周伏秋，王 娟，趙曉東，鄧良辰

（中國宏觀經(jīng)濟研究院 能源研究所，北京 100038）

0 引言

黨的二十大報告提出要加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，加強能源產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)，確保能源安全。碳達峰碳中和戰(zhàn)略部署也要求加快建設(shè)新型電力系統(tǒng)。電力需求響應(yīng)能夠通過多種經(jīng)濟激勵，引導電力用戶根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需求，自主調(diào)節(jié)用電行為，實現(xiàn)電力負荷的削峰填谷和靈活調(diào)整。電力需求響應(yīng)不僅能緩解短時的電力供需矛盾，還能緩解可再生能源電力消納困難，從而保安全、促消納，提質(zhì)電力安全降碳，助力新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)，保障電力經(jīng)濟和能源經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展［1］。

1 電力需求響應(yīng)實施的新進展與成效

1.1 電力需求響應(yīng)政策體系趨于健全

國家層面從戰(zhàn)略規(guī)劃到專項政策均將需求響應(yīng)作為能源電力發(fā)展的重要內(nèi)容納入其中，為需求響應(yīng)發(fā)展提供了良好的政策引導和發(fā)展環(huán)境。一是發(fā)展目標?！丁笆奈濉爆F(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出到2025年，電力需求響應(yīng)能力將達到最大負荷的3%～5%，其中華東、華中、南方等地區(qū)將達到最大負荷的5%左右，為需求響應(yīng)發(fā)展指明了方向。二是資源培育?！蛾P(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施的意見》要求全面調(diào)查評價需求響應(yīng)資源并建立分級分類清單，形成動態(tài)的需求響應(yīng)資源庫。三是市場建設(shè)?！蛾P(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》《電力輔助服務(wù)管理辦法》等系列政策通過不斷健全市場機制，加強引導用戶側(cè)可調(diào)負荷資源等新型市場主體參與市場交易，充分激發(fā)和釋放用戶側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力。四是價格機制?！蛾P(guān)于進一步完善分時電價機制的通知》通過優(yōu)化尖峰電價、峰谷電價機制，加強價格信號對需求側(cè)資源的引導，充分挖掘需求側(cè)調(diào)節(jié)能力。

地方層面在組織實施、資金來源、主體培育等方面積極探索，形成了極具地方特色的需求響應(yīng)落地舉措，有效推動了需求響應(yīng)能力快速提升。全國已有20余個省市出臺了需求響應(yīng)實施細則，結(jié)合本地電力供需形勢、電力市場建設(shè)進程、負荷資源特性等多重因素，不斷將需求響應(yīng)工作向縱深推進［2］。典型省份需求響應(yīng)實施關(guān)鍵要素如表1所示。

表1 典型省份需求響應(yīng)實施關(guān)鍵要素Table 1 Key elements of demand response implementation in typical provinces

1.2 電力需求響應(yīng)實踐成效明顯

近年來，電力需求波動加劇，尖峰負荷攀高，峰谷差持續(xù)拉大，區(qū)域性、時段性電力缺口問題凸顯。僅從供給側(cè)著力應(yīng)對短時高頻電力波動成本較高，需綜合考慮調(diào)度負荷側(cè)資源，確保系統(tǒng)協(xié)同安全運行。同時，新興市場主體不斷涌現(xiàn)，分布式光伏、用戶側(cè)儲能、電動汽車等進一步模糊供需兩側(cè)的邊界，5G 基站、數(shù)據(jù)中心等新型高載能主體高速增長形成新的用電增長極。針對上述情況，各地在持續(xù)加強電力供應(yīng)的基礎(chǔ)上，充分挖掘需求側(cè)資源潛力，加快推動供需兩側(cè)協(xié)同互動，共同保障電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟高效運行［3］。

（1）電力需求響應(yīng)保障電力運行安全。近兩年高溫極寒干旱等極端天氣頻發(fā)，疊加最大負荷不斷攀高，對電力安全穩(wěn)定供應(yīng)帶來極大挑戰(zhàn)。多地深入挖掘需求側(cè)資源，實施需求響應(yīng)，有效應(yīng)對短時電力缺口，確保電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行。江蘇已培育削峰需求響應(yīng)資源超1 000萬kW，填谷響應(yīng)能力超300萬kW，實時需求響應(yīng)能力超200 萬kW。2022 年迎峰度夏期間，全國遭遇大范圍、長時間罕見高溫天氣，江蘇為應(yīng)對電力負荷持續(xù)高位運行，充分發(fā)揮需求響應(yīng)緩解電力供需矛盾的作用，穩(wěn)妥有序保障了電力供應(yīng)安全平穩(wěn)。山東建立了706萬kW削峰、401萬kW填谷可調(diào)節(jié)資源池，2022 年迎峰度夏期間，山東最大響應(yīng)負荷397萬kW，有效覆蓋了短時電力供應(yīng)缺口，避免采取有序用電措施。

