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06.硬指标无法调动用户需求响应积极性
先说积极的一面,中国挺过了去年疫情的考验,以及对外出口的缩减,2020年全社会用电量7.51万亿千瓦时,仍然同比增长3.1%,这是值得高兴的事情。
而今年1-4月,全社会用电量25581亿千瓦时,同比增长19.1%,这样的用电负荷峰值,既是烦恼,也是经济向好的信号。
不少制造企业订单可能接到手软,可这时候,若突然接到停电通知,谁乐意?
这就是有序用电的劣势——过于一刀切,不灵活。
根据牛津大学环境变化研究所早年对中国电力需求侧响应的研究报告:
“中国的电力公司在实施行政行负荷管理项目方面拥有一定的经验,这些项目包括削峰填谷以及在电力严重短缺情况下的用电控制和需求削减。但是,由于缺少电力需求响应常采用的市场机制,行政性负荷管理在调动用户参与意愿方面的能力有限且缺乏灵活性,因此不适用于支持需求侧资源的长期发展。”
就拿上海为例,有序用电方案毫无疑问,已经做到了9号文所说的“精细化”:
而广东中山市今年出台的方案,安排了6657户企业错峰轮休,1977户企业紧急避峰,以及93条供电线路错峰超计划限电,细化到户。
但显然,对用户来说,再细化的方案,都不如“自由削峰,还有钱赚” 来得香。
比如广东电力市场用户。
2021年3月31日,广东省能源局和国家能源局南方监管局共同发布《广东2021年结算试运行实施方案征求意见》,明确2021年需求响应工作按照“需求响应优先、有序用电保底”的原则进行开展。
用户的参与门槛并不高,单个电力用户响应能力不低于200kW,响应时长不低于1小时。一旦参与,还能享受“不被紧急错峰用电”的福利。
而5月16日,首日交易结果发布,由于严重的供小于求,削峰响应出清价格达到了天花板价4500元/兆瓦时。
反转于是发生,多家售电公司开始振臂高呼:
快来和我签合同!
据广东电力市场用户反馈,自从广东电力交易中心发布首日高价消息后,陆续又有很多用户主动申请参加需求侧响应。
07.1.0版的需求响应,2.0版的虚拟电厂
小编看过《2021年广东电力市场需求响应零售交易合同》模版,售定公司和需求响应用户中标后,有义务相互告知响应信息。
如果把这一类称为需求侧响应1.0,那么上海五一节假日后的虚拟电厂行动则是2.0 版的。
所谓虚拟电厂,由楼宇群组成——距离市中心11公里外的上海市电力需求响应中心,对用电侧进行精准管控,同一时间包括工业企业、商业写字楼、储能电站、电动汽车充电站等在内的11,546家电力用户参与行动,聚沙成塔,腾出来的负荷达到15万千瓦,成为一个虚拟的发电厂。
虚拟电厂不仅可以在用电高峰时段,削峰,还可以在夜间用电低谷时段填补,通过多用电来消纳夜间发的水电风电等清洁能源。比如:
5月6号凌晨1点开始,浦东公交车充电站里,150台智能充电桩同时开启集中充电。旁边的商务楼里冰蓄冷,中央空调系统开始制冰,三个小时的时间里有12,837家电力用户参与了虚拟电厂响应行动,最大填谷负荷达到了50万千瓦,按照碳排放折算,可以减少碳排放400吨以上。
其实,早在2014年,上海市就成为国家发改委指定的中国首个需求响应试点城市,试点重点在工商业用户的空调负荷控制项目,旨在探索通过市场机制来挖掘需求响应资源。
根据媒体记载,当时上海经研院规划评审中心杨建林博士解释“虚拟电厂的先进性”时,提到“控制柔性负荷”。
办公楼的发电原理看似简单,具体实现却不容易,这里面涉及众多电力参数与空调参数的对应与算法。传统的需求响应资源调用,如负荷控制平台,实际上相当于一个备用调峰机组。在用电高峰期,电网调度部门启动该平台,向协议用户下达手动削减负荷指令,或远程拉闸限电“关开关”。这种方式简单粗放,用户体验感受也较差。而虚拟电厂要实现的,是柔性负荷控制,柔性负荷在一定时间内灵活可变,可在基本不影响用户的前提下,达到削减或增加负荷的目的。
08.价格响应——用户的理想型
但柔性负荷不是谁都有。
有参与过需求侧响应的人士告诉享能汇,目前大多数生产企业的削峰响应,基本都是避峰,回头还得在低谷时间重新开工。而国内现有的柔性负荷,大部分是指空调负荷,即便是工业柔性负荷,也指的是厂房内的空调。
所以对用户自身来讲,这样的响应,带来的结果约等于换个时间上班。
然而,某跨国工业企业用户则回应视角不一样::
“我们在国外总部的装置是真正的柔性负荷,基本所有工厂都有一套单独的生产装置,利用电价波动,我们参与需求侧响应每年能赚好多钱。但目前在国内,我们的装置弹性还是不够大,如果电力现货价值能体现出来的话,我们也准备对标总部的生产装置来做。”
说到底,对用户来说, 理想的需求侧响应,是基于电价信号增加或减少用电负荷,这更符合自身的意愿和直接利益,而不是为了履行已有的承诺。
那么对电力系统来说,什么是理想型?
09.需求响应将为双碳目标下的电力系统带来显著效益
我国提出30-60双碳目标后,“深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统”成为碳达峰的关键。正如我们能感受到的,中国的电力系统正在发生前所未有的变化:
2020年,煤电装机容量为107992万千瓦,占全部装机容量的49.07%,首次降至50%以下;2020年,新增风电装机7167万千瓦、太阳能发电4820万千瓦,风光新增装机之和约为1.2亿千瓦。2020年底,全国新能源汽车保有量达492万辆,占汽车总量的1.75%,其中,纯电动汽车保有量400万辆,占新能源汽车总量的81.32%。新能源汽车增量连续三年超过100万辆。
电网左手不断接入大规模的间歇性可再生能源,右手大量的电动汽车入网,电力负荷的攀升持续挑战着发电容量的充裕度。
如今电力系统的低碳转型,不再只是发电侧单边作出努力的时候了,终于到了“源”、“荷”、“储”互助的时候了。
如果降低电力系统的容量,将带来可观的降低成本,以及减排效果,但这必须要由需求侧贡献更多的可控负荷量,以满足发电容量的充足性。
如果能消纳日益增长的可再生能源电力,也将带来巨大的减排量,但这必须要有需求侧具备削峰和填谷的响应能力,以减少弃风和弃光。
既然在双碳目标下,需求侧响应如此重要,该如何去发挥它“凝聚用户”的作用呢?这是我们需要持续探索和实践的问题:
——如何催生出适合需求侧响应发展的商业模式,从而吸引更多用户“聚沙成塔”,携手比肩推进电力系统向低碳转型。
电力需求侧响应,必须,也必将迈入常态化。
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