“雙碳”目標下的電力需求側管理進階與變革

 　　2020年9月22日

，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上的講話中指出
，“中國將提高國家自主貢獻力度
，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”。2021年3月15日，中央財經委員會第九次會議強調
，“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗(chuang)口(kou)期(qi)
，要(yao)構(gou)建(jian)清(qing)潔(jie)低(di)碳(tan)安(an)全(quan)高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)源(yuan)體(ti)係(xi)，控(kong)製(zhi)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)總(zong)量(liang)，著(zhe)力(li)提(ti)高(gao)利(li)用(yong)效(xiao)能(neng)，實(shi)施(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)替(ti)代(dai)行(xing)動(dong)
，深(shen)化(hua)電(dian)力(li)體(ti)製(zhi)改(gai)革(ge)

，構(gou)建(jian)以(yi)新(xin)能(neng)源(yuan)為(wei)主(zhu)體(ti)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)。電(dian)力(li)係(xi)統(tong)發(fa)展(zhan)麵(mian)臨(lin)新(xin)的(de)形(xing)勢(shi)

，一(yi)方(fang)麵(mian)



，以(yi)新(xin)能(neng)源(yuan)為(wei)主(zhu)體(ti)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)正(zheng)在(zai)加(jia)快(kuai)形(xing)成(cheng)，能(neng)源(yuan)主(zhu)體(ti)由(you)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)向(xiang)非(fei)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)更(geng)替(ti);另一方麵
，在我國電力供需總體平衡的大形勢下，部分省份電力供需矛盾將長期存在。


新形勢下電力需求側管理變革的必要性


電力行業發展麵臨的新形勢要求電力需求側管理在提升電力係統發展質量
、保障電力係統供需平衡
、促進可再生能源消納
、促進節能減排等方麵發揮作用
，推動“雙碳”目標的實現。


提升電力係統發展質量


dianlishijingjifazhandezhongyaodongliyuanquanzhiyi，suizhewoguojingjijinrugaozhiliangfazhanjieduan，goujianxinxingdianlixitong，shixiandianlixitonggaozhiliangfazhanshizaibixing。qingjieditan、anquangaoxiaoshidianlixitonggaozhiliangfazhandezhongyaotedian，yuanwanghechuyitihuaheduonenghubushidianlixitonggaozhiliangfazhandezhongyaojucuo。weici
，yingdangzhelijiaqiangdianlixuqiuceguanli，yizhibuhelidedianlixiaofei
，yindaoyonghuyouhuayongdianfangshi，tigaodiannengliyongxiaolv，chongfenwajuexuqiuceziyuanyudianwangdehudongxiangyingnengli，zhulidianlixitongdegaozhiliangfazhan。


保障電力係統供需平衡


“雙碳”目標下，“十四五”期間

，我國用電需求

、新(xin)能(neng)源(yuan)裝(zhuang)機(ji)將(jiang)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)，電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)和(he)電(dian)源(yuan)結(jie)構(gou)麵(mian)臨(lin)更(geng)深(shen)刻(ke)的(de)變(bian)化(hua)。一(yi)方(fang)麵(mian)，第(di)三(san)產(chan)業(ye)和(he)居(ju)民(min)用(yong)電(dian)負(fu)荷(he)占(zhan)比(bi)持(chi)續(xu)提(ti)高(gao)，電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)對(dui)氣(qi)溫(wen)變(bian)化(hua)日(ri)益(yi)敏(min)感(gan)，極(ji)端(duan)氣(qi)候(hou)導(dao)致(zhi)部(bu)分(fen)地(di)區(qu)夏(xia)季(ji)
、冬季短期尖峰負荷屢創新高，電力係統呈現“雙峰”特征;另一方麵

，隨著可再生能源的大規模接入，電力係統將呈現高比例可再生能源、高比例電力電子設備的“雙高”特征，電力係統“雙側隨機性”特te征zheng將jiang進jin一yi步bu凸tu顯xian。為wei此ci，應ying當dang加jia強qiang對dui需xu求qiu側ce資zi源yuan的de管guan理li

