新型电力系统的关键支撑：需求侧革新

11月21日，为推动需求侧向低碳高效、灵活智能的用能方式转变，自然资源保护协会（NRDC）与中关村现代能源环境服务产业联盟(EESIA)在京合办“加快构建新型电力系统：需求侧革新”研讨会。国家发改委能源研究所原所长戴彦德、国网能源研究院原副院长蒋莉萍、中国能源研究会能效与投资评估专委会主任焦健、中国宏观经济研究院能源研究所高级工程师赵晓东、中国电力科学研究院用能研究所陈宋宋等专家参会。

EESIA在会上发布了《南方区域虚拟电厂常态化运行机制研究》与《中国节能与综合能源服务产业发展研究》报告，中能世通（北京）投资咨询服务中心发布《“双碳”目标下加快工业领域终端电气化研究—钢铁行业》报告。与会专家围绕机制创新、产业培育、行业转型等议题展开了讨论。

NRDC清洁电力项目副主任刘明明强调，供需协同是构建新型电力系统的基本原则之一，也是最具活力的方向。需求侧各领域新兴的、多样化的海量终端用户为电力转型提供了资源和潜力，成为建设新型电力系统的关键支撑。为挖掘需求侧资源的支撑潜力，一方面要大力培育虚拟电厂与综合能源服务等新业态，为用户提供转型服务和支持；另一方面要重点关注终端用户的资源特点和潜力挖掘，尤其是高耗能用户的转型路径。

EESIA理事长赵明表示，在实现“双碳”的核心路径中，发展可再生能源是根本，提高能效是关键。节能和提高能效仍然是中短期最经济、最可行和可规模化的应对气候变化路径。近十年里，我国以3.2%的能源消费增速支撑了年均6%的经济增长，能耗强度累计下降了四分之一以上，节能和能效工作对于国家绿色和高质量发展做出了非常突出和重要的贡献。节能和综合能源服务企业是推动未来新型能源体系和电力系统建设的关键主体，节能产业经历过黄金十年，综合能源服务产业正在兴起，部分节能服务企业实现了向综合能源服务的转型升级，而节能与综合能源服务产业的合流转型，必将更好的服务终端用户的需求，在未来电力系统中发挥越来越大的支撑作用。

中国宏观经济研究院能源研究所高级工程师赵晓东在主题发言中提到，电力系统对灵活性资源需求与日俱增，单纯依靠供给侧提供灵活性资源难以为继，亟需深入挖掘需求侧灵活调节资源，协力促进电力供需平衡、支撑新型电力系统建设。近年来，以虚拟电厂为典型代表的需求侧新业态不断涌现，在提升电力系统灵活性、优化系统运行等方面发挥愈发显著的作用。

赵晓东认为，虚拟电厂实现常态化运行，关键在于为所有的经营主体提供合理、持续、可预期的市场信号，并以经济手段对经营主体的电力消费行为形成长期和短期的有效激励，同时可以引导各类型社会资本参与虚拟电厂投资。为实现这个目标，可以依靠电力市场以及电力市场外的政策补贴、金融工具、税收优惠等方式，形成合力共同促进。目前，制约虚拟电厂常态化运行的因素较为多样，综合表现为市场身份、功能定位、价值疏导、资源秉赋等方面，需在进一步推进全国统一电力市场建设的基础上，因地施策，探索具有地方特点的虚拟电厂样板。

《南方区域虚拟电厂常态化运行机制研究》报告选取市场化改革走在全国前列的南方电网区域作为研究对象，梳理了近年来南方电网广东、广西、云南、贵州和海南五省实施虚拟电厂取得的成效，分析了这些地区的虚拟电厂在常态化推广应用中存在的挑战。报告认为，广东虚拟电厂运行的案例极具代表性。依托现货市场的正式运行，广东具备虚拟电厂运行的基础条件，但主网传统装机存在相对冗余的情况导致虚拟电厂在广东现货市场中实现价值的空间受限。同时，局部配网需求逐渐凸显，但相关价格机制缺乏导致虚拟电厂难以实现功能价值。

