陳明帆，寧光濤，何禮鵬，黃立毅，覃 丹，王 路，周亞武

（1.海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司，?？?570203；2.廣東省電力設(shè)計(jì)研究院，廣州 510663；3.廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院，廣州 510006）

我國(guó)電力市場(chǎng)化改革推行近30年來(lái)，電力供需表現(xiàn)為“電力短缺與電力過(guò)?！苯惶娉霈F(xiàn)，其根本原因是無(wú)法以市場(chǎng)化的手段優(yōu)化資源配置，且市場(chǎng)供需之間缺乏實(shí)時(shí)的互動(dòng)機(jī)制［1］。售電市場(chǎng)的逐步放開(kāi)需要在需求側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)、放開(kāi)用戶選擇權(quán)并動(dòng)態(tài)地整合需求側(cè)資源以促進(jìn)供需平衡，在放開(kāi)環(huán)境中將會(huì)形成競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制和靈活性市場(chǎng)環(huán)境兩大關(guān)鍵要素。而需求響應(yīng)（demand response,DR）是需求側(cè)管理（demand side management,DSM）在競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中的發(fā)展，DR技術(shù)的實(shí)施依托于競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制與靈活性市場(chǎng)環(huán)境?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著售電市場(chǎng)在我國(guó)電力工業(yè)的逐步放開(kāi)，DSM在中國(guó)將有更長(zhǎng)足的發(fā)展［2］。

國(guó)家出臺(tái)有關(guān)售電市場(chǎng)引入競(jìng)爭(zhēng)的政策時(shí)間不長(zhǎng)，且DSM在我國(guó)的發(fā)展仍處于初步階段，因而現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)我國(guó)售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下DSM的應(yīng)用研究尚未深入剖析?，F(xiàn)有文獻(xiàn)［2—6］主要研究智能電網(wǎng)背景下的DSM以及如何在需求側(cè)改革的背景下探索其新的營(yíng)銷策略和運(yùn)行機(jī)制，但在售電市場(chǎng)逐步放開(kāi)所形成的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制和靈活性市場(chǎng)環(huán)境下，對(duì)DSM帶來(lái)的影響和機(jī)遇等方面討論涉及較少，對(duì)DSM技術(shù)如何有效推進(jìn)售電市場(chǎng)放開(kāi)進(jìn)程的探討也存在缺失。

1 售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境的發(fā)展歷程

1.1 電力市場(chǎng)化改革的格局演變

從嚴(yán)格意義來(lái)講，我國(guó)電力體制改革可以分為3個(gè)階段：第一階段是自1997年初國(guó)家電力公司成立，標(biāo)志著中國(guó)電力市場(chǎng)化的開(kāi)始，由此邁出了政企分開(kāi)的實(shí)質(zhì)性步伐，政府管理部門與國(guó)家電力公司開(kāi)始理順關(guān)系，并探索各自運(yùn)作機(jī)制；第二階段是2002年到2015年，從發(fā)布《電力體制改革方案》“5號(hào)文”到落實(shí)“廠網(wǎng)分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)、打破壟斷、引入競(jìng)爭(zhēng)”［7］為主要目標(biāo)的電力體制改革以來(lái)，在形成以五大發(fā)電集團(tuán)為主的發(fā)電側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)，建立起多元化的電力交易主體，為開(kāi)展發(fā)電側(cè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提供了合理的市場(chǎng)主體格局；第三階段則是從2015年3月發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》［8］“9號(hào)文”開(kāi)始，主要在售電側(cè)引入競(jìng)爭(zhēng)，目的在于發(fā)電側(cè)和售電側(cè)同時(shí)引入競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)以市場(chǎng)機(jī)制動(dòng)態(tài)地優(yōu)化資源配置，由此也標(biāo)志著延宕13年的電力體制改革進(jìn)入了新的探索階段［9］。

