隨著新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建,僅考慮利用電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的調(diào)節(jié)資源已難以滿足系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行需求,亟須釋放需求側(cè)資源的靈活性調(diào)節(jié)能力,“源荷互動”將成為未來電力系統(tǒng)的顯著特征。當(dāng)前我國需求側(cè)資源利用方興未艾,利用形式逐漸從單一的有序用電、能效管理演變?yōu)楣δ芏鄻印⒅鲃訁⑴c、市場驅(qū)動的需求響應(yīng)資源。如何圍繞構(gòu)建新型電力系統(tǒng),科學(xué)合理地發(fā)揮需求側(cè)資源作用,成為“十四五”及中長期電力高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)注重點。
新型電力系統(tǒng)中需求側(cè)資源的重要作用
(一)緩解電力供需矛盾。隨著需求側(cè)“新電氣化”進(jìn)程加快,尤其是電力網(wǎng)與交通網(wǎng)的深度融合,電力系統(tǒng)供需平衡難度逐漸增大,短時負(fù)荷尖峰頻現(xiàn)。由于風(fēng)光容量替代效應(yīng)較低,在以新能源為電源增量主體的趨勢下,主動發(fā)揮需求側(cè)資源在電力削峰填谷方面的作用,有助于保障電力供需平衡。2021年廣東迎峰度夏期間,300余用戶參與市場化需求側(cè)響應(yīng)交易,實現(xiàn)削峰超100萬千瓦。
(二)促進(jìn)新能源消納。風(fēng)光發(fā)電“靠天吃飯”,出力具有較強(qiáng)的隨機(jī)性、波動性和間歇性。在新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的背景下,單純依靠新增電源側(cè)調(diào)節(jié)資源支撐新能源消納,將面臨設(shè)備利用效率降低、用電成本抬升等問題。而需求側(cè)資源響應(yīng)速度可達(dá)秒級,具備優(yōu)良的調(diào)節(jié)能力,如電動汽車、用戶側(cè)儲能、中央暖通空調(diào)等需求側(cè)資源能夠快速響應(yīng)新能源超短、短周期尺度調(diào)節(jié)需求;傳統(tǒng)工商業(yè)負(fù)荷等需求側(cè)資源能夠依據(jù)激勵手段主動參與系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)節(jié)需求;氫能等新興需求側(cè)資源與新能源深度耦合,能夠滿足新能源多日或更長時間尺度調(diào)節(jié)需求。
(三)提升全社會能效水平。能源革命面臨能源供給安全、綠色、經(jīng)濟(jì)“不可能三角”難題,而構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提出了更高要求。需求側(cè)資源是系統(tǒng)挖掘自身節(jié)能潛力的重要內(nèi)在資源。按節(jié)約效果分類,可分為可調(diào)整電力資源和可節(jié)約電量資源,前者通過負(fù)荷轉(zhuǎn)移、負(fù)荷調(diào)控、負(fù)荷中斷等調(diào)節(jié)方式替代或減少電源、電網(wǎng)類建設(shè)投資,后者通過工藝優(yōu)化、技術(shù)改進(jìn)、管理提升等手段節(jié)約需求側(cè)電量,降低能耗水平。
未來需求側(cè)資源的發(fā)展趨勢
(一)需求側(cè)資源將成為新型電力系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)資源之一。隨著新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建,需求側(cè)資源將逐漸提升至與供給側(cè)同等地位,在保障電力供需平衡、支撐新能源消納等方面發(fā)揮重要作用。需求側(cè)資源可調(diào)節(jié)潛力巨大,部分傳統(tǒng)工商業(yè)負(fù)荷因其規(guī)模大、電價敏感性高,仍將是未來需求側(cè)調(diào)節(jié)資源的主體;電動汽車、用戶側(cè)儲能等新興需求側(cè)資源響應(yīng)快、靈活性高,必將發(fā)揮越來越重要的作用。國外研究顯示,在需求側(cè)資源利用技術(shù)極大發(fā)展和政策友好的前提下,需求響應(yīng)潛力約為負(fù)荷總量的10%-20%,屆時全國需求側(cè)資源可利用量將超2億千瓦。
