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电力需求响应探路

作者:洪嘉琳 来源:南方能源观察 发布时间:2022-06-23 浏览:

中国储能网讯:单个用户对电力系统的影响是微小的,但这些微小的影响聚集起来却大有不同。引导用户改变用电行为以促进电力供需平衡,正是需求侧响应的重要使命。

中国对电力需求响应的探索约有十年时间,实施范围从最初的四个试点城市扩展到十多个省市,用户的参与意愿和能力在悄然提升。期间,国内电力供需形势在紧张与宽松之间交替,电力市场建设从无到有,新能源逐步进入电力舞台中央。

在2021年出现缺煤限电后,保供成为电力行业的重中之重。而新能源比重的持续提高也使许多地区的消纳压力不断增加。在此背景下,业内对于用户参与需求响应的期望值也开始升高。

经历限电后,一些企业开始主动思考如何避免限电,减少限电对生产的影响,而储能、电动汽车、虚拟电厂等新兴主体的发展也使用户侧可调节资源变得丰富多元。

在过往经验的基础上,如何定位需求响应,培育更多市场主体,设计有效的激励机制,激发用户侧活力,进一步发挥需求响应的作用,是值得行业探讨的议题。

在新型电力系统建设背景下,可再生能源在发、用电结构中的占比攀升,单纯依靠电源侧已难以满足电力调节需求。面对电力供需新形势,电力行业越发看重用户侧资源的价值。

目前,国家层面尚未对电力需求响应作出明确定义。根据各省的需求响应实施方案及业界的认识,需求响应一般是指在电网运行过程中出现轻微缺电或用电负荷较低情况时,电力用户根据价格信号或其他经济激励措施,在特定时段增加或减少用电负荷,从而促进电力供需平衡,保障电网稳定运行。

经过近十年的发展,电力需求响应已在国内十余省(区)市推广运行,对削减高峰负荷和促进新能源有效消纳起到一定的积极作用。

业内人士表示,由于缺乏长效机制,国内多地需求响应尚未实现常态化运行,成本疏导、行政与市场的关系是亟待厘清的问题。未来,实现资金来源市场化、推动需求响应与电力现货市场耦合是实现需求响应可持续发展的重要方向。

十年探索

中国对电力需求响应的探索已有十年时间,随着经济和能源形势不断变化,需求响应的定位和作用也在不断调整。

2010年国家发改委等部门印发《电力需求侧管理办法》,首次提出全国层面需求侧资源管理的要求。

2012年,财政部、国家发改委印发《关于开展电力需求侧管理城市综合试点工作的通知》,选取北京、苏州、唐山、佛山四个经济产业各具特色的城市作为首批电力需求侧管理综合试点城市,并明确需求响应为电力需求侧管理项目的重要内容之一。

政策推出前后恰是国内电力供需总体偏紧的阶段。中电联数据显示,2011年全国共有24个省级电网缺电,最大电力缺口超过3000万千瓦。此后两年,全国电力供需总体平衡,但仍存在局部区域供需偏紧、采取错避峰的情况。

2014年,上海启动了全国首次电力需求响应试点,此后各试点城市及所在省份相继起步。

“十三五”初期,国内电力供需形势相对宽松,但弃水、弃风、弃光矛盾仍较为突出。2017年,国家发改委等部门修订《电力需求侧管理办法》,将需求侧管理的工作重心从降低用电负荷调整为消纳可再生能源,提出“选择需求响应资源条件较好、可再生能源富集的地区,因地制宜开展需求响应,促进可再生能源电力消纳试点”。

近年来,电力供需形势再次转变,电力需求不断增长,电力负荷出现冬夏双高峰的特征,并逐步常态化。2021年全国全社会用电量达8.31万亿千瓦时,同比增长10.3%,年初、迎峰度夏及9—10月部分地区存在电力缺口。中电联预测,2022年全社会用电量将达8.7万亿—8.8万亿千瓦时,同比增长5%—6%。另一方面,风电、光伏等可再生能源迅猛发展,用电低谷期存在一定的新能源消纳压力。

在国内电力保供和能源转型的背景下,需求响应的重要性凸显。2022年1月,国家发改委、能源局发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》,提出完善电力需求响应机制,发挥需求侧资源促进电力供需平衡和适应新能源电力运行的作用。3月,国家发改委、能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》提出,力争到2025年,电力需求侧响应能力达到最大负荷的3%—5%。

截至目前,国内已有江苏、上海、山东、广东等十余个省(区)市实施电力需求响应,覆盖华东、华中、华北、南方、西南等区域。各地参与需求响应的主体包括电力用户、负荷聚合商、虚拟电厂运营商、新能源发电企业等,响应资源涵盖工业企业、商业楼宇、用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电、智慧用电设施等类型。

各地负荷特点和电力市场建设进度不同,需求响应启动有先后之分,市场发展情况不一。江苏需求响应启动时间早、市场培育时间长,目前已形成较成熟的运行机制和稳定的资源池。作为首批电力现货市场建设试点,广东、山东等已开始探索需求响应与现货市场协同开展。

2022年春节期间,上海实现了填谷需求响应容量4.1万千瓦,累计填谷电量7.1万千瓦时,消纳清洁能源2.2万千瓦时。2021年5—12月广东市场化需求响应试运行期间,实现了有效响应电量2.7亿千瓦时。2020年全年,参与申报山东需求响应的用户中,紧急型削峰最大响应负荷4.6万千瓦,紧急型填谷最大响应负荷60.75万千瓦,经济型填谷最大响应负荷11.2万千瓦。