1.2 售電市場(chǎng)放開(kāi)的發(fā)展現(xiàn)狀

售電市場(chǎng)放開(kāi)是電力體制深化改革的重點(diǎn)，作為售電側(cè)供需雙方的核心樞紐，上承供給側(cè)，下接需求側(cè)，在實(shí)現(xiàn)供需平衡的目標(biāo)中舉足輕重［10］。從“9號(hào)文”中可發(fā)現(xiàn)，售電市場(chǎng)放開(kāi)的本質(zhì)就是改變目前電網(wǎng)公司“統(tǒng)購(gòu)包銷”的售電模式，培育多元化的售電主體，逐步放開(kāi)用戶側(cè)的購(gòu)電選擇權(quán)，促進(jìn)各個(gè)售電主體、電力用戶積極參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，最終形成“多方買—多方賣”的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制和靈活性市場(chǎng)環(huán)境［11］，其中市場(chǎng)化結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 售電市場(chǎng)開(kāi)放環(huán)境下的市場(chǎng)化結(jié)構(gòu)

依據(jù)結(jié)構(gòu)圖1，從監(jiān)管流、電力流、業(yè)務(wù)流3個(gè)角度分析放開(kāi)環(huán)境下的市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制與市場(chǎng)主體環(huán)境。

（1）監(jiān)管流。在售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下，相關(guān)機(jī)構(gòu)如市場(chǎng)管理委員會(huì)對(duì)發(fā)電企業(yè)、交易機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)企業(yè)、售電主體及電力用戶等市場(chǎng)主體實(shí)施全面監(jiān)管。

（2）電力流。由市場(chǎng)化結(jié)構(gòu)圖可知，電力流主要分為2條線路：①發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)電能經(jīng)由電網(wǎng)企業(yè)的輸配網(wǎng)絡(luò)傳輸給用戶；②發(fā)電企業(yè)電能經(jīng)由輸電網(wǎng)絡(luò)后，通過(guò)多元化售電主體（配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)權(quán)）的配電網(wǎng)絡(luò)傳送給終端用戶。

（3）業(yè)務(wù)流。在售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下，業(yè)務(wù)流體現(xiàn)在以下方面：①大用戶直購(gòu)電，即發(fā)電主體與大用戶之間在交易機(jī)構(gòu)的電力業(yè)務(wù)；②多元化售電主體與未參與直接交易用戶之間的業(yè)務(wù)聯(lián)系；③售電主體調(diào)度用戶需求側(cè)資源間的業(yè)務(wù)聯(lián)系。

積極推動(dòng)售電側(cè)市場(chǎng)主體培育、放開(kāi)用戶選擇權(quán)，形成競(jìng)爭(zhēng)有效的市場(chǎng)機(jī)制與靈活性市場(chǎng)環(huán)境，關(guān)乎著電力市場(chǎng)化改革成?。?2］。國(guó)際經(jīng)驗(yàn)［13］表明，競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制與靈活性市場(chǎng)環(huán)境有助于高效實(shí)施DSM，而在售電市場(chǎng)積極推行DSM將為售電市場(chǎng)有序放開(kāi)、電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、能源節(jié)約及環(huán)境保護(hù)等帶來(lái)顯著的效益，兩者相輔相成。

2 DSM關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施條件

2.1 DSM關(guān)鍵技術(shù)

目前DSM關(guān)鍵技術(shù)主要包括負(fù)荷管理和能效管理，其中負(fù)荷管理是指通過(guò)可中斷負(fù)荷調(diào)控、價(jià)格激勵(lì)信號(hào)等負(fù)荷調(diào)控手段改變用戶用電方式，從而達(dá)到移峰填谷、負(fù)荷整形的目的，主要的實(shí)施方式為DR項(xiàng)目。DR項(xiàng)目是針對(duì)DSM在競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)應(yīng)用研究中提煉出來(lái)的，使其完善DSM的市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制。自動(dòng)需求響應(yīng)（automated demand response,ADR）技術(shù)是運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、雙向通信技術(shù)、優(yōu)化決策及智能化設(shè)備等實(shí)現(xiàn)根據(jù)價(jià)格激勵(lì)或需求資源等信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的調(diào)整負(fù)荷，形成實(shí)時(shí)電價(jià)。能效管理是指通過(guò)高效設(shè)備改造或節(jié)能設(shè)備的推廣，以提高能源效率，主要的實(shí)施方式為能源替代、節(jié)能節(jié)電等能效項(xiàng)目。在DSM的關(guān)鍵技術(shù)中，由于DR項(xiàng)目引入了市場(chǎng)的調(diào)節(jié)機(jī)制，無(wú)疑在提高能效、消納可再生能源、移峰填谷等方面的效用是最佳的［14］。

