“3060”目標(biāo)是我國(guó)對(duì)世界的莊嚴(yán)承諾,建設(shè)與之相適應(yīng)的新型電力系統(tǒng),成為未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo),在此背景下,對(duì)電力需求側(cè)資源的充分利用將發(fā)揮關(guān)鍵作用。
充分挖掘需求側(cè)資源是建設(shè)新型電力系統(tǒng)必然要求
新能源為主體是新型電力系統(tǒng)的主要特征,到2060年風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量占比之和將達(dá)到約60%,其內(nèi)涵不僅包括新能源發(fā)電機(jī)組發(fā)電容量增加,更包括對(duì)于新能源發(fā)電的系統(tǒng)化消納能力。風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電出力的間歇性與電能供需的實(shí)時(shí)平衡特征存在內(nèi)在的矛盾。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中,供需的實(shí)時(shí)平衡要求主要通過(guò)發(fā)電側(cè)提供出力的靈活性來(lái)達(dá)到,是一種發(fā)電側(cè)對(duì)需求側(cè)波動(dòng)性的響應(yīng)。而間歇性新能源發(fā)電雖然帶來(lái)了發(fā)電量,但同時(shí)一方面增強(qiáng)了這種波動(dòng)性,使得系統(tǒng)對(duì)于靈活性資源的需求大幅度提升,另一方面又?jǐn)D占了傳統(tǒng)能源發(fā)電的空間,進(jìn)一步弱化了發(fā)電側(cè)的調(diào)節(jié)能力。如何解決靈活性資源供需雙重惡化的問(wèn)題,是建設(shè)新型電力系統(tǒng)必須面對(duì)的關(guān)鍵問(wèn)題。
與此同時(shí),很早我們就認(rèn)識(shí)到,增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性還可以從需求側(cè)著手,通過(guò)需求側(cè)管理改善負(fù)荷特性,挖掘需求側(cè)的調(diào)節(jié)能力,從而增強(qiáng)系統(tǒng)的供需實(shí)時(shí)平衡能力。因此在新時(shí)期,充分挖掘需求側(cè)資源已經(jīng)成為建設(shè)新型電力系統(tǒng)的必然要求。
電力現(xiàn)貨市場(chǎng)將為需求側(cè)資源挖掘創(chuàng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境
傳統(tǒng)的需求側(cè)管理工作相對(duì)簡(jiǎn)單,用戶在特定時(shí)段減少用電以應(yīng)對(duì)高峰時(shí)段供應(yīng)能力短缺。近年來(lái),需求響應(yīng)工作通過(guò)市場(chǎng)或者經(jīng)濟(jì)的手段,促使用戶主動(dòng)改變用電行為,但是激勵(lì)力度的確定始終是一個(gè)困難問(wèn)題。必須認(rèn)識(shí)到,如要求需求響應(yīng)匹配間歇性新能源的波動(dòng),則必然要求其提供短時(shí)間尺度的功率靈活性能力,從這個(gè)意義上而言,現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)值發(fā)現(xiàn)功能是不可或缺的。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)產(chǎn)生的現(xiàn)貨價(jià)格,將為需求響應(yīng)帶來(lái)明確的市場(chǎng)信號(hào),對(duì)于一些系統(tǒng)所需的調(diào)節(jié)服務(wù)產(chǎn)品,需求側(cè)和發(fā)電側(cè)可以同臺(tái)競(jìng)價(jià),通過(guò)明確的價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)和調(diào)節(jié)供需關(guān)系。
目前我國(guó)已有兩批計(jì)14個(gè)省份開(kāi)展了電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn),現(xiàn)貨市場(chǎng)將產(chǎn)生豐富的市場(chǎng)價(jià)格信號(hào),可作為實(shí)施電力需求側(cè)響應(yīng)的價(jià)格基礎(chǔ)。
新型電力系統(tǒng)目標(biāo)下開(kāi)展需求響應(yīng)的關(guān)鍵阻礙