市场VS行政

根据国家发改委《有序用电管理办法》,有序用电指在电力供应不足、突发事件的情况下,通过行政措施、经济手段、技术方法,依法控制部分用电需求,维护供用电秩序平稳。各地根据年度电力供需平衡预测编制有序用电方案,在实施有序用电时,对列入方案的电力用户采取错峰、避峰、限电、拉闸等措施。

对比有序用电等强制手段,需求响应增加了用户的主动权。当出现短时电力供应缺口或新能源消纳不足时,用户可自主选择是否改变用电行为参与需求响应并获得一定收益,实现电网削峰填谷。

eo通过梳理发现,目前国内多地的需求响应已实践市场竞价的模式。广东、湖南等采取“报量报价”的模式,按报价从低到高、可响应容量由大到小等形成响应主体清单。江苏、陕西等采取固定补贴价格,根据不同的调控时间、响应速度等形成不同的补贴标准。浙江则为固定价格与竞价相结合。

在建设新型电力系统的背景下,大规模接入新能源给电网带来较大的稳定性挑战,用户侧的灵活调节作用凸显。有研究人员指出,山东、广东等地的经验表明,以市场化的经济激励模式引导用户自主自愿参与调节,有助于聚合更多种类的响应资源,释放更大的负荷空间,提高需求响应的调节能力。而要真正发挥需求响应的市场调节作用,需要厘清需求响应和有序用电的关系。

eo梳理发现,目前国内多地将需求响应作为有序用电的前置条件,广东、安徽、山东等地在实施方案中提出“需求响应优先,有序用电保底”的原则,贵州则解释了日前、实时两种响应方式如何与有序用电衔接。

但在实际运行中,仍然存在市场与行政边界有待厘清的问题。上述研究人员透露,目前部分地区的需求响应实际上是有补贴的有序用电。受访的行业研究者分析认为,上述问题与地方制定需求响应政策的依据——2017年发布的《电力需求侧管理办法(修订版)》缺乏清晰界定有关。据消息人士透露,新一版电力需求侧管理办法正在制定中,需求响应中的计划与市场关系有望在新规定中得以明确。

成本疏导难

电力需求响应有助于调节电力供需平衡、促进新能源消纳。业内专家认为,要想更大限度发挥需求响应的作用,应明确常态化执行机制,并解决成本疏导问题。

需求响应常态化运行,是指将需求响应作为一种常规的电力调节手段,在电力供需失衡时可随时调用负荷侧灵活性资源进行调节,从而形成实时有效的源荷互济协同。目前,国内多地主要在每年7、8月及11、12月等用电高峰时段组织开展削峰需求响应,在国庆节、春节等用电低谷期启动填谷需求响应。

一位研究电力需求侧管理的专家介绍,广东、山东等地已逐步探索将需求响应作为一种常规调节手段,但目前大多数地区实施需求响应仍具有较强的计划性和节点性。他表示,政策层面需明确需求响应在新型电力系统中的定位和作用,形成清晰明确的长效运行机制,涵盖基础制度、技术标准等多个方面。

成本疏导是实现需求响应常态化和可持续运作的关键问题。eo通过梳理发现,目前各地需求响应的资金来源包括电价外附加征收的差别电价收入、增发电量对应的价差空间或计入供电公司供电成本等。湖北2021年发布的电力需求响应实施方案显示,2020年三峡增发电量对应的价差空间被用于解决需求响应资金支出,湖南2021年度夏季需求响应的补偿资金由国网湖南省电力公司承担,河南则提出地方各级政府可设立电力需求侧管理专项资金。江苏的需求响应资金来源则比较特殊,来自执行季节性尖峰电价收取的电费。

《电力需求侧管理办法(修订版)》显示,各地电力需求侧管理专项资金的来源可包括电价外附加征收的差别电价收入、其他财政预算安排等。有意见指出,国家层面对需求响应资金来源缺乏明确的指引,各地只能自行探索开拓资金来源,推进难度较大。

在建设电力市场的背景下,一些省份开始探索以市场化方式获取可持续的资金。以广东为例,自2021年启动试运行至今,广东需求响应产生的费用由需求地区市场用户分摊,2021年5—12月市场用户总分摊电费9.8亿元。当地售电公司认为,“谁受益、谁分摊”的做法有利于市场公平运作,也实现了资金来源可持续。除了由市场用户分摊,目前广东需求响应的资金还包括电力现货市场发电侧考核及返还费用。

广东、山东还结合当地电力现货市场建设进度,逐步探索需求响应与现货市场协同运作。广东需求响应部分资金来自现货市场,山东则探索需求响应的启动与结算和现货市场挂钩。

山东2021年电力需求响应实施方案显示,现货市场进入长周期结算试运行后,当日前现货市场发电侧平均节点电价高于评估价格时,可启动经济型削峰需求响应竞价。结算时,实际响应容量与日前市场出清结果的偏差部分,按实时市场平均节点电价结算。

研究人员表示,实现资金来源市场化是推动需求响应常态化和可持续发展的重要一环。未来,需要国家层面推出市场化的长效收益机制,从政策上保障需求响应的资金来源。随着现货市场不断成熟推广,各地要探索需求响应和现货市场的进一步耦合,实现交易行为、出清价格等与现货市场交互。

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