王 寶，葉 斌，朱劉柱，郝 潔，葉 彬，程清潔，高賜威

（1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司 經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，合肥 230022；2.東南大學(xué) 電氣工程學(xué)院，南京 210096；3.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司，合肥 230061）

0 引言

新一輪能源綜合管理中，為保證電力供需平衡，將向可再生能源、儲(chǔ)能為代表的分布式能源動(dòng)態(tài)組合優(yōu)化轉(zhuǎn)型［1］，實(shí)施需求響應(yīng)（demand response，DR）以挖掘更多需求側(cè)資源［2］。DR具有價(jià)格信號(hào)可使需求側(cè)資源參與電力市場(chǎng)，售電側(cè)放開(kāi)后特別是現(xiàn)貨市場(chǎng)下需求響應(yīng)成為售電商的有力盈利點(diǎn)［3—4］，在歐美等國(guó)依托開(kāi)放的電力市場(chǎng)實(shí)施DR項(xiàng)目多、種類(lèi)全［5—6］，并著力發(fā)展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和自動(dòng)需求響應(yīng)（automatic demand response，ADR）。

目前我國(guó)正處于電力市場(chǎng)化改革的關(guān)鍵時(shí)期，既需要國(guó)家從整體長(zhǎng)遠(yuǎn)利益制定需求響應(yīng)引導(dǎo)政策，又需要通過(guò)推進(jìn)市場(chǎng)化實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展。對(duì)我國(guó)需求響應(yīng)實(shí)施問(wèn)題全面綜述［7—8］的文獻(xiàn)較多，但學(xué)者多是對(duì)政策和實(shí)踐簡(jiǎn)單涉及而較少專(zhuān)門(mén)研究，并對(duì)政策和實(shí)施效果無(wú)詳實(shí)說(shuō)明及差異對(duì)比。本文先從政策角度剖析政策對(duì)需求響應(yīng)的引導(dǎo)支撐，并調(diào)研各地實(shí)施措施的異同及深層原因，為即將開(kāi)展電力需求響應(yīng)工作的地區(qū)提供政策和實(shí)踐參考。

1 我國(guó)電力需求響應(yīng)政策沿革分析

1.1 國(guó)家政策

以政策推動(dòng)能源改革，電力需求響應(yīng)作為調(diào)節(jié)電力供需和消納可再生能源的重要手段是未來(lái)能源發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。在“放開(kāi)兩頭，管住中間”的電力改革總思路下，放開(kāi)的供、需兩側(cè)在市場(chǎng)中直接交易增加了電價(jià)的靈活性，電力需求響應(yīng)的參與提升了需求彈性，為形成良性活躍的市場(chǎng)提供條件。需求側(cè)資源作為市場(chǎng)新興資源，還需通過(guò)政策支持建立長(zhǎng)效機(jī)制以提升需求側(cè)資源響應(yīng)能力。目前出臺(tái)的主要政策如表1所示。

1.2 各省市需求響應(yīng)政策特點(diǎn)及電力市場(chǎng)建設(shè)

根據(jù)國(guó)家政策引導(dǎo)，江蘇、上海、山東、天津、浙江、河南等地根據(jù)自身情況制定了實(shí)施DR及電力市場(chǎng)建設(shè)等政策，如表2所示。

表2 各地DR及電力市場(chǎng)建設(shè)政策Table 2 DR and electricity market construction policies in certain regions

在電力市場(chǎng)建設(shè)方面，江蘇中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易電量規(guī)模已達(dá)全社會(huì)總用電量的一半，2020年12月現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)方案已送審并公示，調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)已正式試運(yùn)行。上海于2020年12月出臺(tái)電力市場(chǎng)建設(shè)方案，中長(zhǎng)期市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)均處于規(guī)劃階段，力爭(zhēng)2021年底啟動(dòng)試運(yùn)行。山東于2020年11月出臺(tái)電力市場(chǎng)中的電價(jià)政策。浙江于2020年11月制定中長(zhǎng)期電力交易的修訂版，進(jìn)一步規(guī)范電力交易，制定現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算方案推進(jìn)現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)。

