在剛剛過去的“十三五”中，“供給側結構性改革”成效顯著，“三去一降一補”取得重要進展，促進了經(jīng)濟運行穩(wěn)中向好、穩(wěn)中有進的發(fā)展態(tài)勢。對于電力行業(yè)而言，供需中的結構過剩和結構不足的主要矛盾同樣存在，在過去的五年甚至更久，電力行業(yè)便開始了任務艱巨的供給側改革。
“十四五”開局，改革持續(xù)深化，但改革的重心已不僅僅局限于供給側。
2020年12月11日的政治局會議中，中央首次提出“需求側改革”。幾天后的中央經(jīng)濟工作會議提出“注重需求側管理”。中央兩次重要會議皆強調“需求側”，足見需求側在“雙循環(huán)”戰(zhàn)略與后疫情時代下經(jīng)濟運行中的重要地位和作用。
電力供需改革與國民經(jīng)濟的改革思路一脈相承。當前，我國電力供需總體寬松，局部地區(qū)高峰時段偏緊，最大用電負荷持續(xù)升高，負荷峰谷差不斷擴大，夏季、冬季電力負荷“雙高峰”特征明顯。平衡電力供需，化解電力系統(tǒng)與電力經(jīng)濟中風險與挑戰(zhàn)的責任，已經(jīng)不僅僅屬于供給側，同樣屬于需求側。碳達峰與碳中和目標要求能源電力節(jié)能減排、低碳發(fā)展，電力需求側既是節(jié)能降耗的主體，也是助力新能源大規(guī)模入網(wǎng)的靈活性資源。在新的形勢下，無論是從國家層面還是行業(yè)層面來看，需求側管理都應以更高的目標，更新的格局和更大的作為，推動電力系統(tǒng)轉型升級。
需求側管理呈現(xiàn)綠色低碳特征
東邊日出西邊雨。自然界的風云變幻不僅僅是一道令人沉醉的美好景致，更是電力系統(tǒng)需要潛心研究的復雜課題。電力系統(tǒng)的一次能源主體發(fā)生更替，未來電力系統(tǒng)越來越趨向于氣象驅動，供應與生產(chǎn)模式發(fā)生深刻變化，源荷雙側隨機波動，電力電量平衡挑戰(zhàn)不斷加大。應對氣象驅動的電源出力，電力系統(tǒng)的靈活性空間在哪里？
傳統(tǒng)意義上的靈活性空間大致來自火電深度調峰、抽水蓄能、儲能平滑出力、特高壓跨區(qū)送電等。在過去，電力系統(tǒng)發(fā)輸配用的各個環(huán)節(jié)之中，需求側只是一個被動承受行政指令的角色，保持平衡的責任，基本歸屬于電源側和電網(wǎng)側，無論是規(guī)劃制定還是實際運行，需求側資源并未得到足夠重視，對于需求側的靈活性資源挖掘遠遠不夠。如今，在碳達峰、碳中和目標時不我待的背景下，電力的供需互動已發(fā)生了巨大變化，保障能源安全、推動低碳發(fā)展、降低用能成本的“三重目標”皆與需求側管理息息相關。更加科學的電力系統(tǒng)管理思路需要有效、合理調動需求側資源，每一個電力系統(tǒng)的參與者都有義務保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、高效運行，于是，需求側資源的開發(fā)已成為“十四五”規(guī)劃中最為急迫和關鍵的任務之一。
近日，國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《關于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》中指出，充分挖掘常規(guī)電源、儲能、用戶負荷等各方調節(jié)能力，提升可再生能源消納水平，“源網(wǎng)荷儲高度融合”成為新型電力系統(tǒng)的重要特征。由電力供應側管理走向供需雙向管理，由供應側規(guī)劃走向綜合資源規(guī)劃，是電力行業(yè)改革的重要方向。
“需求側管理的內涵與定位已發(fā)生了深刻的變化，過去我們常說需求側管理，但現(xiàn)在更多強調的是需求側資源。2010年，《電力需求側管理辦法》提出科學用電、節(jié)約用電、有序用電的理念，在2017年的修訂版中，該辦法提出環(huán)保用電、綠色用電、智能用電等有關需求側管理的新內涵與新理念。進入‘十四五’后，通過需求響應等多種方式，將需求側資源納入電網(wǎng)規(guī)劃與運行管理，發(fā)揮需求側資源的靈活調節(jié)作用將成為促進新能源消納、構建新型電力系統(tǒng)的關鍵手段?！眹W(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所新能源研究室主任王彩霞說。
