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在“碳達峰、碳中和”的重磅戰(zhàn)略背景下，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是中央關(guān)于實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要舉措。隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的全面發(fā)力，新能源接入不穩(wěn)定、用電需求多元等新問題和新現(xiàn)象逐漸出現(xiàn)，需求響應面臨挑戰(zhàn)?；谛滦碗娏ο到y(tǒng)建設新形勢，本文從需求側(cè)角度出發(fā)，探索需求響應該如何推陳出新。期待為當下如火如荼的新型電力系統(tǒng)建設提供思考與啟示。

重磅政策加持，

需求響應將迎來更多的機遇

2020年9月22日，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，“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，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。這既是我國新階段發(fā)展的戰(zhàn)略方向，也是對世界的莊嚴承諾。

構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是中央關(guān)于實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要舉措，也是十四五期間、乃至未來相當長一段時期內(nèi)電力行業(yè)發(fā)展的重要指引，是涉及發(fā)輸變配用各領域、源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)、技術(shù)體制各層面的系統(tǒng)工程。在向低碳、零碳轉(zhuǎn)型過程中，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)將發(fā)生變化，重心將從供給側(cè)走向需求側(cè)，對電力需求側(cè)資源的充分利用發(fā)揮關(guān)鍵作用。

盤活需求側(cè)資源，在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎上增強靈活性和柔性，提高資源優(yōu)化配置能力，實現(xiàn)多能互補、源網(wǎng)荷儲高效協(xié)同，成為凸顯電網(wǎng)平臺價值，發(fā)揮中樞環(huán)節(jié)作用的重要一環(huán)。此外，隨著電力現(xiàn)貨、市場化售電、綠證交易等蓬勃發(fā)展，也為需求側(cè)資源挖掘創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。

圖1 以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)

諸多不確定性，

需求響應將面臨更大的挑戰(zhàn)

在過去較長時間，國內(nèi)外能源運營商、政府及學術(shù)界對電力需求響應的探索熱情穩(wěn)增不減，各種創(chuàng)新創(chuàng)意方式層出不窮，獲得了一定的市場認可，需求響應模式也日趨成熟。但隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的全面發(fā)力，新能源大量替代常規(guī)機組，分布式、儲能等交互式設備廣泛接入，用電需求日趨多元等新現(xiàn)象出現(xiàn)，需求響應面臨新的更大挑戰(zhàn)。

國家發(fā)改委、國家能源局在2021年2月發(fā)布《關(guān)于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》。意見指出，要建立源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補項目協(xié)調(diào)運營和利益共享機制，進一步深化電力輔助服務市場、中長期交易等市場化機制建設，充分挖掘常規(guī)電源、儲能、用戶負荷等各方調(diào)節(jié)能力，提升可再生能源消納水平，實現(xiàn)項目運行調(diào)節(jié)和管理規(guī)范的一體化。從意見可以明確看出未來的發(fā)展趨勢，不僅需要挖掘負荷調(diào)節(jié)能力，還需要設備硬件和機制等支撐與保障。

盡管目前我國需求響應已在江蘇、廣東、浙江等多地相繼開展，但仍尚處于試點初級階段，還存在需求響應用戶參與意識低、類型少，調(diào)控方式相對粗放、多系統(tǒng)支撐壁壘、響應模式單一等問題，本文結(jié)合需求響應現(xiàn)狀與政策導向，分析總結(jié)未來需求響應的五大特征：即自主化、多元化、智能化、標準化、市場化。

自主化：引導主體主動參與需求響應，結(jié)合本地資源特征構(gòu)建方案

多元化：逐步拓展到虛擬電廠運營商、新能源發(fā)電企業(yè)、分布式光伏、電動汽車、數(shù)據(jù)中心、5G基站等多元用戶

智能化：升級改造設備，在不影響用戶正常生產(chǎn)和舒適度的情況下設備智能啟停，實現(xiàn)對用電側(cè)的精準管控、智慧減碳

標準化：打通數(shù)據(jù)通道，建設統(tǒng)一標準化的需求響應平臺

市場化：負荷資源納入輔助服務市場，引導參與市場化交易

圖2 新形勢下需求響應呈現(xiàn)新特征

多點持續(xù)發(fā)力，

助推需求響應發(fā)展更上層樓

針對上述新形勢下需求響應自主化、多元化、智能化、標準化和市場化五大特征，結(jié)合國內(nèi)外需求響應先進實踐經(jīng)驗，本文擬從可調(diào)節(jié)負荷資源庫、差異化響應策略、柔性調(diào)控負荷、需求響應長效發(fā)展、可調(diào)節(jié)負荷資源多維應用五大方向，多節(jié)點發(fā)力的視角闡述新形勢下需求響應發(fā)展路徑與策略。

圖3 多點發(fā)力需求響應發(fā)展關(guān)鍵舉措

（一）自主化，做實可調(diào)節(jié)負荷資源庫

電力需求響應深度契合我國綠色能源低碳發(fā)展戰(zhàn)略，通過大力提升需求側(cè)響應效能以及發(fā)揮負荷側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力，保障電網(wǎng)供需平衡，促進清潔能源消納，提升能源利用效率，有力推進“碳中和、碳達峰”目標實現(xiàn)。

由于需求響應地區(qū)發(fā)展不平衡、實施背景和側(cè)重點存在差異性，電力需求響應市場建設方案不便復制和推廣，所以需結(jié)合地區(qū)資源稟賦和用能結(jié)構(gòu)特點，因地制宜探索本地化需求響應的建設規(guī)劃和實施方案。未雨綢繆，通過提前儲備可調(diào)節(jié)負荷資源，逐步構(gòu)建不少于最大負荷5%的可調(diào)節(jié)負荷資源庫，大幅提高能源資源廣域優(yōu)化配置能力和能源利用效率。