，使shi其qi逐zhu步bu成cheng為wei與yu電dian網wang廣guang泛fan互hu動dong的de重zhong要yao資zi源yuan，實shi現xian供gong需xu雙shuang側ce資zi源yuan的de協xie調tiao優you化hua，助zhu力li保bao障zhang電dian力li係xi統tong供gong需xu平ping衡heng。


促進可再生能源消納


suizhexinxingdianlixitongdejianshe，fengdianheguangfudengjuyoujianxiexinghebodongxingdekezaishengnengyuanfadianzhuangjijiangkuaisuzengchang。yifangmian，kezaishengnengyuandedaguimojieruduidianlixitonglinghuoxingheanquanwendingxingtichuletiaozhan。lingyifangmian，dianlixitongweixiaonagaobilikezaishengnengyuanjiangfuchugenggaodechengben
，duidianlixitongdejingjixingtichuletiaozhan。weici，yingdangjiaqiangdianlixuqiuceyudianlishengchanhegongyingcedexietonghudong，yihulianwangjishuweizhicheng，tuiguangduofanggongyingdexuqiuxiangyingyukezaishengnengyuandianlixiaonaxietongmoshi，congxuqiucecujinkezaishengnengyuandianlidexiaona
，tuijindianliqingjieditanzhuanxingfazhan。


促進節能減排


據統計，2020年我國能源消費總量為49.8億噸標準煤左右

，單位GDP能耗是世界平均水平的1.5倍，因此，在能源消費總量控製
、單位GDP二氧化碳排放和單位GDP能耗下降要求約束下
，節能減排領域麵臨更嚴峻的挑戰。為此，應在需求側繼續加強用電管理
、推動電力電量節約，開展能效電廠、需求響應等項目
，提高電能利用效率，從而在降低用戶用能成本的同時促進節能減排和經濟社會健康發展。


新形勢下電力需求側管理變革的方向與路徑


xinxingshixia，dianlixuqiuceguanlidezuoyongyujiatuxian，dianlixuqiuceguanlidezhongyaoxingdedaogexinggeyedeguangfanguanzhu，yinci，jixutuidongdianlixuqiuceguanlibiange，zhuli“雙碳”目標的實現。


需求側管理變革方向


綜合化。“雙碳”目標下
，能源電力係統的橫向多能互補和縱向“源網荷儲”協調發展
，為電力需求側管理向綜合需求側管理轉變提供了條件。電力需求側管理的綜合化發展以改善能源供給失衡
、提升用戶用能經濟性、促進可再生能源消納、參與係統靈活性調節為目標，基於多種能源係統在產能特性、供求特性以及用能特性等的差異性，利用冷、熱、電、氣(qi)等(deng)多(duo)能(neng)流(liu)時(shi)空(kong)上(shang)的(de)耦(ou)合(he)機(ji)製(zhi)，通(tong)過(guo)激(ji)勵(li)的(de)方(fang)式(shi)刺(ci)激(ji)或(huo)誘(you)導(dao)綜(zong)合(he)能(neng)源(yuan)用(yong)戶(hu)改(gai)變(bian)某(mou)一(yi)種(zhong)或(huo)多(duo)種(zhong)能(neng)源(yuan)的(de)需(xu)求(qiu)，對(dui)另(ling)一(yi)種(zhong)能(neng)源(yuan)的(de)供(gong)求(qiu)關(guan)係(xi)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)
，實(shi)現(xian)多(duo)能(neng)互(hu)補(bu)，達(da)到(dao)削(xue)峰(feng)填(tian)穀(gu)
、緩解用能緊張等目的。


