面对新型电力系统建设新形势 需求响应该如何推陈出新

导语

在“碳达峰、碳中和”的重磅战略背景下，构建以新能源为主体的新型电力系统，是中央关于实现碳达峰、碳中和的重要举措。随着以新能源为主体的新型电力系统的全面发力，新能源接入不稳定、用电需求多元等新问题和新现象逐渐出现，需求响应面临挑战。基于新型电力系统建设新形势，本文从需求侧角度出发，探索需求响应该如何推陈出新。期待为当下如火如荼的新型电力系统建设提供思考与启示。

（来源：微信公众号“朗新研究院”作者：宋佳璐）

重磅政策加持，

需求响应将迎来更多的机遇

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。这既是我国新阶段发展的战略方向，也是对世界的庄严承诺。

构建以新能源为主体的新型电力系统，是中央关于实现碳达峰、碳中和的重要举措，也是十四五期间、乃至未来相当长一段时期内电力行业发展的重要指引，是涉及发输变配用各领域、源网荷储各环节、技术体制各层面的系统工程。在向低碳、零碳转型过程中，电力系统的结构形态将发生变化，重心将从供给侧走向需求侧，对电力需求侧资源的充分利用发挥关键作用。

盘活需求侧资源，在传统电力系统基础上增强灵活性和柔性，提高资源优化配置能力，实现多能互补、源网荷储高效协同，成为凸显电网平台价值，发挥中枢环节作用的重要一环。此外，随着电力现货、市场化售电、绿证交易等蓬勃发展，也为需求侧资源挖掘创造了良好的市场环境。

图1 以新能源为主体的新型电力系统

诸多不确定性，

需求响应将面临更大的挑战

在过去较长时间，国内外能源运营商、政府及学术界对电力需求响应的探索热情稳增不减，各种创新创意方式层出不穷，获得了一定的市场认可，需求响应模式也日趋成熟。但随着以新能源为主体的新型电力系统的全面发力，新能源大量替代常规机组，分布式、储能等交互式设备广泛接入，用电需求日趋多元等新现象出现，需求响应面临新的更大挑战。

国家发改委、国家能源局在2021年2月发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》。意见指出，要建立源网荷储一体化和多能互补项目协调运营和利益共享机制，进一步深化电力辅助服务市场、中长期交易等市场化机制建设，充分挖掘常规电源、储能、用户负荷等各方调节能力，提升可再生能源消纳水平，实现项目运行调节和管理规范的一体化。从意见可以明确看出未来的发展趋势，不仅需要挖掘负荷调节能力，还需要设备硬件和机制等支撑与保障。

尽管目前我国需求响应已在江苏、广东、浙江等多地相继开展，但仍尚处于试点初级阶段，还存在需求响应用户参与意识低、类型少，调控方式相对粗放、多系统支撑壁垒、响应模式单一等问题，本文结合需求响应现状与政策导向，分析总结未来需求响应的五大特征：即自主化、多元化、智能化、标准化、市场化。

自主化：引导主体主动参与需求响应，结合本地资源特征构建方案

多元化：逐步拓展到虚拟电厂运营商、新能源发电企业、分布式光伏、电动汽车、数据中心、5G基站等多元用户

智能化：升级改造设备，在不影响用户正常生产和舒适度的情况下设备智能启停，实现对用电侧的精准管控、智慧减碳

标准化：打通数据通道，建设统一标准化的需求响应平台

市场化：负荷资源纳入辅助服务市场，引导参与市场化交易

图2 新形势下需求响应呈现新特征

多点持续发力，

助推需求响应发展更上层楼

针对上述新形势下需求响应自主化、多元化、智能化、标准化和市场化五大特征，结合国内外需求响应先进实践经验，本文拟从可调节负荷资源库、差异化响应策略、柔性调控负荷、需求响应长效发展、可调节负荷资源多维应用五大方向，多节点发力的视角阐述新形势下需求响应发展路径与策略。

图3 多点发力需求响应发展关键举措

（一）自主化，做实可调节负荷资源库

电力需求响应深度契合我国绿色能源低碳发展战略，通过大力提升需求侧响应效能以及发挥负荷侧灵活调节能力，保障电网供需平衡，促进清洁能源消纳，提升能源利用效率，有力推进“碳中和、碳达峰”目标实现。