报告提出了推动虚拟电厂常态化运行的多项建议。一、厘清虚拟电厂的范畴和边界。从国家层面进一步明确虚拟电厂的概念定义，明晰虚拟电厂在电力市场中的权利与义务，引导社会共识的形成。二、加快推动虚拟电厂常态化参与调峰调频等辅助服务市场，推动虚拟电厂以灵活方式参与中长期、现货等各类市场化交易，研究出台虚拟电厂在配电网功能发挥层面的市场化价格机制，充分激发虚拟电厂自身活力，促进商业模式创新。三、建立涵盖资源聚合控制、通信接口等方面的虚拟电厂建设运行标准体系，打破各类资源主体、虚拟电厂运营商、电网企业间的数据交互壁垒。

EESIA副秘书长曹宁介绍了《中国节能与综合能源服务产业发展研究》的主要内容。报告认为，节能与综合能源服务是经济高效解决我国终端用能与排放问题的关键手段，是推动我国需求侧革新的重要抓手。从过去的经验来看，自“十一五”以来，政策的大力引导与支持对节能降碳的推进和市场化节能工作的发展起到了关键作用。近年来，受补贴政策退坡、经济增速放缓的影响，行业发展出现波动，亟需注入新动力以推动可持续增长。

报告指出，因单一的、节能潜力大的工艺以及设备的节能改造项目大部分已完成，节能服务产业正逐步与新兴的综合能源服务业态合流，从传统的提供技术改造模式转型，形成集多种能源供给与清洁利用、数智化的系统能效提升等功能于一体的模式，旨在为用户提供低碳高效、灵活智能的精细化能源管理服务。在新型电力系统建设背景下，需求侧对电网系统灵活、稳定运行的重要支撑作用得到了高度重视，这为拥有用户分布式能源资源、管理用能系统的节能与综合能源服务企业提供了前所未有的发展机遇。 ·····

报告建议，为激活绿色产业发展潜力，政府主管部门应充分借鉴以往经验，以强有力的政策措施推动行业发展。一方面，加强对企业用能的监督管理，另一方面，探索出台针对节能与综合能源服务企业等市场化节能降碳第三方服务主体的扶持政策。此外，应健全完善节能与综合能源服务产业融资市场体系，并加快推进电力市场化机制建设，探索建立和完善分布式能源市场化交易机制，从管理、运营及调度机制等层面明确公用电网与多元主体投资的配电网/微电网的职责分工、权利范围与义务要求。

中国能源研究会能效与投资评估专委会主任焦健介绍了《“双碳”目标下加快工业领域终端电气化研究—钢铁行业》的主要内容。报告提出，工业领域应贯彻“节能优先”战略，加快终端电气化发展，既可以充分挖掘需求侧灵活性资源，促进新能源的消纳，也有利于实现“能-碳-电”协同优化，推动工业领域高质量发展。

钢铁行业是我国传统制造业的典型代表。以长流程生产工艺为主导的生产体系使钢铁行业成为我国碳排放量最高的制造行业。报告指出，钢铁行业正面临着“能-碳-电”协同优化的挑战。而加快钢铁行业电气化发展是一项复杂的系统工程，需要解决可再生能源利用不足、电能替代和能源替代技术推广力度不够、废钢管理体系不完善等问题。

报告预计，通过采用电炉钢、氢冶金和二氧化碳炼钢等先进工艺及电力清洁低碳化等措施，有望实现以下目标：2030年，钢铁行业电气化率提升至14%，碳排放量较2022年减少15%，需求响应能力达到8%；2050年，钢铁行业电气化率提升至46%，碳排放量较2022年减少85%，需求响应能力提升至18%；2060年，钢铁行业电气化率提升至57%，碳排放量较2022年减少95%，需求响应能力达到21%。