（2）電力需求響應(yīng)促進可再生能源消納。各地積極推動電力負荷與可再生能源消納協(xié)同聯(lián)動，通過實施填谷需求響應(yīng)有效促進可再生能源就地消納利用。山東可再生能源發(fā)展迅速，風電、光伏發(fā)電裝機占比達30%以上，為促進可再生能源消納利用，山東多次組織填谷需求響應(yīng)。2021年春節(jié)，山東組織全省范圍填谷響應(yīng)，最大填谷負荷40.82萬kW，促進新能源消納63.86 萬kWh，有效緩解了春節(jié)期間棄風棄光現(xiàn)象。上海利用電力需求響應(yīng)平臺，采用“日前邀約、日內(nèi)定時調(diào)用”模式，通過用戶側(cè)智能終端自動接收需求響應(yīng)指令，事后自動恢復，打造“無感調(diào)控”填谷響應(yīng)。2022年春節(jié)，上海最大填谷負荷4.1 萬kW，累計填谷電量7.1 萬kWh，消納清潔能源2.2萬kWh。

（3）電力需求響應(yīng)匯聚負荷側(cè)資源形成合力。近年來，可再生能源、儲能等電力技術(shù)迅猛發(fā)展，“云大物智移”等新一代信息技術(shù)加速推進，電力市場化改革深化也催生了各種類型的新興主體。作為一種需求側(cè)資源的聚合形態(tài)，虛擬電廠將多元化的負荷側(cè)資源聚沙成塔、協(xié)調(diào)優(yōu)化，形成規(guī)模化的調(diào)節(jié)能力，支撐電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、高效、綠色運行。例如，冀北虛擬電廠聚合可調(diào)節(jié)工商業(yè)用電負荷、蓄熱式電采暖、智慧樓宇、智能家居、用戶側(cè)儲能等11類可調(diào)節(jié)資源，覆蓋張家口、秦皇島、承德、廊坊、唐山等冀北5市和北京市，總?cè)萘砍?0萬kW。

2 電力需求響應(yīng)發(fā)展面臨的新形勢和新要求

當前電力系統(tǒng)正發(fā)生深刻變革，供需兩側(cè)都呈現(xiàn)出新的特征。在新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)背景下，一方面，保安全和促消納都要求電力需求響應(yīng)發(fā)揮更大作用；另一方面，技術(shù)創(chuàng)新和市場建設(shè)也為電力需求響應(yīng)創(chuàng)造了更好條件。

2.1 新型電力系統(tǒng)建設(shè)需各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力

黨的二十大報告提出積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和。對于電力領(lǐng)域而言，安全、低碳、高效既是實現(xiàn)碳達峰碳中和的內(nèi)在要求，也是建設(shè)新型電力系統(tǒng)的重要目標。要同時實現(xiàn)安全、低碳、高效等目標要求，就需要從電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)綜合發(fā)力，而電力需求響應(yīng)是負荷側(cè)發(fā)力的重要途徑。新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨諸多新形勢，風電、光伏等可再生能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)，電力用戶也呈現(xiàn)多元化的負荷特性和用電行為，電力供需兩側(cè)的波動性都在上升。近年來，電力系統(tǒng)面臨著燃料成本高漲、電力供需形勢多變、靈活調(diào)節(jié)資源緊缺且昂貴、短時尖峰用能頻繁出現(xiàn)等新的挑戰(zhàn)，而電力需求響應(yīng)能以較低的經(jīng)濟成本實現(xiàn)電力負荷的雙向靈活調(diào)節(jié)，不僅能在出現(xiàn)電力供需缺口時引導用戶削峰響應(yīng)，也能在可再生能源消納困難時引導用戶填谷響應(yīng)，還能在市場規(guī)則之下參與電力市場實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，從而滿足新型電力系統(tǒng)安全、低碳、高效的目標要求。