在電力需求側管理的概念進入我國的30多年里，其發(fā)展經(jīng)歷了不同的階段。從最初的“拉閘限電”“有序用電”，到如今逐漸精細化、差異化地建設負荷管理體系來調節(jié)用電需求，引導用戶主動響應調度運行需求；從以行政指令為主的需求側管理，逐步過渡到既有政策驅動，又有一定價格補償機制的需求響應，再到個別地區(qū)初步開展市場化的探索，形成了優(yōu)先需求響應、有序用電保底的管理機制。上海、江蘇等省市因地制宜地開展了各具特色的需求響應試點，形成了多類型的響應項目，在削峰填谷、促進新能源消納、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行等方面發(fā)揮了重要作用。但目前各地開展需求響應的水平不一，整體規(guī)模較小，處于需求響應初期的階段。記者在采訪中了解到，“十四五”的規(guī)劃中，電力各類資源配置基本上按照滿足95%的最大負荷需求來規(guī)劃，換言之，至少有5%的負荷空間需要需求側資源從中進行調節(jié)。
“有必要重新認識需求側資源和可深度挖掘其發(fā)揮作用的空間。從精細化管理的角度來看，幾乎所有需求側資源都有管控的可能與靈活優(yōu)化的空間，包括（除典型的靈活性負荷之外的其他）各類用電負荷也都有具有不同程度靈活性特點與可調節(jié)的空間。需求側資源靈活性潛能的釋放，對于下一步新能源大規(guī)模入網(wǎng)和構建新型電力系統(tǒng)具有重要作用。借鑒‘海綿城市’的理念，使電網(wǎng)在應對源荷雙側隨機波動，以及極端天氣變化時具有良好的彈性。當前及未來的技術手段如云大物移智、邊端計算與控制等完全可以推動這一方向的發(fā)展。結合電力系統(tǒng)分層管控與電力市場運營，充分調動需求側資源具有的靈活屬性與可調節(jié)功能，實現(xiàn)聚沙成塔，使其成為新型電力系統(tǒng)的中堅力量和柔性海綿體，將帶來整個電力系統(tǒng)的靈活性條件發(fā)生重大改變?！敝袊a(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展聯(lián)盟能源互聯(lián)網(wǎng)專委會主任曾偉民說。
聚合多元化負荷資源池
從被動到主動，從管理到資源，當需求側的職能和定位發(fā)生變化，與其相匹配的政策機制、技術體系、價格導向也需要隨之改變。
由于需求側資源廣泛地分散在系統(tǒng)結構底層，容量小、規(guī)模大、種類繁多，對市場的電價信號相對不敏感、參與優(yōu)化調度的能力與動力不足，因此，要充分發(fā)揮需求側資源的靈活性作用，就必須“化零為整”。當前，參與需求響應的負荷類型逐漸多元化，包括工業(yè)生產(chǎn)、冷熱電三聯(lián)供、儲能設施、公共充電站，以及虛擬電廠等，各種負荷類型之間可以根據(jù)不同的負荷特點進行互補，實現(xiàn)整合效應。“從電網(wǎng)調動需求側資源的角度來看，首先要對需求側資源的特性和潛力做出摸底和分析，匯集工業(yè)、樓宇、用戶側儲能、充電樁等各類可調資源，建設可調負荷集控系統(tǒng)，通過信息數(shù)字技術掌握每一家用戶乃至每個生產(chǎn)設備的負荷曲線，形成可精準匹配調控需求的‘資源池’，從而實現(xiàn)需求響應精確化?！蓖醪氏颊f。
一個不可忽視的問題是，目前需求側資源在參與市場交易的機制，以及進入市場的技術門檻等方面缺乏相對規(guī)范和統(tǒng)一的標準與要求。王彩霞表示，如果將需求側資源作為系統(tǒng)中常態(tài)化運行的主體，需要探索制定市場準入、運行流程、技術標準和響應效果等方面的統(tǒng)一依據(jù)，按照需求響應負荷容量、速率、響應時間等明確差異化標準，并納入市場建設運營細則中。統(tǒng)一的技術標準、規(guī)范的運行流程是需求側資源大范圍開發(fā)利用、進入市場的重要前提?！霸谑袌鲞\行中，不同尺度、不同時間跨度、不同應用場景對需要側資源的反應速度和要求各不相同，有些情況下需要需求側反應速度達到分鐘級、秒級乃至毫秒級?！蓖醪氏颊f，“同時對于計量設備與控制設備提出了更高的要求，需要電網(wǎng)企業(yè)擴大負荷管理終端數(shù)量，提升系統(tǒng)監(jiān)測能力，對需求側內部量測監(jiān)控、并網(wǎng)設備元件狀態(tài)感知要實現(xiàn)可觀可測乃至可控。目前，由于各類市場主體基礎條件存在差異，技術改造升級需要投入巨大成本，如果僅僅只是現(xiàn)有的技術基礎，很難支撐需求響應的大規(guī)模開展。”