在圆桌讨论环节，国家发改委能源研究所原所长戴彦德指出，在未来能源系统中，能源的表现形式将以电力为主，但非连续的电力系统无法单靠高成本的储能来支撑，需求侧资源的开发无疑是重要方向。需求侧资源的主要来源，一是分布式发电资源，需要基于地方资源禀赋，通过构建微网系统实现与大电网响应。二是可调节负荷，应基于负荷特点，在分析失负荷价值的基础上确定可调节环节与可调潜力。这种调节一定是可预期的、可报告的。三是用户侧储能，它是未来新兴产业，新的经济和就业的增长点。四是电动汽车，因为它的互动是双向的，可以归类到储能。

戴彦德认为，真正发挥电动汽车作用是靠发展换电模式，一方面减少基础设施投资，另一方面解决老百姓关心的三个问题：充电时间、续航里程和买车贵。只有发展换电模式，把电动汽车电池利用变成一个加油站时，才能发挥这部分的灵活调节作用。最后一个是能效，在长时间轴上实现降需求、降负荷作用，需要依托综合能源服务来实施。

戴彦德强调，开发需求侧资源，首先要摸清用户侧资源的属性，实现可变、可调和可控。其次寄希望于AI技术，一方面助力电网快速掌握用户侧波动性进而确定生产计划和用电计划，另一方面用AI调度来替代人工调度，解决电网堵点。最后，要实现全方位变革，包括通过规划提出目标，规范业务范围，由市场挖掘经济性等。

国网能源研究院原副院长蒋莉萍认为需求侧是待开发的宝库，而挖掘发挥需求侧资源的作用是一个系统工程，有很多细致工作要做。首先，需要包括数智技术等新技术手段的应用和系统运行管理规则的到位。总体看，技术本身不存在大问题，更为重要的是系统运行规则的完善。电力系统是以瞬时平衡的系统，局部网络通道有时存在拥堵，需要通过并网及调度运行规则来规范和统筹调度系统资源，因此，客户资源在地理位置上比较分散的虚拟电厂等新型主体，如何与系统调度机构进行衔接，应该以及如何承担哪些必要的责任等，都需要进一步细化和落地。其次是市场机制方面，对比国外市场主要由供需平衡决定的较大电价差给予储能电站等新主体盈利机会，我国希望终端市场价格保持相对平稳的制度设计，难以激活新业态的参与积极性。

蒋莉萍认为，发挥需求侧资源作用也需要新的行业文化的建立。比如汉堡等快餐店用餐者自行收拾餐具的模式，可以降低雇员成本和提高清理效率。新型电力系统中，如果用户的理念和行为模式得以改变，必将带来巨大的潜力。随着需求侧的快速发展，以及具备学习能力的AI技术的出现，期待整个电力行业的生态发生改变，推动需求侧资源的作用从量变的积累跨跃到质变的发生。

中国电力科学研究院用能研究所陈宋宋提到，需求侧管理的内涵是经济高效、绿色低碳的使用电力能源，外延是多样化的应用场景和业务模式，这些都是在国家层面引导下慢慢孕育出来的。如今要真正发挥需求侧资源的作用，首先顶层设计方面，必须要实现跨行业、跨部门的协同。其次，市场环境亟待完善，由市场交易发现资源价值，避免人为设定价格上下限。再次，潜力挖掘方面，要基于生产工序特点分析响应成本和资源价值，比如钢铁、水泥、铁合金、碳化硅、建材等行业，可以聚焦在电加热、电制冷或者是相对来说生产不连续的环节，深挖调节潜力。

陈宋宋还认为，在技术标准层面，要打破各行业、设备之间信息感知与监测的壁垒，降低需求侧资源与电力系统的交互成本。例如，澳大利亚目前就强制性要求空调、电热水器、游泳池、水泵控制器等加装跟电网互动的接口，这样可以实现在服务商层面各类资源先“独立成章”后再接入电网，实现更便捷的聚合，大大降低资源接入感知监测的成本。