需求側響應是電改方向?實際操作起來沒那么容易
需求側響應是電改方向?實際操作起來沒那么容易
從上世紀90年代我國引入電力需求側管理概念，至今已經二十多年，但卻并沒有能夠大范圍推廣。在電改重啟、售電市場逐漸開放之后，需求側管理實施的迫切性也日漸提高。那么今年夏季的需求側相應試點，又為我們提供了什么?
需求響應是指在用電高峰時段或系統安全可靠性存在風險時，允許電力用戶根據用電價格信號或者激勵機制，自愿選擇減少或者增加某時段用電負荷。中國在開展需求響應方面經驗有限，尤其缺乏市場化機制的實施模式、完善的電價政策體系、企業能源信息化管理系統等。
2012年10月，財政部、國家發展改革委聯合發布《關于開展電力需求側管理城市綜合試點工作的通知》(財建[2012]368號)，確定首批試點城市名單為：北京市、江蘇省蘇州市、河北省唐山市、廣東省佛山市(以下簡稱試點城市)。中央財政安排專項資金，按實施效果對綜合試點工作給予適當獎勵，對通過需求響應臨時性減少的高峰電力負荷，每千瓦獎勵100元。
2015年3月，中共中央、國務院聯合發布《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發[2015]9號)，明確要求積極開展電力需求側管理，通過實施需求響應，促進供需平衡和節能減排。2015年4月，國家發改委、財政部印發《關于完善電力應急機制做好電力需求側管理城市綜合試點工作的通知》(發改運行[2015]703號)，要求試點城市在2015年夏季、冬季用電高峰以及供應緊張時實施需求響應，吸引用戶主動減少高峰用電負荷并自愿參與需求響應，以更加市場化的方式保障電力供需平衡。目前，4個多月過去了，各地開展需求響應實踐情況如何，取得了什么經驗，仍面臨什么挑戰?
▼試點情況
2015年夏季，佛山市、江蘇省、北京市通過省市級電力需求側管理平臺實施了電力需求響應。7月30日上午10時至11時，佛山市實施首次電力需求響應，市經信局及市供電公司通過電力需求側管理平臺組織響應，33家用戶及3家電能服務商(簽訂協議逾60家)參加了本次需求響應事件，邀約負荷為4萬千瓦，實際負荷削減量達到4.2萬千瓦。
7月30日下午14時至15時，蘇州市首次實施需求響應，24家用戶和5家負荷集成商參與響應，總計響應負荷23萬千瓦。8月4日14時30分至15時，江蘇省實施首次全省范圍的電力需求響應，省經信委及省電力公司通過電力需求側管理平臺邀約了申請需求響應的全部557家用戶和8家負荷集成商(簽訂協議586家)，實際參與用戶513戶和集成商8家，邀約負荷162.74萬千瓦，實際減少負荷165.77萬千瓦。
8月12日11時至12時，北京市實施了首次全市范圍內的電力需求響應工作，市發改委、北京節能環保中心組織17家負荷集成商、74家用戶參與，提前24小時發布需求，實際削減電力負荷約7萬千瓦，并臨時組織大用戶實施“提前30分鐘通知”的需求響應，在12時至13時累計削減負荷近3萬千瓦。8月13日北京市再次執行需求響應，削減負荷約6.6萬千瓦。
佛山市、江蘇省和北京市的需求響應實踐提供了寶貴的實踐經驗。本文歸納出一個項目啟動原則、兩個潛在重要群體、三處政策量化設計、兩項重要輔助措施供未來機制設計參考。
▼一個項目啟動原則
需求響應項目應該是在社會成本效益更佳的情況下的選擇，是否實施需求響應項目需要經過科學的社會成本效益評估。降低或轉移高峰負荷的需求響應項目，一定程度上避免了電源電網投資建設，節省了燃料成本、環境污染治理成本，還可能避免了拉閘限電的社會影響，但也會給企業、社會團體帶來經濟損失，需要在全面、合理評估需求響應實施效果的基礎上，給予足夠的補貼支出。
▼兩個重要參與群體
一個是負荷集成商。負荷集成商大力促進了需求響應潛力挖掘、保障了負荷有效調整，促進了需求響應工作的高效、可靠開展。負荷集成商是將具備需求響應能力的電力用戶集中在一起，作為整體參與需求響應，并全方位代理相關商務及監控事宜的電力需求側管理服務機構。其主要職責是協助用戶實現計量改造、電力控制改造、數據采集，挖掘并評估需求響應潛力，制定響應策略，上傳下達響應事件或幫助用戶執行響應等。負荷集成商的生存與發展不能全部依賴于需求響應工作，可以利用企業用能監測控制系統，提供定制化能源管理服務、設備維護服務、節能服務等增值服務。
另一個是非工空調用戶。非工業用戶空調負荷的需求響應潛力大，建議利用柔性調控實現精細化控制。非工業與終端用戶關系緊密，為了保證場所適宜人群活動，空調制冷的需求較大。通常非工業用戶日負荷率較低，用電高峰時段空調負荷占其總負荷比重較大，而且隨著溫度越高，空調負荷與溫度的正相關性越顯著，因此非工空調負荷的需求響應潛力較大。同時柔性調控方式使得設備調控可靠性強、負荷削減確定性高，應加大對非工業空調的柔性控制改造和調控。8月5日10時30分至11時，江蘇省電力公司實施了全省非工業空調實控演練，共有1072戶非工業用戶參與，調控負荷達14.18萬千瓦，其中柔性調控40戶，調控負荷1.2萬千瓦。