2 市場(chǎng)中我國(guó)電力需求響應(yīng)實(shí)施特點(diǎn)分析

電力市場(chǎng)中需求響應(yīng)按照響應(yīng)方式分為價(jià)格型和激勵(lì)型。為引導(dǎo)用戶用電，通過(guò)價(jià)格型需求響應(yīng)改善中長(zhǎng)期負(fù)荷特性，通過(guò)激勵(lì)型需求響應(yīng)調(diào)整短時(shí)負(fù)荷波動(dòng)。

2.1 價(jià)格型需求響應(yīng)

價(jià)格型需求響應(yīng)指用戶收到包括分時(shí)電價(jià)、尖峰電價(jià)及實(shí)時(shí)電價(jià)等價(jià)格信號(hào)后調(diào)整用電方式。全國(guó)大部分省市已實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)，峰谷電價(jià)比約為3，長(zhǎng)期未調(diào)整的峰谷時(shí)段和電價(jià)已不能真實(shí)反映負(fù)荷峰谷時(shí)段和發(fā)供電成本而適得其反。尖峰電價(jià)和雙蓄電價(jià)已有部分地區(qū)使用，適合省市可參考實(shí)施。

尖峰電價(jià)拉大了峰谷電價(jià)差有助于削峰填谷，各地使用況如表3所示，其中電價(jià)取各電壓等級(jí)均值。從中能夠看出，尖峰電價(jià)約為高峰電價(jià)1.1倍，增幅約0.1元/kWh。上海電價(jià)體系特殊，將13:00—15:00在夏季做平時(shí)段轉(zhuǎn)峰時(shí)段調(diào)整，在時(shí)段和電價(jià)上都有所調(diào)整以增強(qiáng)電價(jià)靈活性。

表3 季節(jié)性尖峰電價(jià)實(shí)施情況Table 3 Seasonal peak pricing implementation

2.2 激勵(lì)型需求響應(yīng)

激勵(lì)型需求響應(yīng)指以經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)姆绞郊?lì)用戶參與電力需求響應(yīng)。從開(kāi)展原因等方面介紹各地激勵(lì)型需求響應(yīng)開(kāi)展情況，如表4所示。

表4 各地激勵(lì)型DR實(shí)施情況Table 4 Implementation of incentive DR in certain regions

開(kāi)展激勵(lì)型需求響應(yīng)的地區(qū)中，上海、江蘇在規(guī)模、技術(shù)水平等方面突出。上海開(kāi)展的虛擬電廠是推動(dòng)需求側(cè)資源參與電力市場(chǎng)并穩(wěn)定電網(wǎng)安全的有效模式，是電力需求響應(yīng)和電力市場(chǎng)建設(shè)的重要?jiǎng)?chuàng)新，既有效挖掘需求側(cè)資源又是ADR的嘗試。江蘇建設(shè)國(guó)內(nèi)首套源網(wǎng)荷友好互動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)快精切負(fù)荷，為ADR做準(zhǔn)備相關(guān)各省市積極培養(yǎng)了一批負(fù)荷聚合商，大大提升電力需求響應(yīng)可行性。

3 各地區(qū)電力需求響應(yīng)實(shí)踐分析

各地區(qū)以清潔能源消納為新主題，以移峰填谷為目標(biāo)實(shí)施電力需求響應(yīng)。實(shí)施方式分為約定式和實(shí)時(shí)式，功能上分為削峰式和填谷式。下面分別從實(shí)踐的異同點(diǎn)分別介紹。

3.1 各省市電力需求響應(yīng)實(shí)踐共通性

需求響應(yīng)實(shí)施中，各地區(qū)在運(yùn)行機(jī)制、支撐技術(shù)、商業(yè)模式等方面大致相同，介紹如下。

在運(yùn)行機(jī)制方面，按年度申報(bào)、網(wǎng)上簽約的方式組織開(kāi)展。通過(guò)網(wǎng)站、短信等方式向接入需求側(cè)管理在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)的用戶發(fā)出邀約，用戶以人工方式回應(yīng)。邀約式自動(dòng)化程度低人力成本高，響應(yīng)實(shí)時(shí)性和可靠性不易保證，帶有行政指令的組織方式對(duì)用戶并不友好，需研究柔性無(wú)感式負(fù)控方法。江蘇、上海、山東在試點(diǎn)ADR，未來(lái)可通過(guò)專(zhuān)用調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)常態(tài)化、自動(dòng)化運(yùn)行。

