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加快推進新型電力系統需求側資源利用的相關思考

南方電網報發布時間:2022-03-15 13:12:19  作者:邵沖 劉志文 黃豫 曹毅

  隨著新型電力系統加快構建,僅考慮利用電源側、電網側的調節資源已難以滿足系統安全高效的運行需求,亟須釋放需求側資源的靈活性調節能力,“源荷互動”將成為未來電力系統的顯著特征。當前我國需求側資源利用方興未艾,利用形式逐漸從單一的有序用電、能效管理演變為功能多樣、主動參與、市場驅動的需求響應資源。如何圍繞構建新型電力系統,科學合理地發揮需求側資源作用,成為“十四五”及中長期電力高質量發展的關注重點。

  新型電力系統中需求側資源的重要作用

  (一)緩解電力供需矛盾。隨著需求側“新電氣化”進程加快,尤其是電力網與交通網的深度融合,電力系統供需平衡難度逐漸增大,短時負荷尖峰頻現。由于風光容量替代效應較低,在以新能源為電源增量主體的趨勢下,主動發揮需求側資源在電力削峰填谷方面的作用,有助于保障電力供需平衡。2021年廣東迎峰度夏期間,300余用戶參與市場化需求側響應交易,實現削峰超100萬千瓦。

  (二)促進新能源消納。風光發電“靠天吃飯”,出力具有較強的隨機性、波動性和間歇性。在新能源大規模接入電網的背景下,單純依靠新增電源側調節資源支撐新能源消納,將面臨設備利用效率降低、用電成本抬升等問題。而需求側資源響應速度可達秒級,具備優良的調節能力,如電動汽車、用戶側儲能、中央暖通空調等需求側資源能夠快速響應新能源超短、短周期尺度調節需求;傳統工商業負荷等需求側資源能夠依據激勵手段主動參與系統日內調節需求;氫能等新興需求側資源與新能源深度耦合,能夠滿足新能源多日或更長時間尺度調節需求。

  (三)提升全社會能效水平。能源革命面臨能源供給安全、綠色、經濟“不可能三角”難題,而構建新型電力系統提出了更高要求。需求側資源是系統挖掘自身節能潛力的重要內在資源。按節約效果分類,可分為可調整電力資源和可節約電量資源,前者通過負荷轉移、負荷調控、負荷中斷等調節方式替代或減少電源、電網類建設投資,后者通過工藝優化、技術改進、管理提升等手段節約需求側電量,降低能耗水平。

  未來需求側資源的發展趨勢

  (一)需求側資源將成為新型電力系統主要調節資源之一。隨著新型電力系統加快構建,需求側資源將逐漸提升至與供給側同等地位,在保障電力供需平衡、支撐新能源消納等方面發揮重要作用。需求側資源可調節潛力巨大,部分傳統工商業負荷因其規模大、電價敏感性高,仍將是未來需求側調節資源的主體;電動汽車、用戶側儲能等新興需求側資源響應快、靈活性高,必將發揮越來越重要的作用。國外研究顯示,在需求側資源利用技術極大發展和政策友好的前提下,需求響應潛力約為負荷總量的10%-20%,屆時全國需求側資源可利用量將超2億千瓦。

  (二)數字化、智能化加速需求側資源高效利用。當前大數據、云計算、區塊鏈、5G通信技術等領域不斷創新突破,未來隨著海量需求側資源接入系統,需求側資源數字化、智能化成為必然發展趨勢,在用戶行為分析預測、資源潛力挖掘、精準響應實施等領域深化數據分析,在資源聚合邀約、多元用戶互動、源網荷協調控制等方面加強智能化應用,為科學利用需求側資源提供關鍵支撐。

  (三)需求側實現多種能源深度融合。隨著“新電氣化”進程加快,綜合能源、車網互動、微電網、虛擬電廠等新一代用能方式蓬勃發展,需求側多種能源體系間耦合程度加大。能源生產者和能源消費者界限逐漸模糊,電力網、熱力網及交通網實現深度融合,電能、熱能、氫能等以電力系統為樞紐相互轉換及互濟,需求側資源將在促進清潔能源消納和能源綠色低碳轉型中扮演重要角色。

  (四)需求側資源市場化程度將大幅提高。需求側資源貼近用戶,具有天然的市場化條件。未來各類需求側資源將逐漸從借助激勵補償,過渡到主動參與電力市場化交易,需求側資源參與系統調節的意愿及能力加速提升。通過參與電能量市場、輔助服務市場、容量市場等交易品種,需求側資源在新型電力系統中的商品價格屬性得到充分體現,需求側資源優化配置效率得到有效提升。

  加快推進需求側資源利用的相關建議

  (一)建立長效的需求側資源激勵機制。遵循公平合理的原則,建立“誰收益、誰投資”的長效激勵機制,培育市場主體參與意識,通過大用戶直接交易模式引導大工商業用戶直接參與需求響應,鼓勵售電公司、綜合能源服務公司等承擔負荷聚合商角色,在電動汽車、商業建筑負荷資源較為豐富的城市推廣虛擬電廠模式。多渠道籌集激勵資金,形成長期穩定的資金池,將激勵型需求響應從臨時性、緊急性的舉措逐漸轉變為常態化調節手段。

  (二)完善需求側資源參與市場機制。豐富電力現貨市場交易品種,研究確立需求側資源參與能量市場、輔助服務、容量市場的組織模式,建立完善市場準入機制、合同管理、考核評估、交易結算等內容,健全需求響應市場化交易監管制度,推動形成供給側和需求側共同參與、公平競爭的市場化交易模式。

  (三)推進需求側資源利用技術進步。大力發展自動需求響應技術、負荷聚集技術、節約電力測量與驗證技術、智能用電設施以及智能負荷控制技術,擴大試點建設和應用示范,支撐需求響應大規模部署。探索“互聯網+”智能用電技術模式和組織模式。通過廣泛部署用戶信息、電網信息與發電信息等數據采集終端,打破源—網—荷—儲數據壁壘,整合系統運行、市場交易和用戶用電數據,提高需求側大數據分析能力,實現需求側資源的智能調控。發揮全國電力需求側管理標委會作用,完善和推廣需求側資源技術標準體系。

  (作者單位:南網能源院)

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