由于需求响应地区发展不平衡、实施背景和侧重点存在差异性，电力需求响应市场建设方案不便复制和推广，所以需结合地区资源禀赋和用能结构特点，因地制宜探索本地化需求响应的建设规划和实施方案。未雨绸缪，通过提前储备可调节负荷资源，逐步构建不少于最大负荷5%的可调节负荷资源库，大幅提高能源资源广域优化配置能力和能源利用效率。

（二）多元化，差异化提供多元响应策略

以电能替代、清洁能源替代为切入点，结合地区特色的可调节负荷资源类型，分析各资源负荷运行特性，清晰定义目标市场，准确定位核心用户，持续拓展可调节负荷资源多维应用。

结合地区负荷特色及企业生产特性，针对楼宇空调、工业企业等典型行业细分普查重点，同时探索挖掘数据中心、5G基站、分布式光伏、储能等灵活性调节资源参与市场，分析客户意向，面向需求响应不同群体提供差异化响应策略。

依托需求响应支撑平台，电网企业开展全景化、统一管控，通过获取调度电网信息与电力市场信号，精准、快速响应削峰填谷和能源消纳；支撑多元需求响应主体用能数据接入，提升电网与用户双向互动能力；为负荷聚合商整合中小型电力用户负荷资源提供窗口，合理分配参与市场收益。

图4 需求响应一体化平台面向不同群体提供多元响应策略

（三）智能化，精准柔性调控负荷资源

建设完善需求响应配套基础设备，全面满足需求响应实施的硬件需求。通过研究升级采集终端电能表配置、改造采集系统，结合工业物联网等新兴技术，在不增加硬件投入条件下，最大化提升采集数据质量和效率，满足负荷数据远程采集、传输、控制的要求，促进需求响应信息化、智能化发展。

研究虚拟电厂、储能等柔性负荷调控技术，汇聚用户侧海量负荷资源，挖掘识别各类场景用电行为，根据接收的调度信号自动启用设置的需求响应策略，在不影响用户正常生产和舒适度的情况下设备智能启停。目前，上海、广东等地已开展虚拟电厂试点应用，具备一定基础条件，未来可进一步推广发展。

图5 “虚拟电厂”智能柔性调控负荷资源

（四）标准化，推进需求响应长效发展

电力需求响应业务的规范运行，涉及电力需求响应系统、需求响应终端、业务流程等多个环节，标准体系的建设将为电力需求响应的实施提供健康保障。通过开展需求响应一体化平台建设，打通与调度系统、用电信息采集系统、营销系统及客户侧CPS系统等数据壁垒，解决需求响应市场参与者多头接入、平台多接口维护管理等问题。通过建立需求响应长效管理机制，统一需求响应标准，提高需求响应实施效率，促使需求响应实施走向规范化发展道路。

（五）市场化，拓展可调节负荷资源多维应用

探索需求响应与现货市场、辅助服务市场联合出清机制，开展可调节负荷在电力调峰、新能源消纳等多场景应用，大用户与负荷聚合商（不具备单独参与能力的用户）参与实时竞价，以市场价格引导需求侧调整用电行为，自动调节余缺，由行政化向市场化转变。拓展需求响应资金补贴来源，探究不同阶段的可调节负荷参与需求响应商业模式，调动市场主体参与积极性，支撑可调节负荷应用大规模、常态化发展。

图6 需求响应市场化交易模式

开发可调节负荷资源普查移动应用，采集录入用户基本信息、设备资产信息、能源消费信息、服务需求信息等，利用信息化手段分析用户用能优化空间，可调节负荷类别、规模、潜力等，打造全流程闭环管理，为可调节负荷资源充分纳入集中检测、统一调控奠定扎实基础。

图7可调节负荷资源普查全流程闭环管理

结语

本文初步讨论了新型电力系统建设新形势下的机遇和挑战，以及在此背景下通过可调节负荷资源库、差异化响应策略、柔性调控负荷、需求响应长效发展、可调节负荷资源多维应用五大方向，多节点发力的视角阐述新形势下需求响应的发展路径与策略，打破电力供需紧平衡状态，促进源网荷友好互动。

在实际应用中，需求响应尚处于起步阶段，电网企业需进一步探索扩大可调节负荷资源接入容量规模，调动多元主体参与系统互动的积极性，助力新型电力系统建设和服务实现“双碳”目标。

【参考文献】

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