2.2 電能替代催生更為豐富的需求側(cè)資源

電能具有清潔、安全、便捷等優(yōu)勢，我國電氣化進程持續(xù)向前推進，特別是近年來電能替代加速實施使得終端用能電氣化率進一步提升。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，我國電能占終端能源消費比重從1985年的7%提高到2020 年的27%左右，未來電氣化發(fā)展還有很大空間。隨著工業(yè)、交通、建筑、農(nóng)業(yè)、居民等重點領(lǐng)域電能替代的發(fā)展，多元用電負荷的涌現(xiàn)將創(chuàng)造更豐富的需求側(cè)資源，從而為電力需求響應(yīng)的創(chuàng)新優(yōu)化打造堅實的基礎(chǔ)。例如，工業(yè)領(lǐng)域推廣電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱、工業(yè)綠色微電網(wǎng)等技術(shù)，在擴大電氣化終端用能設(shè)備使用比例的同時，也提升了工業(yè)領(lǐng)域參與需求響應(yīng)的能力。又如，交通領(lǐng)域加快推進交通工具電氣化，大力推廣電動汽車，而電動汽車參與需求響應(yīng)有巨大的發(fā)展?jié)撃?。再如，在建筑領(lǐng)域，大型公共建筑圍繞減碳提效實施電氣化改造，也可以通過虛擬電廠的聚合，形成巨大的需求響應(yīng)資源。隨著電能替代的推進，未來電力需求響應(yīng)將有更加多元化的參與主體、規(guī)模更加龐大的需求響應(yīng)資源。

2.3 技術(shù)和業(yè)態(tài)創(chuàng)新激發(fā)電力需求響應(yīng)潛力

黨的二十大報告提出:“加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟，促進數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深度融合”。隨著新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展和能源科技創(chuàng)新的深入推進，能源行業(yè)將加快數(shù)字化智能化升級。技術(shù)和業(yè)態(tài)的創(chuàng)新同樣將在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。而對于電力需求響應(yīng)而言，技術(shù)創(chuàng)新將使得多元化資源的聚合變成可能，新業(yè)態(tài)和新模式將不斷涌現(xiàn)。近年來備受關(guān)注的虛擬電廠就是典型例子，虛擬電廠通過新型通信和控制技術(shù)，依托負荷聚合商等主體和整套的系統(tǒng)及管理模式，將可調(diào)節(jié)負荷、儲能、電動汽車等電力用戶側(cè)資源進行聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，從而形成規(guī)?；恼{(diào)節(jié)能力，也是參與需求響應(yīng)的重要主體。未來隨著虛擬電廠聚合規(guī)模的擴大、資源類型的豐富，其參與常態(tài)化電力供需互動，將提升電力需求響應(yīng)的潛力和作用。

2.4 體制機制改革為電力需求響應(yīng)創(chuàng)造更好的市場條件

我國電力市場建設(shè)持續(xù)深入推進。交易規(guī)模方面，2021年，全國電力市場交易電量合計為37 787.4億kWh，同比增長19.3%，市場交易電量占全社會用電量比重為45.5%，同比提高3.3 個百分點。市場建設(shè)方面，市場體系日益健全，電力市場正在朝著“優(yōu)先發(fā)電合約+市場化中長期交易+現(xiàn)貨市場交易+輔助服務(wù)交易”的多級市場方向發(fā)展。2022 年1 月18 日，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》，明確構(gòu)建多層次市場的建設(shè)目標，省（區(qū)、市）電力市場發(fā)揮基礎(chǔ)作用，區(qū)域電力市場貫徹國家區(qū)域重大戰(zhàn)略，緩解電力負荷與資源區(qū)域分布不平衡矛盾的市場建設(shè)格局進一步清晰。而電力需求響應(yīng)主要依靠市場化的激勵手段，通過價格等信號，引導用戶調(diào)節(jié)用電行為。電力市場化的持續(xù)推進和電價機制的進一步理順，都將為電力需求響應(yīng)的開展創(chuàng)造更好的條件。

3 新形勢下創(chuàng)新優(yōu)化電力需求響應(yīng)的相關(guān)建議

面對新的形勢、機遇和挑戰(zhàn)，亟需更好發(fā)揮電力需求響應(yīng)的作用，從政策、技術(shù)、市場、產(chǎn)業(yè)、標準等方面統(tǒng)籌考慮、創(chuàng)新優(yōu)化，助力新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)，供需協(xié)同保障我國電力系統(tǒng)安全運行［4—7］。