（二）多元化，差異化提供多元響應策略

以電能替代、清潔能源替代為切入點，結(jié)合地區(qū)特色的可調(diào)節(jié)負荷資源類型，分析各資源負荷運行特性，清晰定義目標市場，準確定位核心用戶，持續(xù)拓展可調(diào)節(jié)負荷資源多維應用。

結(jié)合地區(qū)負荷特色及企業(yè)生產(chǎn)特性，針對樓宇空調(diào)、工業(yè)企業(yè)等典型行業(yè)細分普查重點，同時探索挖掘數(shù)據(jù)中心、5G基站、分布式光伏、儲能等靈活性調(diào)節(jié)資源參與市場，分析客戶意向，面向需求響應不同群體提供差異化響應策略。

依托需求響應支撐平臺，電網(wǎng)企業(yè)開展全景化、統(tǒng)一管控，通過獲取調(diào)度電網(wǎng)信息與電力市場信號，精準、快速響應削峰填谷和能源消納；支撐多元需求響應主體用能數(shù)據(jù)接入，提升電網(wǎng)與用戶雙向互動能力；為負荷聚合商整合中小型電力用戶負荷資源提供窗口，合理分配參與市場收益。

圖4 需求響應一體化平臺面向不同群體提供多元響應策略

（三）智能化，精準柔性調(diào)控負荷資源

建設完善需求響應配套基礎設備，全面滿足需求響應實施的硬件需求。通過研究升級采集終端電能表配置、改造采集系統(tǒng)，結(jié)合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)，在不增加硬件投入條件下，最大化提升采集數(shù)據(jù)質(zhì)量和效率，滿足負荷數(shù)據(jù)遠程采集、傳輸、控制的要求，促進需求響應信息化、智能化發(fā)展。

研究虛擬電廠、儲能等柔性負荷調(diào)控技術(shù)，匯聚用戶側(cè)海量負荷資源，挖掘識別各類場景用電行為，根據(jù)接收的調(diào)度信號自動啟用設置的需求響應策略，在不影響用戶正常生產(chǎn)和舒適度的情況下設備智能啟停。目前，上海、廣東等地已開展虛擬電廠試點應用，具備一定基礎條件，未來可進一步推廣發(fā)展。

圖5 “虛擬電廠”智能柔性調(diào)控負荷資源

（四）標準化，推進需求響應長效發(fā)展

電力需求響應業(yè)務的規(guī)范運行，涉及電力需求響應系統(tǒng)、需求響應終端、業(yè)務流程等多個環(huán)節(jié)，標準體系的建設將為電力需求響應的實施提供健康保障。通過開展需求響應一體化平臺建設，打通與調(diào)度系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)及客戶側(cè)CPS系統(tǒng)等數(shù)據(jù)壁壘，解決需求響應市場參與者多頭接入、平臺多接口維護管理等問題。通過建立需求響應長效管理機制，統(tǒng)一需求響應標準，提高需求響應實施效率，促使需求響應實施走向規(guī)范化發(fā)展道路。

（五）市場化，拓展可調(diào)節(jié)負荷資源多維應用

探索需求響應與現(xiàn)貨市場、輔助服務市場聯(lián)合出清機制，開展可調(diào)節(jié)負荷在電力調(diào)峰、新能源消納等多場景應用，大用戶與負荷聚合商（不具備單獨參與能力的用戶）參與實時競價，以市場價格引導需求側(cè)調(diào)整用電行為，自動調(diào)節(jié)余缺，由行政化向市場化轉(zhuǎn)變。拓展需求響應資金補貼來源，探究不同階段的可調(diào)節(jié)負荷參與需求響應商業(yè)模式，調(diào)動市場主體參與積極性，支撐可調(diào)節(jié)負荷應用大規(guī)模、常態(tài)化發(fā)展。

圖6 需求響應市場化交易模式

開發(fā)可調(diào)節(jié)負荷資源普查移動應用，采集錄入用戶基本信息、設備資產(chǎn)信息、能源消費信息、服務需求信息等，利用信息化手段分析用戶用能優(yōu)化空間，可調(diào)節(jié)負荷類別、規(guī)模、潛力等，打造全流程閉環(huán)管理，為可調(diào)節(jié)負荷資源充分納入集中檢測、統(tǒng)一調(diào)控奠定扎實基礎。

圖7可調(diào)節(jié)負荷資源普查全流程閉環(huán)管理

結(jié)語

本文初步討論了新型電力系統(tǒng)建設新形勢下的機遇和挑戰(zhàn)，以及在此背景下通過可調(diào)節(jié)負荷資源庫、差異化響應策略、柔性調(diào)控負荷、需求響應長效發(fā)展、可調(diào)節(jié)負荷資源多維應用五大方向，多節(jié)點發(fā)力的視角闡述新形勢下需求響應的發(fā)展路徑與策略，打破電力供需緊平衡狀態(tài)，促進源網(wǎng)荷友好互動。

在實際應用中，需求響應尚處于起步階段，電網(wǎng)企業(yè)需進一步探索擴大可調(diào)節(jié)負荷資源接入容量規(guī)模，調(diào)動多元主體參與系統(tǒng)互動的積極性，助力新型電力系統(tǒng)建設和服務實現(xiàn)“雙碳”目標。