智能化。“雲大物移智鏈”等現代化信息技術在能源電力係統的應用，對能源電力的生產、供(gong)應(ying)和(he)消(xiao)費(fei)模(mo)式(shi)帶(dai)來(lai)了(le)改(gai)變(bian)。電(dian)力(li)係(xi)統(tong)內(nei)廣(guang)泛(fan)布(bu)置(zhi)的(de)感(gan)知(zhi)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)邊(bian)緣(yuan)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)將(jiang)實(shi)現(xian)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)狀(zhuang)態(tai)全(quan)麵(mian)感(gan)知(zhi)與(yu)智(zhi)能(neng)化(hua)運(yun)行(xing)。在(zai)此(ci)趨(qu)勢(shi)下(xia)，電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)側(ce)管(guan)理(li)逐(zhu)步(bu)向(xiang)實(shi)時(shi)化(hua)、智能化、自動化方向演進
，通過智能設備、智能采集
、智能分析和智能操控，自動完成響應計劃製定、用能優化策略生成
，實現節約用電、環保用電
、綠色用電、智能用電
、有序用電。


市場化。我國電力需求側資源參與響應的方式主要以約定時間
、約定容量的邀約型削峰填穀響應為主
，現行價格和激勵機製存在峰穀價差小
、峰穀時段劃分不合理、補bu貼tie方fang式shi單dan一yi等deng問wen題ti，對dui用yong戶hu參can與yu需xu求qiu側ce響xiang應ying的de積ji極ji性xing的de調tiao動dong以yi及ji用yong戶hu優you化hua用yong電dian方fang式shi的de引yin導dao作zuo用yong欠qian佳jia。因yin此ci
，未wei來lai隨sui著zhe電dian力li市shi場chang建jian設she的de推tui進jin，將jiang需xu求qiu側ce資zi源yuan納na入ru輔fu助zhu服fu務wu市shi場chang和he現xian貨huo市shi場chang，使shi得de需xu求qiu側ce資zi源yuan成cheng為wei與yu供gong給gei側ce資zi源yuan對dui等deng的de靈ling活huo性xing資zi源yuan參can與yu電dian力li市shi場chang競jing爭zheng，更geng加jia凸tu顯xian需xu求qiu側ce資zi源yuan的de價jia值zhi。


需求側管理變革路徑


展望未來信息技術與基礎設施的發展對電力需求側管理的影響，本文圍繞需求側資源庫、市場機製、基礎設施和關鍵技術四個方麵，提出新形勢下電力需求側管理變革的路徑。


構建綜合需求側資源庫。一是建立需求側資源分類庫。各省份和各地區根據行業用電特性、負荷特性
、響應速度
、響應規模
、響應時長等的分析，建立不同級別、不同規模、不同能源種類的綜合需求側資源庫，並滾動更新;二是加強電網與工業企業、園區和商業樓宇之間的互動。關注工業企業、園區和辦公樓宇的柔性負荷
，分析主要用電設備及其負荷特性，實現柔性負荷設備通過錯峰用電、啟停或調節運行狀態等方式參與需求響應;三san是shi調tiao動dong居ju民min用yong戶hu參can與yu需xu求qiu響xiang應ying的de積ji極ji性xing。通tong過guo加jia大da需xu求qiu響xiang應ying宣xuan傳chuan推tui廣guang力li度du，培pei養yang居ju民min用yong戶hu的de節jie電dian意yi識shi，推tui動dong各ge級ji政zheng府fu和he電dian力li主zhu管guan部bu門men出chu台tai支zhi持chi政zheng策ce及ji電dian價jia折zhe扣kou、獎勵補貼等激勵政策，提高居民參與需求響應的積極性，將居民需求響應納入常態化工作。