需求側(cè)資源蘊(yùn)藏在億萬(wàn)用戶的用電負(fù)荷中,具有總體規(guī)模龐大、單個(gè)體量小和市場(chǎng)主體眾多的特征,無(wú)法像發(fā)電側(cè)資源一樣被直接調(diào)度。通過(guò)這些年需求側(cè)的工作,我們認(rèn)識(shí)到需求側(cè)資源非常豐富,但是挖掘非常不易。目前需求響應(yīng)工作遠(yuǎn)談不上成功,具體的阻礙在于以下幾個(gè)方面:
一是缺乏支撐需求響應(yīng)工作的市場(chǎng)機(jī)制和成熟商業(yè)模式。首先,目前我國(guó)處于現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)階段,常態(tài)化的現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行還有待時(shí)日,更重要的是由于現(xiàn)貨市場(chǎng)交易實(shí)際上產(chǎn)生的是批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格,如何將批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào),不論是能量?jī)r(jià)格還是輔助服務(wù)價(jià)格,傳導(dǎo)到終端用戶是一個(gè)關(guān)鍵的難點(diǎn)問(wèn)題,換句話說(shuō),終端用戶由售電公司代理,并不能直接接觸到現(xiàn)貨市場(chǎng)的實(shí)時(shí)價(jià)格,因此也無(wú)響應(yīng)現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格變化的動(dòng)力。西方國(guó)家的電力市場(chǎng)也存在同樣的問(wèn)題,因此一些中間的代理機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,即負(fù)荷聚合商或者虛擬電廠,通過(guò)聚合分散的用戶側(cè)資源,在電力市場(chǎng)中向電力系統(tǒng)出售其出力靈活性。而這些代理機(jī)構(gòu)也需要一整套切實(shí)可行的商業(yè)模式,整合其所屬的用戶側(cè)資源,一方面能夠從批發(fā)市場(chǎng)獲得相應(yīng)的收益,另一方面可以組織用戶側(cè)資源提供相應(yīng)的電能產(chǎn)品或服務(wù)。
二是電力用戶響應(yīng)能力不足。目前絕大部分用戶仍然采用人工手動(dòng)的方式響應(yīng)價(jià)格或者激勵(lì)型的需求響應(yīng)項(xiàng)目,對(duì)于用戶的專業(yè)化知識(shí)要求較高。過(guò)去,有關(guān)需求響應(yīng)的研究均從用戶是否有收益角度出發(fā),但是實(shí)際中,用戶有可能根本沒(méi)有意識(shí)到有收益,而且人力成本極高,在一個(gè)家庭中你無(wú)法指望專門(mén)有一個(gè)家庭成員緊盯價(jià)格信號(hào),時(shí)刻測(cè)算自身用電行為的收益情況,并作出調(diào)整。對(duì)于一個(gè)企業(yè)也很難想象專人根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)行為。如果考慮到生產(chǎn)安排調(diào)整需要預(yù)先時(shí)間,則還需要考慮對(duì)于電力市場(chǎng)價(jià)格的預(yù)測(cè)。通常來(lái)說(shuō),用戶要有效參與需求響應(yīng),必須舉辦專業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷實(shí)時(shí)調(diào)整能力,電力市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)能力。這種調(diào)整能力某種程度上來(lái)說(shuō),也意味著生產(chǎn)的安全風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。如果與電廠在電力系統(tǒng)中的作用相比,這其中的關(guān)鍵差異是電廠是專業(yè)的電能及輔助服務(wù)提供主體,可以安排專人專門(mén)來(lái)從事與此相關(guān)的事務(wù),而用戶側(cè)是用能主體,不具備專業(yè)的電力輔助服務(wù)提供能力,其并無(wú)義務(wù)和動(dòng)力將服務(wù)電力系統(tǒng)作為其主要職責(zé),即使有一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì),通常來(lái)說(shuō)那也是其主營(yíng)業(yè)務(wù)以外的額外收入,企業(yè)往往不是抱著一種專業(yè)化的心態(tài)來(lái)從事該項(xiàng)工作。
