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空调负荷具有较强的季节规律、良好的可控性和可短时中断特性,在可调节负荷侧资源中具有较大的调控潜力。以市场化手段挖掘空调负荷调节能力,对缓解电力供需矛盾、提升新能源电量消纳水平具有重要作用。
空调负荷规模大但调节潜力有待进一步挖掘
近年来,随着极端高温天气发生频次的增加和居民生活水平的提升,我国空调负荷保持快速增长,是重要的负荷侧资源。2024年迎峰度夏期间,国家电网有限公司经营区最大负荷中空调降温负荷占比超三成。然而,受用户意愿、技术手段、价格机制等因素影响,当前空调负荷调节潜力尚未完全释放。
用户参与空调负荷调控的积极性有进一步提升的空间。空调负荷调控属于新兴技术,大部分工商业用户出于对人员体验、技术安全性等方面的考虑,仍持观望态度。居民节约用电意识也有待增强。
空调负荷规模化、精细化调控技术水平仍需提高。目前我国空调设备类型多样,部分老旧设备不具备远程调控功能。不同地区、不同用户类型的空调负荷特性及调控能力差异性较大,开展个性化精准调控技术难度较高。
价格信号引导作用需进一步增强。我国部分省份工商业分时电价时段划分与负荷高峰仍存在一定偏差,峰谷价差相对偏低。同时,我国仅有半数省份执行了居民分时电价,引导居民节约用电力度还可加大。
利用市场化手段激励空调负荷参与系统调节
国内一些地区积极探索负荷侧资源参与市场的模式。一种模式是将市场竞价元素引入需求响应,通过招标竞价的方式邀约负荷侧资源;另一种模式是将需求响应与电力市场融合,以虚拟电厂的方式整合空调等负荷侧资源调节能力,参与现货市场、辅助服务市场等获得收益。但是,当前需求响应与电能量、辅助服务等市场仍相对独立,针对空调负荷资源的市场化需求响应机制有待完善。
在参与市场主体方面,可根据资源特性、用户意愿、调控技术成熟度,分类推进空调负荷资源参与市场化需求响应。资源集中、具备监测控制条件的大型工商业空调负荷可直接或聚合后参与现货、辅助服务市场;小型工商业和居民空调负荷可通过虚拟电厂等方式聚合,满足市场准入条件后参与现货、辅助服务市场。
在参与市场种类方面,现货市场建设初期,空调负荷可从参与调峰辅助服务市场起步,与其他市场主体统一申报、同台竞价;现货市场长周期运行后,调峰辅助服务市场将逐步取消,空调负荷可参与日前现货市场交易,并可通过技术改造升级提升调节性能,参与调频、备用等辅助服务市场。对于调节容量大、响应持续时间长、注重舒适度的用户,可鼓励其通过调节空调温度控制负荷,参与电力现货市场竞价,助力应对负荷尖峰和深谷。对于调节容量小但响应快速、看重经济效益的用户,可鼓励其通过快速投切空调负荷,参与调频和备用辅助服务市场,助力保障电网运行安全。
在市场衔接方面,可统筹省间和省内现货市场、辅助服务市场、需求响应等功能定位,推动优化业务组织时序和实施流程。对于省间市场,省内现货市场预出清出现供需平衡缺口时,可同时启动省间现货市场与需求响应,统筹需求响应调节能力和申报补偿价格,确定省间现货申报量价,以省间现货出清量价为省内需求响应正式出清边界。对于省内市场,空调负荷同时参与现货市场、辅助服务市场、需求响应时,可结合自身特点合理选择竞价策略。
需从技术、政策等方面进一步挖掘空调负荷调节潜力
为推动空调负荷更好参与市场化需求响应,充分挖掘空调负荷调节潜力,需从强化技术支撑、完善激励政策等方面采取针对性措施。
以更强的技术支撑能力夯实空调负荷参与需求响应的物理基础。规范空调负荷接入标准,通过安装智慧能源单元、智能监测设备和协议转换器,实现空调负荷可观、可测、可调、可控。对于小而散的空调负荷资源,建立聚合平台,通过大数据分析识别、智能控制、“云云对接”等方式推动空调负荷实现线上规模化柔性调控,为接入的用户参与需求响应提供一站式服务,并为空调负荷参与辅助服务和现货市场交易提供技术支持。
以适合空调负荷特性的峰谷电价政策引导用户主动参与调节。针对空调负荷建立合理的峰谷电价机制,综合考虑季节、电力现货出清量价数据、系统净负荷曲线、历史空调负荷曲线等因素合理确定分时时段划分方法,在原有居民分时电价基础上,适当扩大峰谷价差,制定尖峰和深谷电价,引导用户避峰就谷和合理用电。出台针对商业用户的双蓄电价优惠政策,鼓励空调负荷较大的大型商业用户购置使用蓄冷(热)空调,进一步提升空调负荷持续调节能力。在电力零售市场中,通过明确峰谷时段、规定价差下限、制订标准套餐等方式加强分时信号引导。
(作者单位:国网能源研究院有限公司)
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