完善需求響應市場機製。一是完善電價機製和激勵補貼機製。加快完善尖峰電價
、分時電價和可中斷負荷電價機製

，合理劃分峰、尖
、穀
、平時段，適當拉大峰穀價差，引導用戶優化用電模式。根據不同響應時段、響應速度、響應時長
、響應成本和響應規模，製定差異化的動態補貼機製;二er是shi加jia快kuai多duo元yuan化hua需xu求qiu側ce資zi源yuan參can與yu市shi場chang化hua交jiao易yi。明ming確que需xu求qiu側ce資zi源yuan的de市shi場chang主zhu體ti地di位wei
，降jiang低di市shi場chang準zhun入ru門men檻kan，鼓gu勵li負fu荷he聚ju合he商shang和he虛xu擬ni電dian廠chang通tong過guo聚ju合he用yong戶hu側ce的de儲chu能neng
、分布式電源、UPS電源、製冷製熱等多元化可調節負荷資源和可中斷負荷資源參與需求響應。鼓勵儲能和充電樁運營商以及電動汽車用戶參與需求響應;三是製定分區分級分場景響應機製。綜合考慮不同地區的行業分布特點、負荷規模、負荷特性等，梳理分區需求響應資源
，製定分區響應機製。根據響應速度，製定秒級、分鍾級和小時級等不同級別的分級響應機製。基於緊急需求響應、削峰填穀、可再生能源消納等不同應用場景，製定分場景響應機製。


建(jian)設(she)需(xu)求(qiu)側(ce)管(guan)理(li)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)。一(yi)是(shi)完(wan)善(shan)用(yong)采(cai)係(xi)統(tong)負(fu)荷(he)分(fen)類(lei)統(tong)計(ji)功(gong)能(neng)。對(dui)參(can)與(yu)需(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)的(de)用(yong)電(dian)線(xian)路(lu)和(he)設(she)備(bei)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)，開(kai)展(zhan)分(fen)行(xing)業(ye)的(de)負(fu)荷(he)數(shu)據(ju)治(zhi)理(li)與(yu)維(wei)護(hu)

，提(ti)高(gao)電(dian)能(neng)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)
，實(shi)現(xian)負(fu)荷(he)科(ke)學(xue)化(hua)
、精細化管理;二是構建全覆蓋的需求側資源綜合監測與管理平台。通過電網與分布式電源、儲能、電動汽車等用戶側設備的廣泛互聯，以及與燃氣、供熱等多類型能源的協調運行
，實現能源供給、消耗的統一監測，能效分析

、梯次利用和協調管控的一體化管理;三(san)是(shi)完(wan)善(shan)需(xu)求(qiu)側(ce)管(guan)理(li)業(ye)務(wu)平(ping)台(tai)。在(zai)保(bao)障(zhang)用(yong)戶(hu)隱(yin)私(si)安(an)全(quan)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，整(zheng)合(he)現(xian)有(you)的(de)需(xu)求(qiu)側(ce)管(guan)理(li)業(ye)務(wu)平(ping)台(tai)和(he)需(xu)求(qiu)側(ce)資(zi)源(yuan)綜(zong)合(he)監(jian)測(ce)與(yu)管(guan)理(li)平(ping)台(tai)，實(shi)現(xian)需(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)用(yong)戶(hu)申(shen)報(bao)、用戶審核、線上簽約、需求發起、用戶反饋
、效果評估
、補貼核算等需求響應全過程管理。


jiakuaixuqiuceguanliguanjianjishugongguan。yishijiaqiangzidongxuqiuxiangyingjishudeyingyongyutuiguang。tigaoxuqiuxiangyingdezidonghuaheshishihuashuiping，weixuqiuceziyuancanyujinjixuqiuxiangyinghedianlixitongtigonglinghuoxingtiaojiedengfuzhufuwuchangjingtigongjichu;二是研究需求響應資源雙向互動技術。以新型電力係統建設為著力點，推動“雲大物移智鏈”和5G等先進通信技術在係統運行控製
、終端用戶用能服務方麵的應用
，促進能源信息雙向流動和開放共享，實現各類需求側資源靈活彙聚。


新形勢下電力需求側管理發展政策建議


結合對新形勢下電力需求側管理變革的方向與路徑的分析，在此提出“十四五”期間電力需求側管理發展政策建議，保障電力需求側管理的健康可持續發展，助推“雙碳”目標的實現。