對處于發(fā)展初期的需求響應而言，倒逼技術和標準完善成熟的重要動力，是市場機制與商業(yè)模式。當市場空間打開，開展需求響應所需要的物質基礎會在投資驅動下加快建設。
需求響應的商業(yè)模式建立有賴于電力市場的建設。王彩霞表示，在成熟電力市場國家中，需求側資源和其他市場主體具有同等的競爭權益。美國PJM市場允許需求響應參與電力批發(fā)市場，并允許用戶側的分布式資源以及負荷聚合商等和常規(guī)電源一樣在能量市場及輔助服務市場報價出清，參與市場競爭；澳大利亞在兩年前出臺了虛擬電廠參與電力市場的規(guī)則，允許虛擬電廠來參與澳大利亞的國家電力市場。
而我國電力現(xiàn)貨市場建設處于起步階段，雖然部分地區(qū)開展了現(xiàn)貨市場試點，但仍需要進一步完善交易規(guī)則，拓展交易品種。囿于市場與技術等方面的限制，我國需求側資源尚未被視作與發(fā)電企業(yè)對等的市場主體，難以被納入各類市場交易的主體范圍和交易規(guī)則之中。近年來部分調峰輔助服務市場已探索將可中斷負荷等納入市場主體，但交易規(guī)則仍有待進一步完善，交易規(guī)模也有待進一步開發(fā)。
杭州數(shù)元電力科技有限公司總經(jīng)理俞慶告訴記者，一方面，每年的尖值負荷大約可能只持續(xù)幾十小時，如果按照最大尖值負荷配置電源、輸電線路和變電站資源是非常低效且不經(jīng)濟的。通過獎勵機制引導需求響應削減尖值負荷，是系統(tǒng)最優(yōu)化的方案。另一方面，除了時間極短的尖值負荷，每年可能還存在大約幾百小時的峰值負荷，這一時段的調節(jié)任務很難通過單純的政策性補貼來驅動，只能通過尖峰平谷的分時電價來改善負荷曲線。但是僅有峰谷價差無法形成足夠的激勵效應，需要通過持續(xù)的市場化改革激發(fā)零售側主體的活力。
從投資的角度來看，在缺乏健全市場運行機制的情況下，我國需求側資源投資獲利渠道單一，市場主體參與渠道不暢，參與主體范圍小、互動性不強，需求響應尚未形成較為成熟和穩(wěn)定的商業(yè)模式，負荷集成商或電力用戶參與其中可獲得的經(jīng)濟收益不高。隨著電力市場化改革的推進，需求響應將逐步走向市場化。在這個過程中，無論是價格形成機制、商業(yè)回報模式還是需求響應的手段都將不斷變化，以適應動態(tài)發(fā)展的電力系統(tǒng)和市場體系?！靶枨髠荣Y源開發(fā)呼喚價格更加透明，市場更加開放，唯有如此需求側資源才能公平地獲得一系列市場競爭的權益?！庇釕c說。
企業(yè)視角下的供需互動
變革需求側，從宏觀層面，是服務于低碳發(fā)展、構建新型電力系統(tǒng)。從微觀層面看，這關系到每一個具體的經(jīng)濟主體的生產(chǎn)動態(tài)。要激發(fā)需求側資源的活力，培育用戶市場意識，不僅需要頂層設計和政策機制，更需要了解，企業(yè)和用戶參與其中的需求是什么，障礙是什么。
“我們曾經(jīng)為一些企業(yè)做過負荷優(yōu)化方案，哪怕是沒有電力市場，在現(xiàn)有的電價機制下，通過一系列手段，在某些企業(yè)可以做到大約平均0.1元/千瓦時的用電成本下浮，可見其中各種優(yōu)化的空間是很大的?！庇釕c說，“具體到某個用戶，要幫助它實現(xiàn)錯峰用電，需要深入地了解企業(yè)內部的實際運作，比如生產(chǎn)和排班規(guī)律、一些重要負荷設備的啟停時間，用電優(yōu)化方案需要在精準掌握企業(yè)生產(chǎn)情況的基礎上來制定。對于企業(yè)本身而言，如果沒有專業(yè)團隊協(xié)助，沒有有效的技術手段，沒有對電價和市場政策的研究，很難關注或意識到用電優(yōu)化能夠帶來的經(jīng)濟效益。因此，需求響應實踐的整個過程中，除了宏觀政策的制定和價格機制的建立，也需要關注到機制如何落地和執(zhí)行，需要把視角伸向微觀層面，讓一個個市場主體理解需求側資源的價值和意義，同時，促使更多的電能服務企業(yè)、售電企業(yè)等專業(yè)機構提供技術和咨詢方案，協(xié)助企業(yè)降低用能成本。但目前來看，售電企業(yè)或負荷集成商如果僅僅只是做政策性需求響應的業(yè)務，很難形成一個可盈利、可持續(xù)的商業(yè)模式?！?