2.2 DSM實(shí)施條件

DSM在我國(guó)實(shí)施多年，取得顯著的成果，具有代表性的是在21世紀(jì)初用電緊張時(shí)期，DSM應(yīng)用政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、宣傳等手段，在輔助社會(huì)安定、國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng)等方面發(fā)揮了重要作用。但一些傳統(tǒng)的DSM的手段已難以適應(yīng)新市場(chǎng)環(huán)境，目前推行的“可中斷負(fù)荷電價(jià)、峰谷分時(shí)電價(jià)”等項(xiàng)目在試點(diǎn)省份投入應(yīng)用，大部分都是依靠政府或者電網(wǎng)高額補(bǔ)貼予以維持。事實(shí)證明，依賴政策性補(bǔ)貼無(wú)法真正反映市場(chǎng)的供求關(guān)系。補(bǔ)貼過(guò)多，導(dǎo)致無(wú)效的資源配置；補(bǔ)貼過(guò)少，需求響應(yīng)無(wú)法達(dá)到要求。在我國(guó)推行DSM項(xiàng)目，由于缺乏相應(yīng)的軟硬件支持，方案管理、價(jià)格發(fā)現(xiàn)、激勵(lì)制定的可靠性和實(shí)時(shí)性都難以得到保障。大范圍推廣DSM的基礎(chǔ)是具備良性競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)機(jī)制與靈活性的市場(chǎng)環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)需求相應(yīng)提供合理高效的價(jià)格機(jī)制和交易環(huán)境，而DR的雙向互通與價(jià)格聯(lián)動(dòng)特性是DSM參與系統(tǒng)運(yùn)行的前提，是實(shí)現(xiàn)提高能效、緩解環(huán)境危機(jī)與供需平衡等目標(biāo)的關(guān)鍵［15］。

3 DSM在售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下的展望與思考

從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，需求側(cè)作為售電市場(chǎng)建設(shè)的重點(diǎn)對(duì)象，DSM的常態(tài)化實(shí)施將成為售電市場(chǎng)開(kāi)放環(huán)境順利推進(jìn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)。此外，售電市場(chǎng)的有序放開(kāi)會(huì)逐漸形成完善的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制與靈活性市場(chǎng)環(huán)境，這兩大因素對(duì)于DSM項(xiàng)目的有效推進(jìn)將會(huì)起到至關(guān)重要的作用。

（1）DSM是售電市場(chǎng)開(kāi)放順利推進(jìn)的支撐技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)其建設(shè)目標(biāo)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。要建立“多買方-多賣方”的售電市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)與電力用戶之間業(yè)務(wù)流、電力流等雙向信息的實(shí)時(shí)互動(dòng)是關(guān)鍵。DR項(xiàng)目作為實(shí)現(xiàn)雙向信息互動(dòng)的技術(shù)手段，通過(guò)實(shí)時(shí)地向電力用戶呈現(xiàn)電價(jià)信息及用電情況，不僅可有效的地改善電力用戶的節(jié)能意識(shí)，而且可通過(guò)計(jì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)不同用電特性進(jìn)行精細(xì)化挖掘，為不同用戶制定個(gè)性化用電方案。緩解環(huán)境、能源危機(jī)，主要通過(guò)提高能源效率來(lái)實(shí)現(xiàn)。能效項(xiàng)目利用政策鼓勵(lì)或補(bǔ)貼的方式，對(duì)現(xiàn)有的用電設(shè)備進(jìn)行能效改造，同時(shí)制定能效標(biāo)準(zhǔn)，為能效精細(xì)化提供管理工具。此外，DR項(xiàng)目可通過(guò)積極調(diào)度需求側(cè)資源，既有助于可再生能源發(fā)電的消納，又可輔助市場(chǎng)力量調(diào)整發(fā)電資源，促使高效機(jī)組多發(fā)滿發(fā)，低效機(jī)組少發(fā)或不發(fā)，進(jìn)而逐步將低效機(jī)組剔除出市場(chǎng)。