將電力需求側管理納入政府工作計劃


將電力需求響應納入到國家電力發展規劃、新型電力係統安全應急體係和“雙碳”目(mu)標(biao)實(shi)施(shi)路(lu)徑(jing)的(de)全(quan)局(ju)進(jin)行(xing)統(tong)籌(chou)謀(mou)劃(hua)和(he)頂(ding)層(ceng)設(she)計(ji)。國(guo)家(jia)層(ceng)麵(mian)明(ming)確(que)各(ge)省(sheng)政(zheng)府(fu)需(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)工(gong)作(zuo)任(ren)務(wu)部(bu)署(shu)，提(ti)出(chu)強(qiang)製(zhi)性(xing)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)化(hua)指(zhi)標(biao)
，構(gou)建(jian)常(chang)態(tai)化(hua)需(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)實(shi)施(shi)流(liu)程(cheng)，製(zhi)定(ding)省(sheng)市(shi)縣(xian)分(fen)級(ji)落(luo)實(shi)方(fang)案(an)上(shang)報(bao)國(guo)家(jia)發(fa)改(gai)委(wei)備(bei)案(an)。


製定統一的需求響應標準規範


推動政府製定統一的需求響應標準規範，完善電力需求響應標準體係框架，確定需求響應業務流程、基線負荷計算
、效果評估等標準
，製定相關設備接口標準及負荷分類標準
，實現相關設備無縫對接接入需求響應係統和用能優化係統。


建立電力需求側管理長效機製


完善季節性峰穀電價
、季節性尖峰電價
、可靠性電價、kezhongduanfuhedianjiadengjiagejizhi，chutaiduoyanghuadedianlixuqiucexiangyingbutiejizhi，tigaobutiejine，zhidingxuqiucexiangyingchengbenfentanjizhi，chutaixuqiucexiangyingzijinbaozhanghecaizheng
、稅收
、信貸等金融支持政策機製
，明確和保障補貼資金來源。


完善市場化交易機製


明確電網公司
、電力交易中心、用戶等需求響應交易主體的職能，確定各類用戶參與電力現貨市場
、輔助服務市場等不同市場交易的準入門檻。基於可中斷負荷、可轉移負荷、可削減負荷、可(ke)替(ti)代(dai)負(fu)荷(he)等(deng)多(duo)樣(yang)化(hua)需(xu)求(qiu)側(ce)資(zi)源(yuan)，明(ming)確(que)參(can)與(yu)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)市(shi)場(chang)的(de)交(jiao)易(yi)品(pin)種(zhong)。完(wan)善(shan)不(bu)同(tong)交(jiao)易(yi)品(pin)種(zhong)和(he)參(can)與(yu)不(bu)同(tong)市(shi)場(chang)類(lei)型(xing)的(de)交(jiao)易(yi)價(jia)格(ge)和(he)補(bu)貼(tie)機(ji)製(zhi)。建(jian)立(li)完(wan)善(shan)的(de)需(xu)求(qiu)側(ce)管(guan)理(li)體(ti)係(xi)，構(gou)建(jian)政(zheng)府(fu)、市場、電網公司
、用戶等多方主體參與的需求響應監管機製
，以保障市場化交易的常態化開展。


結 語


“十四五”時期

，麵對能源電力發展新形勢，電力需求側管理應堅持綜合化、智能化、市場化的發展方向，遵循需求側資源庫構建、市場機製完善
、基礎設施建設和關鍵技術研究的路徑，係統推進電力需求側管理的進階與變革。為保障電力需求側的發展，應從頂層設計、標準規範、價格與補貼機製和市場化交易機製等方麵製定政策機製。 中國電力企業管理 　 作者： 曾鳴 王俐英


本文刊載於《中國電力企業管理》2021年04期，作者供職於華北電力大學能源互聯網研究中心