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量化分析助"電力新基建"需求側資源進入市場

來源: 中國電力新聞網      日期:20.06.09

量化分析助推“電力新基建”需求側資源進入市場

中國電力新聞網記者 于學華

  能源智能互聯的發展,為需求側資源參與電力系統維持平衡創造了有利條件。6月5日,自然資源保護協會舉辦“長三角能源互聯綠色發展研討會”線上邊會,與國家發展改革委能源研究所、湖州供電公司和國瑞沃德低碳經濟技術中心共同發布《需求側資源潛力挖掘方法與實踐:以長三角中心城市湖州為例》報告。記者獲悉,報告首次提出了兼具科學性和實用性的需求側資源潛力分析方法學,并以湖州市為案例進行分析,對全國推進需求側資源的開發利用具有典型意義和較高的參考價值。

  報告提出需求側資源潛力分析方法學

  我國的電力系統正經歷著全方位的轉型,供應端電源構成中加入大規模的新能源,需求端出現分布式電源、電動汽車、儲能、智能設備等多元化負荷。電網也正經歷著智能互聯化帶來的重塑,電流從單向流動轉型到雙向流動。用戶端不再是被動的電能消費者,而是平衡電力供需的重要參與方。電力系統的這一轉型為需求側資源潛力挖掘和價值實現創造了有利的條件。尤其是“十三五”以來,隨著國內電力形勢的變化,電能替代工程的持續推進和清潔能源的大規模發展,都對需求側資源的開發利用提出明確要求。需求側資源的作用也從傳統的“減少需求”擴展到“靈活調節與消納并舉”的新階段。

  需求響應是電力發展進入新階段后,從需求側解決電力供需平衡的新手段。作為需求側資源中極其重要的一種用電方式,需求響應在促進電力供需平衡、提高電網運行可靠性和靈活性等方面的作用越來越受到重視。不同于有序用電,需求響應是電力用戶對電價或激勵信號做出的主動響應,主要表現為用戶臨時性改變用電行為,即根據電價高低或激勵大小,臨時性調節電力負荷,包括削峰、移峰或者填谷。需求響應的實施對于減少燃煤(燃氣)機組的調頻或調峰依賴,提高電力系統運行的可靠性和經濟性等意義重大。

  盡管需求響應資源前景看好,但開發難度較高。這是因為需求響應具有資源分散性的特點,受制于用戶特性和負荷調節的能力,較難產生規模效應。同時,相當大比例的需求響應資源,不具備實時響應的條件,難以滿足電力系統瞬時平衡需求。此外,雖然需求響應是提高全社會資源配置效率的有效手段,但作為需求響應的參與主體,用戶并不會主動為系統效率提升買單,只會對政府和電力公司的激勵信號做出反應。而電力公司是否會起承擔實施主體的責任,市場是否會產生負荷集中商等中介力量,則取決于政府能否創造有利于需求響應資源開發的有利環境。

  需求側資源的開發和發展首先取決于能否找到可開發的需求側資源,并將其資源潛力進行定量化測算。這對于目前尚處于試點階段的需求響應而言尤其重要,找到正確的資源潛力分析方法相當于為需求響應從“開發前景”到“項目實踐”搭建了橋梁,同時也為相關方制定需求響應資源開發策略奠定了基礎。

  為此,報告提出了三個維度的方法學:宏觀層面以區域整體為對象,將資源潛力簡化成統一的指標,可用于政府層面的規劃參考。中觀層面以重點領域(行業)為對象,給出不同行業的潛力計算指標,計算過程中需要充分考慮考慮行業特性,盡管計算過程復雜,但測算結果的準確性較高。微觀層面以終端用戶為對象,給出具體用戶的潛力計算指標,該指標計算較為簡單,可用于實際操作層面的調查分析。

  報告還針對用戶側資源開發優先順序提出了四象限分析理論,為需求側資源的開發利用以及進一步參與市場交易提供方法學支撐。由于具有不同“調節能力”的用戶對電價變動(或激勵措施)會做出不同的反應,報告通過四象限分析理論來區分不同類型的用戶資源。區域在制定開發需求響應資源策略時,應按四象限分析理論中的資源特點來尋找優先開發的資源類型。

  以湖州市為案例進行需求側資源潛力分析

  作為我國經濟發展最活躍、開放程度最高、創新能力最強的區域之一,長三角地區在全國經濟發展和能源轉型中具有舉足輕重的作用。湖州市地處長三角中心區域,是“兩山”理念的誕生地,也是多元融合高彈性電網建設的重點地區。

  報告以湖州為案例開展需求側資源潛力分析是基于三個原因:一是湖州市電氣化率高。湖州市的高電氣化率,代表著國內經濟發達城市的電氣化發展方向。二是湖州市開展需求響應工作的需求較為迫切。三是湖州市進一步推進需求響應的基礎較好。2019年全市開展了需求響應工作,共有82家企業申請參與需求響應工作,協議響應能力為30萬千瓦,規?捎^。有鑒于此,湖州案例分析對全國推進需求側資源開發和利用具有較高的參考價值。

  報告首先測算了湖州市的需求響應資源潛力。以2018年為基準年,在宏觀層面,當湖州形成占最大用電負荷10%以上的需求側機動調峰能力時,全市可調節負荷總量將達到47萬千瓦。在中觀層面,通過行業特性和電網特性分析,湖州市工業、建筑、交通三大行業的可調節負荷之和為72.3萬千瓦,三大行業調節電網高峰負荷的能力為49.1萬千瓦。這就意味著在夏季高峰時段,通過需求響應,湖州市最大可調節電網高峰負荷可達49.1萬千瓦。因此,湖州市能完成宏觀層面的需求響應指標,且有望形成占最大用電負荷16%的需求側機動調峰能力。湖州市已具備30萬千瓦的需求響應資源池,全市尚有42.3萬千瓦的需求響應資源待開發。待開發的需求響應資源主要集中在商業空調、紡織、裝備制造業等行業。

  報告還依據四象限理論對湖州市需求側資源優先開發順序進行了分析。湖州市的工業領域中的裝備制造業屬于A類資源,具有較高的價格敏感度以及較大的可調節能力。其次是商業空調,雖然計算結果顯示屬于C類資源,但如果輔以蓄能改造條件以及谷段低廉電價政策等,商業空調的響應能力有望大幅提高。紡織業、石化等行業雖然可調節能力大,但從2019年的需求響應實踐結果來看,用戶參與的積極性不高,仍屬于C類資源。公共建筑和居民空調是傳統意義上的剛性需求,屬于D類型資源,其開發還需借助政策支持以及負荷集成商的作用。電動車資源屬于B類型資源,雖然目前資源量很小,但考慮其成長性,理應是重點關注的對象。

  需求側資源的開發,有利于國內電力市場的發展和完善。為實現這一目標,報告建議強化政策支持力度,切實提高需求側資源戰略地位;需求響應作為電力系統調度運行的重要資源,應納入電力行業“新基建”重點內容,為充分發揮需求響應價值在提升系統可靠性、促進可再生能源消納等方面的作用奠定基礎;推動完善電力市場建設,發揮需求側資源平衡電力供需的作用;加強需求側資源潛力挖掘研究,為需求側資源開發提供理論支撐。值得注意的是,中國的區域發展差異顯著,需求側資源的挖掘需要從區域出發,基于當地特點量身定制各區域的用戶端資源開發路線圖。

責任編輯:周小博  投稿郵箱:網上投稿

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