俞慶向記者介紹了目前需求側服務在市場中的三個主要套利空間：其一是優(yōu)化用電方案，套利峰谷價差，這也是目前開展需求側服務最為穩(wěn)定和普遍的回報渠道；其二是通過壓降用戶最高負荷，并建議企業(yè)在滿足條件時，改變基本電費計費方式，從而優(yōu)化基本電費支出；其三是針對有需求響應獎勵和補貼的地區(qū)和省份，參與需求響應。“但需求響應這一塊收入并不具有穩(wěn)定性，從頻率上來說可能某些省市一年也做不了幾次，而且前期投入和響應回報往往也不成正比。因此，這一部分收入是不可預期的，只能把它作為一種增值服務?！庇釕c說。
由于缺乏市場化的引導目標，有關開展需求響應的成本核算及獎勵補貼尚未建立明確的標準，也缺乏合理的成本分攤原則。目前補貼資金主要來源于政府，資金規(guī)模受限，需求響應難以規(guī)模化、常態(tài)化發(fā)展。也有觀點認為，補貼是過渡性和暫時性的。企業(yè)和投資者需要意識到的是，未來補貼會逐步取消，必須要通過市場機制和商業(yè)模式來解決盈利問題，才是可持續(xù)性發(fā)展的根本之道。
隨著市場建設的推進，通過現(xiàn)貨價格的波動可以釋放需求側更多元的商業(yè)模式?！霸诂F(xiàn)貨市場中，當價格充分波動，真正反映出實時的供需關系和資源的稀缺性，才能逐步拉開價格的上限和下限，屆時無論是售電公司、負荷集成商、電能服務機構還是儲能企業(yè)等，可能會更有動力來從事需求側服務，從而使需求響應從政策驅動走向市場驅動?！庇釕c說。
“發(fā)揮需求側資源的作用，一方面是要發(fā)揮可調節(jié)負荷、電動汽車等需求側資源的靈活性調節(jié)能力，為電力系統(tǒng)提供更多的靈活性，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定可靠運行，另一方面，也是要通過機制的完善，讓電力負荷在價格信號的引導下優(yōu)化自身的用電特性，實現(xiàn)節(jié)能增效、互利共贏，最終實現(xiàn)系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性的最優(yōu)化，這也是由源隨荷動向源荷互動轉變的意義所在。”王彩霞說。
在電力領域里，需求側的資源池已不斷延伸和擴展，供需互動的模式也更加多樣化。這意味著未來能源電力調度運行與每個用戶、每位個體的行為模式息息相關，也正因如此，需求側變革的影響是廣泛而深遠的。在“十四五”儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍用一句非洲諺語“獨行快，眾行遠”來概括新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)的生態(tài)。很顯然，“眾行遠”所指代的絕不局限于某一產(chǎn)業(yè)，而是全行業(yè)乃至全社會在轉型巨浪中的攜手共進。需求側變革的進階與停滯，理想與現(xiàn)實，透視出了能源電力轉型發(fā)展的階段特征，而需求側變革不斷走向融合與互動的未來，也同樣折射出全行業(yè)轉型升級的路徑與方向。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年04期，作者系本刊記者