在支撐技術(shù)方面，通信、計(jì)量及控制技術(shù)構(gòu)建的高級(jí)量測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)從測(cè)量到分析應(yīng)用的功能。通信技術(shù)目前多采用電力線、寬帶、無(wú)線電頻率網(wǎng)、系統(tǒng)專(zhuān)用公共網(wǎng)等方式通信，5G技術(shù)可用于終端和管理中心主站云端之間通信，通信規(guī)約也將使用國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)DL/T1867—2018逐步取代OpenADR協(xié)議。先進(jìn)的計(jì)量技術(shù)能實(shí)現(xiàn)更多功能如支持記錄和顯示瞬時(shí)負(fù)荷信息等。智能控制技術(shù)包括智能樓宇及家居、能量管理系統(tǒng)等。在未來(lái)電力需求響應(yīng)深度參與電力市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)其實(shí)時(shí)化和自動(dòng)化是必然選擇。

在商業(yè)模式方面，已有文獻(xiàn)作了與電力市場(chǎng)結(jié)合的方案［9］，但當(dāng)前國(guó)內(nèi)并不具備實(shí)現(xiàn)條件。仍然是以政府主導(dǎo)、電網(wǎng)企業(yè)為實(shí)施主體、負(fù)荷集成商為中介、全社會(huì)共同參與的商業(yè)模式運(yùn)作，各方功能總結(jié)如表5所示。該模式較依賴(lài)政府行政指令及電網(wǎng)激勵(lì)政策，并非成熟的商業(yè)模式。從全社會(huì)角度看，需求響應(yīng)具有多重效益，但鑒于投資成本認(rèn)定困難，使全社會(huì)效益難于分配至各利益主體，還需各方統(tǒng)籌協(xié)商達(dá)成一致。

表5 電力需求響應(yīng)商業(yè)模式Table 5 Business model of the power demand respond

3.2 各地區(qū)電力需求響應(yīng)實(shí)踐的差異化考慮

電力需求響應(yīng)的實(shí)施過(guò)程中，各地區(qū)在資金來(lái)源、補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)等方面有較大不同，部分比較列入表6，其他對(duì)比如下所述。

表6 電力需求響應(yīng)實(shí)施情況對(duì)比Table 6 Comparison of the power demand respond implementation

從資金來(lái)源看，江蘇、上海通過(guò)電價(jià)增收方式，資金量相對(duì)較穩(wěn)定充足，但在降低企業(yè)電價(jià)的氛圍中暫不易推廣；山東將緊急型DR與經(jīng)濟(jì)型DR資金來(lái)源作區(qū)分，分別為計(jì)入供電成本的輸配電價(jià)和跨省區(qū)可再生能源現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)余；浙江資金來(lái)源于跨省區(qū)可再生能源現(xiàn)貨市場(chǎng)，存在資金不穩(wěn)定問(wèn)題，未來(lái)現(xiàn)貨市場(chǎng)建成后資金有不存在的風(fēng)險(xiǎn)；河南是將電力需求響應(yīng)成本核入輸配電價(jià)。上海資金管理最有特色，資金名義上依托具有一定政府職能的單位如上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)，既確保資金規(guī)范使用，又方便不同部門(mén)溝通協(xié)調(diào)。

