分时电价政策为需求响应注入强心剂

2021-07-27 作者: 刘明明

@Toby Yang on Unsplash 

夏季温度节节攀升,电网最大负荷也在持续走高,局部地区空调负荷的激增给当地电网供应带来严峻的挑战。数据显示,我国空调制冷用电量已占到全社会用电量15%以上,部分城市甚至更高,如上海,空调负荷占全社会最大用电负荷超过40%1。预计随着终端电气化和城镇化的发展,这一比重还将持续上升,局部缺电力现象将成为常态。“迎峰度夏保电力”是很多地方政府的夏季工作重点,预计今年夏季,多个省份都将出现不同程度的缺电:浙江省高峰电力平衡将出现200万千瓦左右的缺口,江苏存在425-925万千瓦的供电缺口,山东省供电缺口在200-600万千瓦,广东省5月份就已经出现一定程度的缺电,电力供应紧张,局部地区实施错峰用电。 

电力供需出现缺口,一方面因为是电力需求增加超出预期,另一方面是电力供应跟不上。因此,解决电力短缺的方式主要有两种,即发电端增加供应和用户端减少需求。 

供应端解决方案,即在电网高峰时期增加调节性电源的发电出力,如火电和水电。然而,在国家“双碳”目标的要求下,以及产能下降、煤价高企、机组调峰激励不足等原因,火电、尤其是煤电调峰乏力。此外,如果夏季高温叠加枯水期,水电出力受限,就会进一步影响发电端的调峰能力。 

需求端解决方案,除了通过提高终端能效、永久性减少低电力需求(如安装高效空调),还包括在高峰/低谷时段将用户的电力需求进行临行性降低、转移或增加,从而达到平缓负荷曲线、缓解电网负荷高峰时段压力、提升电网低谷时段消纳能力的目的。这一方式被统称为电力需求侧管理,自1990年代引入我国以来,在应对电力短缺方面发挥了积极作用。需求响应是电力需求侧管理的主要措施之一。在国家发展和改革委员会的全力支持下,上海在2014年5月启动了国内第一个“需求响应”城市试点项目。与传统的有序用电相比,需求响应是激励电力终端用户的自愿参与。用户可在供电紧张的夏季用电高峰时段,主动选择参与需求响应项目,减少用电量和负荷,并获得相应补偿。NRDC为试点项目提供了技术和政策支持。 

需求响应不仅可以在电力高峰时段降低负荷需求,而且还可以在新能源出力大、负荷低谷时段提升负荷需求,从而实现对新能源的消纳、降低弃风弃光率。如江苏、浙江、山东等地在节假日低谷时段实施的填谷需求响应,就是挖掘需求侧资源灵活性调节能力的成功实践。与供应侧电厂建设相比,需求侧解决方案具有显著的经济性、环保性和灵活性等特点,是国家建设新型电力系统的重要保障。 

国家能源局的文件要求构建最大负荷3%左右的需求响应能力2。国网目标是建立最大负荷5%以上的可调节负荷资源库3。山东、浙江等地在年度需求响应工作方案中提出要储备5%以上的削峰能力。国家和地方先后出台文件并制定工作方案,探索挖掘需求侧潜力的多样化手段,包括对峰谷电价的完善和需求响应市场化机制的探索。目前国内在需求响应领域走在前沿的地方包括江苏、山东、浙江、上海和广东等省市。这些省市是经济发达地区,用电需求大、电源结构高碳化,每年冬夏用电高峰时期都有不同程度的电力缺口。他们在需求响应机制方面的经验和探索,可为其他地区和全国开展工作提供有价值的参考和借鉴。比如,江苏省从2015年开始实施尖峰电价政策,针对特定大工业用户在峰价基础上加价0.1元/kWh。尖峰电价所得收入用于支持需求响应工作的开展。作为第一批现货市场试点,山东、浙江和广东都在探索需求响应市场化机制,开展需求响应单边交易和双边交易的试点,做好需求响应和现货市场的衔接工作,实现通过市场机制来鼓励需求侧资源参与电力供需平衡的目的。上海市在2014年启动全国首个需求响应试点以来,一直在积极探索需求响应的规模化途径,并试点电动汽车参与需求响应、车网互动项目,取得了很好的实践效果。 

总体来看,需求侧工作在我国主要经历了四个阶段的发展:从电力供不应求阶段的有序用电,到电力供应增加阶段的价格信号,以及到波动性电源接入后的激励机制探索、填谷需求增加,再到双碳目标下的市场化发展。需求侧也出现了多种名词和定义,包括有序用电、能效电厂、分布式能源、需求响应、虚拟电厂等。从这些定义的进化可以看出,我国需求侧资源正经历着从行政命令、被动中断,到价格信号、激励机制引导下主动参与,再到参与市场竞价的转变。需求响应作为一种“灵活性、经济性、环保性”的资源,逐步成为与发电侧资源竞争、保障电力供需平衡的重要手段。 

图1 电力需求侧工作的发展阶段  

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1. 上海市经济信息化委关于印发《2021年上海市迎峰度夏有序用电方案》的通知 

2. 关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见

3. 2021年国家电网将构建不少于电网最大负荷5%的可调节负荷资源库  

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