三是用戶響應(yīng)意愿存在顯著問(wèn)題。目前很多的需求響應(yīng)研究均基于理性經(jīng)濟(jì)人假設(shè),似乎只要能夠給用戶帶來(lái)一點(diǎn)收益,用戶都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,但實(shí)際上,用戶的參與成本除了我們已知的經(jīng)濟(jì)成本以外,還包括知識(shí)成本、關(guān)注成本。比如一個(gè)家庭用戶一個(gè)月的電費(fèi)大概為一百元左右,一般對(duì)應(yīng)的需求響應(yīng)激勵(lì)不會(huì)太高,但是如果由此要求用戶付出時(shí)刻關(guān)注,參與的代價(jià)是極為困難的。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)生活占用了人們大量的關(guān)注力,通信領(lǐng)域眼花繚亂的手機(jī)套餐已經(jīng)讓用戶不勝其煩,引入需求響應(yīng)如需要人工干預(yù),客觀上的確給用戶增加了新的信息注入。對(duì)于工業(yè)企業(yè)而言,很多用戶的電能費(fèi)用在其總成本中占比其實(shí)很有限,如果需求響應(yīng)的引入需要讓用戶覺(jué)得增加了大量的麻煩,且預(yù)期獲益不高,那么必然造成用戶響應(yīng)意愿低下。
開(kāi)展適應(yīng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的電力需求響應(yīng)工作建議
為了常態(tài)化開(kāi)展需求響應(yīng),適應(yīng)新型電力系統(tǒng)對(duì)于需求側(cè)資源的有效調(diào)用,應(yīng)著力加強(qiáng)市場(chǎng)建設(shè),提升用戶實(shí)時(shí)參與電力系統(tǒng)運(yùn)行的能力,實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)資源的自動(dòng)調(diào)用,筆者有以下幾個(gè)方面的建議:
一是切實(shí)加強(qiáng)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè),賦予電力輔助服務(wù)產(chǎn)品應(yīng)有的市場(chǎng)價(jià)值,我們都認(rèn)識(shí)到未來(lái)新型電力系統(tǒng)對(duì)靈活性資源的需要,那么合理的市場(chǎng)設(shè)計(jì)就應(yīng)當(dāng)傳導(dǎo)出合理的價(jià)格信號(hào),使得虛擬電廠、負(fù)荷聚合商以及電力用戶開(kāi)展需求響應(yīng)能力建設(shè)時(shí),能夠獲得合理的回報(bào)預(yù)期。
二是切實(shí)加強(qiáng)用戶側(cè)需求響應(yīng)能力建設(shè),研發(fā)和推廣用戶內(nèi)部的能源管理系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部能源進(jìn)行主動(dòng)管理,并實(shí)現(xiàn)其對(duì)電網(wǎng)需求的主動(dòng)響應(yīng),具備對(duì)用戶用能行為的自學(xué)習(xí)功能,在用戶一次性授權(quán)的前提下自動(dòng)與電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行后續(xù)需求響應(yīng)交互。需求響應(yīng)對(duì)于居民用戶應(yīng)該達(dá)到無(wú)感,不能以犧牲舒適性和方便性開(kāi)展需求響應(yīng),常態(tài)化的需求響應(yīng)如果以居民的舒適度和方便性作為代價(jià)是無(wú)法持續(xù)的,需求響應(yīng)對(duì)于工商業(yè)企業(yè)應(yīng)該達(dá)到自動(dòng)化,參與實(shí)時(shí)調(diào)度平衡不可能時(shí)刻依賴人工的介入。
三是鼓勵(lì)機(jī)制創(chuàng)新,通過(guò)發(fā)展虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等新型市場(chǎng)主體,推動(dòng)需求響應(yīng)工作的順利開(kāi)展,充分借助互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)應(yīng)用,在線識(shí)別用戶需求響應(yīng)潛力,基于分布式交易、委托代理等商業(yè)模式,形成萬(wàn)眾參與供需良好互動(dòng)的電力能源新業(yè)態(tài)。