3.1 強化頂層設(shè)計，積極推動市場化運行模式

建議進一步明確電力需求響應(yīng)在新型電力系統(tǒng)中的定位和作用，加快建設(shè)政策標準完善、技術(shù)理念先進、應(yīng)用場景豐富、源網(wǎng)荷儲互動的電力需求響應(yīng)模式，提升電力需求響應(yīng)支撐電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、綠色運行的能力。加快開展需求響應(yīng)資源調(diào)查和分級分類管理工作，構(gòu)建動態(tài)更新的需求側(cè)資源清單。進一步完善電力需求響應(yīng)相關(guān)政策與現(xiàn)代能源體系建設(shè)的政策銜接機制，持續(xù)優(yōu)化電力需求響應(yīng)能力與中長期電力規(guī)劃的有效匹配，加快推動電力需求響應(yīng)常態(tài)市場化運行，強化完善零售側(cè)峰谷電價形成機制，有序推動電力需求響應(yīng)納入調(diào)度運行。

3.2 鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，深挖負荷資源潛力

建議依托新型電力負荷管理系統(tǒng)建設(shè)，持續(xù)推動創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用。充分利用“云大物智移”等新一代信息技術(shù)，為海量、分散負荷資源接入聚合平臺提供支持，積極適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。強化電力負荷管理系統(tǒng)應(yīng)用功能，鼓勵開展負荷緊急快速響應(yīng)技術(shù)研究與應(yīng)用，提高負荷管理的及時性、精準性，有效服務(wù)電力需求響應(yīng)的開展。加大車網(wǎng)互動、數(shù)據(jù)中心、5G基站、冷鏈冷庫等新興用電負荷的用電特性研究，為新興用電主體參與電力需求響應(yīng)創(chuàng)造必要的技術(shù)條件。

3.3 堅持市場配置，因地制宜探索新模式

建議因地制宜推進以市場為主導，政府統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的電力需求響應(yīng)市場化建設(shè)。注重效率、兼顧公平，緊密結(jié)合各省市電力需求響應(yīng)的實踐，在具備條件的地區(qū)，加快推進電力需求響應(yīng)與電力市場融合發(fā)展、常態(tài)化連續(xù)運行［8］。積極研究在現(xiàn)貨試點省份，電力需求響應(yīng)參與現(xiàn)貨電能量市場和輔助服務(wù)市場的具體實現(xiàn)形式，深入分析具備可靠響應(yīng)能力、滿足調(diào)度運行調(diào)節(jié)需求的需求響應(yīng)資源獲得容量補償?shù)膶嵤┓桨?。針對實施條件尚不成熟、負荷側(cè)資源不足的區(qū)域，探索推動形成跨區(qū)域需求側(cè)資源互濟共享機制，以提升區(qū)域整體需求響應(yīng)能力為目標開展工作。

3.4 加強業(yè)態(tài)培育，鼓勵各地先行先試創(chuàng)新

鼓勵電能服務(wù)公司、售電公司、綜合能源服務(wù)公司等充分發(fā)揮渠道和專業(yè)優(yōu)勢，以負荷聚合商或者虛擬電廠的形式，聚合可中斷負荷、分布式電源、戶用儲能等多元化的負荷資源，創(chuàng)新用電服務(wù)模式。積極推動負荷聚合商的電力需求響應(yīng)能力認證評級，鼓勵形成經(jīng)認證的聚合負荷響應(yīng)能力并納入?yún)^(qū)域電力規(guī)劃統(tǒng)籌考慮。加快探索在集中用電區(qū)域多元化開發(fā)智能用電應(yīng)用場景，開展智能工廠、智能園區(qū)等應(yīng)用示范，支持智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用，支撐智慧城市發(fā)展。

3.5 完善標準體系，加速推動行業(yè)規(guī)范化

建議進一步加強電力需求響應(yīng)相關(guān)標準編制和修訂工作。充分研究當前電力需求響應(yīng)實踐中的新技術(shù)、新主體、新模式，進一步修訂電力需求響應(yīng)相關(guān)標準。進一步推動電力需求響應(yīng)信息交換規(guī)范的制定和修訂，支撐不同廠商用電設(shè)備間的信息交互標準化操作。加快建立和完善適用于分布式資源開展電力需求響應(yīng)的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)安全等方面的標準制定。積極推動電力需求響應(yīng)基線負荷計算方法的統(tǒng)一與優(yōu)化。D