱，单体响应成功率一般在60%左右甚至更低。部分地区放开了居民负荷参与电力需求响应，从实施初期的情况看，居民用户参与积极性较高，但实施精准度、负荷调节能力等方面仍差强人意。

大型用户用电管理精细化程度较高，响应能力强，成功率高，通常以独立主体身份参与响应。其参与意愿易受主营业务的市场行情影响，且许多情况下是为了规避有序用电而参与需求响应。

电动汽车作为新型主体参与电网调节的应用中，公交车辆、物流车辆等集中响应的参与度较好，但私家车受个体行为随机、价格敏感性差异化大等因素影响，难以成为可靠的调用资源。

真金白银的降本或增收效果，可激发用户参与电力需求响应的积极性，这笔钱从哪里来？

据了解，电力需求响应补偿激励资金来源一般按照购电侧价差资金池、售电侧价差资金池、超发超用形成的盈余空间以及输配成本统筹考虑。

近年来，部分地区结合电力市场建设进度，加快探索按“谁受益谁承担”原则向终端疏导的模式并取得成效。但是，随着我国经济的快速发展以及可再生能源装机比重不断增加，各区域电力需求响应的响应频次、规模不断加大，补偿资金需求规模快速增加。资金来源的稳定性仍然是限制各地实施需求响应的重要难题。

业内人士表示，我国对虚拟电厂的实践，在相关配套政策、市场机制以及技术要求等方面均还有待完善，比如，国内大部分市场中用电侧报量不报价，电力用户只能被动地接受价格，使得大量资源的灵活性远远没有被挖掘出来。

以市场化方式培育更多参与主体

新型电力系统会影响到每一个人，其成功实施也依赖于每一个人以及无数大大小小的市场主体参与到电网互动中来。

但市场的建设和社会的认知都需要一个培育过程。落基山研究所部门总监刘雨菁建议，可通过为消费者提供更强的经济激励，准确地反映需求侧在系统中的价值，这种模式具备可大规模、持续性发展的潜力。

她具体建议，对于各省级主管部门对省内大小负荷及分布式资源归档建库、分类管理，根据它们的规模大小、行业类型、可调节能力、参与调节的意愿与价格敏感度、参与响应的可靠度与经济性等特性，形成定制化的调用策略以及逐步开发的计划，并将此类信息适当公开。各省级主管部门可以结合省内电力市场改革的节奏，制定不同类型的激励措施。若一两年内市场化准备不足，可通过政府定价和行政渠道收集补贴资金池的方式，对售电公司和负荷集成商给予激励，从而培育市场主体。

国家能源局相关负责人表示，下一步，国家能源局将会同有关部门切实提升电力负荷侧灵活调节能力，保障能源电力安全。一是加快推进需求侧响应能力建设，将以市场化方式开展需求侧响应的先进经验做法逐步推广至全部省份，明确需求侧响应资源的确定标准和程序，规范签署协议。二是指导督促各地做好分时电价机制政策的落地执行，充分发挥电价信号作用，引导用户高峰少用电、低谷多用电，提升电力系统运行效率效益。三是继续完善辅助服务市场机制建设，推动可调节用户参与辅助服务市场，提高需求侧等第三方响应能力。四是进一步健全完善电力规划实施工作机制和相关协同推进机制，确保规划重点任务和重点项目有力推进、有效实施，推动各地有效发挥电力需求侧响应能力。

(责编：蒲江）