（2）售電市場(chǎng)放開(kāi)所形成的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制和靈活性市場(chǎng)環(huán)境將為DSM的有效實(shí)施提供重要的機(jī)制保障與市場(chǎng)環(huán)境。從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在售電市場(chǎng)放開(kāi)逐步推進(jìn)的國(guó)家或地區(qū)，其市場(chǎng)準(zhǔn)入、價(jià)格制定、保底供電、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、更換供電商、信用機(jī)制等方面都建立了完善的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制和靈活互動(dòng)的市場(chǎng)環(huán)境。在放開(kāi)環(huán)境下可充分利用各種能源整合平臺(tái)，將電力用戶余量上網(wǎng)、增值服務(wù)等需求側(cè)資源參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)公平有序的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生良性供求關(guān)系的電價(jià)，進(jìn)而形成健康高效的價(jià)格機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制。此外，售電主體則可以通過(guò)設(shè)計(jì)不同的DR項(xiàng)目來(lái)吸引電力用戶、挖掘用戶側(cè)自身的需求響應(yīng)資源，從而獲得較低的購(gòu)售電成本，實(shí)現(xiàn)供需平衡、買賣雙贏的局面。

（3）DSM成為售電主體有力競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵手段，更加有利于促進(jìn)電力市場(chǎng)供需平衡。在售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境中，公平競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)的購(gòu)銷差價(jià)空間將逐漸縮小，售電主體之間增加市場(chǎng)份額的核心競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)自電力資源與用戶側(cè)資源，而售電市場(chǎng)放開(kāi)形成的市場(chǎng)環(huán)境將為DSM提供更寬廣的價(jià)值空間和功能實(shí)現(xiàn)。研究表明，需求側(cè)資源的利用尤為重要，不僅可參與市場(chǎng)促進(jìn)供需平衡，而且能夠?yàn)槭垭娭黧w擴(kuò)大市場(chǎng)份額提供保證。屆時(shí)DSM不僅成為售電主體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的主要技術(shù)手段，而且DSM還將成為售電主體主要的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，成為全新的盈利模式。售電主體需要抓住機(jī)遇，利用新的市場(chǎng)手段積極調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源，實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)態(tài)的優(yōu)化配置、促進(jìn)供需平衡。此外，通過(guò)DR項(xiàng)目同用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)雙向信息互動(dòng)，了解其不同的需求特性，積極開(kāi)發(fā)多樣性增值服務(wù)，促進(jìn)售電商與其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合，以此來(lái)增加售電主體自身的市場(chǎng)份額，打破現(xiàn)有電網(wǎng)企業(yè)的“新型壟斷”。

4 售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下實(shí)施DSM的關(guān)鍵步驟與建議

從國(guó)際電力市場(chǎng)改革的成功案例中不難發(fā)現(xiàn)，盡管各國(guó)的改革方案、政策手段有所不同，但其市場(chǎng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)卻有一個(gè)共同的特點(diǎn)——從需求端出發(fā)，設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)需求資源響應(yīng)，引入DSM。由于各國(guó)在電力消費(fèi)水平、市場(chǎng)開(kāi)放狀態(tài)、環(huán)境能源現(xiàn)狀、人文經(jīng)濟(jì)等方面存在差異，所以我國(guó)在售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下推行DSM必須緊密結(jié)合當(dāng)下的電力發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)技術(shù)條件和政策環(huán)境，將面向售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下的DSM建設(shè)分為3個(gè)階段。