▼三處政策量化設計
一是明確算法公式。通過政策文件給出公開透明、精準具體的算法說明，給用戶明確的信號，有利于用戶執行負荷調整，有利于負荷集成商與用戶建立契約關系。江蘇省經信委和物價局2015年6月15日印發《江蘇省電力需求響應實施細則(試行)》，準確詳細說明了電力需求減少的算法、基線負荷算法等，明確說明了效果評估和補貼核發辦法。例如電力需求減少的認定公式是，(實施需求響應時段內基準線用戶負荷耗電量-實施需求響應時段內用戶負荷實測電量)/實施需求響應時長。
但當前基線負荷確定辦法仍需要改進。其優點是讓初次參加響應的企業容易理解和自驗證，缺點是計算結果可能與企業真實用電需求有偏差。目前基線負荷的確定原則的情況如下。北京市提出的是從需求響應期開始前2天至12天的10天歷史負荷數據，剔除其中不具典型的時間(如周末、節假日)補足10天，再從10天里選擇日用電負荷最大的5天的平均值作為基準。江蘇省提出的是約定需求響應用戶在需求響應邀約日前最近5個正常生產工作日，將對應響應時段的負荷曲線作為基線，實時需求響應用戶將選擇控制前15分鐘的負荷點作為基線負荷。但如果負荷逐日增長，基線應該高于之前幾天的平均值，如果還是以平均值為基線，用戶的部分負荷削減將不被計入響應負荷。從國際上來看，美國加利福尼亞ISO、紐約ISO、新英格蘭ISO等調度機構采用線性外推方法，利用需求響應事件前幾天的小時負荷值進行線性擬合，按直線規律外推得到基線負荷，美國PJM和勞倫斯-伯克利國家實驗室采用回歸法，考慮溫度等因素的影響。這些算法更準確，值得參考借鑒，但也更復雜，需要對用戶進行更多培訓，爭取到用戶的認可和支持，同時也對需求側管理平臺的計算能力提出更高要求。
二是明確約束條件。通過政策文件明確需求響應組織工作的約束條件，明確用戶自愿自由行為的合理化邊界，保證了需求響應的有效性和高效率。江蘇省對需求響應組織工作的約束條件是，工業企業的約定響應能力應以不影響正常生產能力的前提，且一般為該企業最高負荷的5-20%，需求響應的時間段原則上為10點到15點，其中約定需求響應1天不多于2次，累計不超過2小時，實時需求響應原則上每年不超過10天，1天不多于2次，1次不超過30分鐘。江蘇省對參與需求響應用戶的要求是，每年度至少參與10次響應，如響應不足10次的，則按照響應次數百分比領取補貼，響應不足5次的按違約處理，不享受補貼。佛山市要求用戶在簽訂協議后的三年內累計響應次數不少于10次(其中 2015 年底前不少于5次)。
三是明確補貼數值。北京市按照響應時間(24小時、4小時、30分鐘)簽訂合同，獎勵標準分為三檔，分別為80、100、120元/千瓦;江蘇對臨時需求響應補貼標準是100元/千瓦;佛山市對臨時降低負荷的補貼標準是130元/千瓦。但目前缺乏補貼制定的市場化機制，補貼標準的給定難以做到資源優化配置。如果補貼標準偏高，既導致公共財政浪費，又吸引了過多的用戶參與申請和籌備，導致一些不必要的資源投入;如果補貼標準偏低，用戶申請則達不到所需要的規模。建議當信息化建設水平提高、用戶參與意識提升、負荷集成商運營能力提高、市場化激勵機制完善后，通過一定的需求側競價來確定補貼標準。
▼兩項重要輔助措施
一是建設電力需求側管理平臺及其移動客戶端(APP)。平臺為需求響應提供了實時在線監測、執行響應、溝通交互的平臺，顯著提高數據處理速度和信息交流速度，是組織大量用戶完成需求響應的必備信息化基礎。根據負荷預測提前一天(或者當天)在電力需求側管理平臺及APP上發布需求響應的負荷量、響應時間和基線負荷，向用戶邀約，在邀約過程中與用戶及負荷集成商進行充分在線溝通;用戶和集成商在平臺上及時反饋是否參加本次需求響應;執行需求響應時通過電力需求側管理平臺實時監測、自動記錄，并統計響應量及響應時間，判斷實施效果。
二是需求響應培訓及政策宣講。培訓有利于輔助用戶深刻認識需求響應的意義和工作流程，意識到在線精細能源管理必要性，可顯著提高用戶參與積極性。佛山市經信局與市供電局在全市五區分別舉辦了面向工業企業的電力需求響應業務培訓暨動員會，在禪城區還舉辦了商業樓宇和酒店專場，累計參加企業達258家。北京市今年先后舉辦近20場電力用戶專項培訓會，參加用戶近2000家。
來源:能源雜志 作者:霍沫霖 試驗變壓器廠家 www.99uuu.cn 揚州君昊電氣 轉載此文。
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