從補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)看，江蘇、河南按響應(yīng)次數(shù)補(bǔ)貼；山東創(chuàng)新雙市場(chǎng)即容量與電能量市場(chǎng)價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制；上海雖是按年補(bǔ)貼但在計(jì)算最終補(bǔ)償金額時(shí)，依然折算到按次數(shù)補(bǔ)貼；浙江按電量補(bǔ)貼。河南、浙江的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置方式為約定補(bǔ)償，其他地方為設(shè)定報(bào)價(jià)上限的競(jìng)價(jià)方式確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。在補(bǔ)貼方法上，上海、河南執(zhí)行電費(fèi)退補(bǔ)方式，其他地方則直接發(fā)放給參與用戶。后者將負(fù)荷集成商視為單個(gè)用戶，自行協(xié)商與代理用戶利益分成，不同于電費(fèi)退補(bǔ)方式，負(fù)荷集成商能從中直接盈利更能激發(fā)參與積極性。最終補(bǔ)償金額還與有效性認(rèn)定、提前通知時(shí)間、響應(yīng)量比例等因素相關(guān)。受限于資金池規(guī)模目前補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)普遍較低，直接影響需求響應(yīng)規(guī)?；_(kāi)展。

從用戶類(lèi)型看，以負(fù)荷集成商和工商業(yè)用戶為主，上海以商業(yè)樓宇為特色。儲(chǔ)能既可雙向調(diào)節(jié)源荷又配置靈活，是非常優(yōu)質(zhì)的電力需求響應(yīng)資源。江蘇、上海、河南、浙江均有儲(chǔ)能參與，從江蘇的使用效果看，儲(chǔ)能設(shè)備削峰效果明顯。江蘇、上海均有居民負(fù)荷參加，但居民需要安裝量測(cè)裝置或控制設(shè)備，一般通過(guò)負(fù)荷集成商參與。熱電聯(lián)共系統(tǒng)參與綜合需求響應(yīng)運(yùn)營(yíng)成本和能耗更低，未來(lái)用戶類(lèi)型會(huì)更加多樣化。

除以上差異外，各地開(kāi)展電力需求響應(yīng)的啟動(dòng)條件、參與有效性認(rèn)定、申報(bào)條件、工作流程等方面也存在區(qū)別。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文從電力需求響應(yīng)政策及實(shí)施角度，分析目前執(zhí)行情況及存在問(wèn)題并提出建議如下：

（1）政策助力電力需求響應(yīng)市場(chǎng)化發(fā)展。趁電力改革之機(jī)釋放政策紅利，推動(dòng)建立完善的電力需求響應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境，將電力需求響應(yīng)從應(yīng)急性實(shí)施拓展為常態(tài)化規(guī)?；瘜?shí)施。

（2）增強(qiáng)電價(jià)機(jī)制靈活性?？赏ㄟ^(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整分時(shí)電價(jià)等方式增強(qiáng)靈活性，創(chuàng)造條件實(shí)現(xiàn)通過(guò)市場(chǎng)來(lái)定價(jià)的實(shí)時(shí)電價(jià)機(jī)制。

（3）電力需求響應(yīng)參與主體多元化。從整體可調(diào)負(fù)荷看，儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)、非工空調(diào)、自備電廠等需求側(cè)資源潛力巨大，并且調(diào)整商業(yè)負(fù)荷對(duì)經(jīng)濟(jì)影響小。培育負(fù)荷集成商、售電公司、綜合能源公司、智能家電廠商等新興主體，支撐連接各類(lèi)用戶參與DR項(xiàng)目，以增加負(fù)荷側(cè)在市場(chǎng)中的粘合度，并通過(guò)負(fù)荷相關(guān)性和確定性提高收益。培養(yǎng)以用戶為中心思維，用戶越多服務(wù)越好的公司越有競(jìng)爭(zhēng)力。阿里、華為、美的等企業(yè)已布局其智慧能源業(yè)務(wù)，未來(lái)用戶資源將成為競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。

（4）電力需求響應(yīng)項(xiàng)目交易市場(chǎng)化。目前的激勵(lì)是靠補(bǔ)貼，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)各地自定，補(bǔ)貼過(guò)多造成不必要資金支出，補(bǔ)貼過(guò)少響應(yīng)效果低于預(yù)期。建立電力需求響應(yīng)市場(chǎng)化交易體系使電價(jià)市場(chǎng)化，用戶用電行為隨市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)，并能在輔助服務(wù)等市場(chǎng)中交易DR項(xiàng)目，將補(bǔ)償機(jī)制逐步過(guò)渡到市場(chǎng)機(jī)制以解決項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題。D