第1階段：售電市場(chǎng)初期深入推廣DSM理念。在需求側(cè)通過(guò)政策激勵(lì)或價(jià)格補(bǔ)貼大力推廣高效設(shè)備改造、節(jié)能設(shè)備更換，鼓勵(lì)電力用戶積極參與售電市場(chǎng)DSM。此外，政府號(hào)召多元化的售電主體積極推動(dòng)智能電能表、高級(jí)量測(cè)體系等智能設(shè)備的普及。該階段的重點(diǎn)是立足于當(dāng)前“電能信息采集與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”的智能化改造，實(shí)現(xiàn)電力銷售各個(gè)環(huán)節(jié)電能信息一體化采集、分析、監(jiān)控、集成和綜合應(yīng)用，為DSM項(xiàng)目的順利推行提供良好的技術(shù)支撐。

第2階段：售電市場(chǎng)放開(kāi)中期，競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制和市場(chǎng)環(huán)境逐漸形成，重視需求側(cè)資源參與運(yùn)行，加強(qiáng)DSM信息系統(tǒng)建設(shè)，積極推進(jìn)DSM平臺(tái)的DR功能和完善售后服務(wù)反饋評(píng)價(jià)機(jī)制，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力大數(shù)據(jù)的匯總、分析、預(yù)測(cè)和共享。經(jīng)由前期“電能信息采集與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”的智能化改造，逐步構(gòu)建系統(tǒng)智能化信息雙向互動(dòng)體系。通過(guò)雙向信息互動(dòng)，加強(qiáng)對(duì)用戶的用電特性分析，指導(dǎo)用戶依據(jù)市場(chǎng)的實(shí)時(shí)供求關(guān)系調(diào)整自己的用電方式，并隨著輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展和完善，鼓勵(lì)用戶參與DR項(xiàng)目，允許需求側(cè)資源參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

第3階段：售電市場(chǎng)發(fā)展到完全放開(kāi)，競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制和靈活互動(dòng)市場(chǎng)環(huán)境愈加完善，并隨著DSM信息系統(tǒng)的成熟應(yīng)用，智能城市、智能樓宇、智能家居、智能微網(wǎng)等技術(shù)領(lǐng)域在智能電網(wǎng)的推動(dòng)下，可為ADR的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的軟硬件支持，而動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的ADR是售電市場(chǎng)建立現(xiàn)貨市場(chǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)。通過(guò)現(xiàn)貨市場(chǎng)的平臺(tái)，類似可再生能源高比例并網(wǎng)的不穩(wěn)定性、消納分布式能源發(fā)電、對(duì)沖售電主體的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、降低人工成本以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)供需平衡等一系列問(wèn)題都將迎刃而解。

5 結(jié)論

“電力短缺與電力過(guò)?！苯惶娉霈F(xiàn)、能源與環(huán)境危機(jī)升級(jí)等一系列發(fā)展問(wèn)題，促使售電市場(chǎng)放開(kāi)成為新一輪電改的核心，將全面提高能效、動(dòng)態(tài)整合需求側(cè)資源放到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要高度。其中DSM是調(diào)控需求側(cè)資源參與系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，而完善價(jià)格機(jī)制與競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境是有效實(shí)施DSM的前提。因此，本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，通過(guò)DSM在售電市場(chǎng)放開(kāi)環(huán)境下的展望與思考可得出以下結(jié)論：

（1）各國(guó)電力市場(chǎng)改革的改革方案、政策手段不盡相同，但它們的市場(chǎng)設(shè)計(jì)卻有一個(gè)共同的特點(diǎn)，都是從需求端出發(fā)，重視需求側(cè)資源，引入DSM。

（2）DSM的常態(tài)化實(shí)施將成為售電市場(chǎng)開(kāi)放環(huán)境順利推進(jìn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，售電市場(chǎng)放開(kāi)所形成的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)機(jī)制與靈活性市場(chǎng)環(huán)境將為DSM的有效實(shí)施提供重要的機(jī)制保障，兩者相輔相成。

（3）通過(guò)自動(dòng)需求響應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電價(jià)、動(dòng)態(tài)負(fù)荷調(diào)控是建設(shè)未來(lái)現(xiàn)貨市場(chǎng)的關(guān)鍵所在，是DSM深度參與系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)揮作用的重要途徑，而現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立對(duì)于提高能效、降低污染、對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)、消納多種類分布式發(fā)電等至關(guān)重要。D