(二)數(shù)字化、智能化加速需求側(cè)資源高效利用。當(dāng)前大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、5G通信技術(shù)等領(lǐng)域不斷創(chuàng)新突破,未來隨著海量需求側(cè)資源接入系統(tǒng),需求側(cè)資源數(shù)字化、智能化成為必然發(fā)展趨勢,在用戶行為分析預(yù)測、資源潛力挖掘、精準(zhǔn)響應(yīng)實施等領(lǐng)域深化數(shù)據(jù)分析,在資源聚合邀約、多元用戶互動、源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)控制等方面加強(qiáng)智能化應(yīng)用,為科學(xué)利用需求側(cè)資源提供關(guān)鍵支撐。
(三)需求側(cè)實現(xiàn)多種能源深度融合。隨著“新電氣化”進(jìn)程加快,綜合能源、車網(wǎng)互動、微電網(wǎng)、虛擬電廠等新一代用能方式蓬勃發(fā)展,需求側(cè)多種能源體系間耦合程度加大。能源生產(chǎn)者和能源消費者界限逐漸模糊,電力網(wǎng)、熱力網(wǎng)及交通網(wǎng)實現(xiàn)深度融合,電能、熱能、氫能等以電力系統(tǒng)為樞紐相互轉(zhuǎn)換及互濟(jì),需求側(cè)資源將在促進(jìn)清潔能源消納和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中扮演重要角色。
(四)需求側(cè)資源市場化程度將大幅提高。需求側(cè)資源貼近用戶,具有天然的市場化條件。未來各類需求側(cè)資源將逐漸從借助激勵補(bǔ)償,過渡到主動參與電力市場化交易,需求側(cè)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的意愿及能力加速提升。通過參與電能量市場、輔助服務(wù)市場、容量市場等交易品種,需求側(cè)資源在新型電力系統(tǒng)中的商品價格屬性得到充分體現(xiàn),需求側(cè)資源優(yōu)化配置效率得到有效提升。
加快推進(jìn)需求側(cè)資源利用的相關(guān)建議
(一)建立長效的需求側(cè)資源激勵機(jī)制。遵循公平合理的原則,建立“誰收益、誰投資”的長效激勵機(jī)制,培育市場主體參與意識,通過大用戶直接交易模式引導(dǎo)大工商業(yè)用戶直接參與需求響應(yīng),鼓勵售電公司、綜合能源服務(wù)公司等承擔(dān)負(fù)荷聚合商角色,在電動汽車、商業(yè)建筑負(fù)荷資源較為豐富的城市推廣虛擬電廠模式。多渠道籌集激勵資金,形成長期穩(wěn)定的資金池,將激勵型需求響應(yīng)從臨時性、緊急性的舉措逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌B(tài)化調(diào)節(jié)手段。
(二)完善需求側(cè)資源參與市場機(jī)制。豐富電力現(xiàn)貨市場交易品種,研究確立需求側(cè)資源參與能量市場、輔助服務(wù)、容量市場的組織模式,建立完善市場準(zhǔn)入機(jī)制、合同管理、考核評估、交易結(jié)算等內(nèi)容,健全需求響應(yīng)市場化交易監(jiān)管制度,推動形成供給側(cè)和需求側(cè)共同參與、公平競爭的市場化交易模式。
(三)推進(jìn)需求側(cè)資源利用技術(shù)進(jìn)步。大力發(fā)展自動需求響應(yīng)技術(shù)、負(fù)荷聚集技術(shù)、節(jié)約電力測量與驗證技術(shù)、智能用電設(shè)施以及智能負(fù)荷控制技術(shù),擴(kuò)大試點建設(shè)和應(yīng)用示范,支撐需求響應(yīng)大規(guī)模部署。探索“互聯(lián)網(wǎng)+”智能用電技術(shù)模式和組織模式。通過廣泛部署用戶信息、電網(wǎng)信息與發(fā)電信息等數(shù)據(jù)采集終端,打破源—網(wǎng)—荷—儲數(shù)據(jù)壁壘,整合系統(tǒng)運(yùn)行、市場交易和用戶用電數(shù)據(jù),提高需求側(cè)大數(shù)據(jù)分析能力,實現(xiàn)需求側(cè)資源的智能調(diào)控。發(fā)揮全國電力需求側(cè)管理標(biāo)委會作用,完善和推廣需求側(cè)資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
(作者單位:南網(wǎng)能源院)
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