智慧电网改革 | 需求侧响应

文摘   2024-08-26 11:52   浙江  

8月25日,CNESA DataLink 发布的2024上半年储能数据显示,中国已投运电力储能项目累计装机规模103.3GW(包括抽水蓄能、熔融盐储热、新型储能),同比增长47%,比去年底增长20%。

抽水蓄能累计装机占比继去年首次低于60%之后,再次下降近10个百分点,首次低于55%。

新型储能累计装机首次超过百吉瓦时,达到48.18GW/107.86GWh,功率规模同比增长129%,能量规模同比增长142%。

2024年上半年,新型储能新增投运装机规模13.67GW/33.41GWh,功率规模和能量规模同比均增长71%。新型储能项目数量(含规划、建设中和投运)超1,000个,较去年同期增长67%。下半年将继续保持快速增长态势,预计2024年全年新增装机30-41GW。

之所以这几年大力发展储能特别是新型储能,电力是一种即发即用的商品,但发电侧尤其是新能源发电,存在“看天吃饭”的特性。储能作为富裕电力的“充电宝”,配合进行柔性消纳

如何让电力供需更好的进行匹配,这里引入一个概念——需求侧响应。

一、需求侧响应是电力市场改革的重要一环

需求侧响应(Demand Response,简称DR),指的是电力用户根据外部信号或激励措施,主动调整其用电模式和行为,以协助电网平衡供需、优化电网运营的过程。
当电力批发市场价格明显升高或系统安全可靠性存在风险时,电力用户根据价格信号或激励措施,暂时改变其用电需求,减少(或增加)某时段的用电负荷,从而促进电力供需平衡、保障电网稳定运行、抑制电价上升。
早在2010年11月国家发改委就印发了《电力需求侧管理办法》第一版,2017年9月第二版发布。2023年9月,国家发改委出台最新的《电力负荷管理办法(2023年版)》和《电力需求侧管理办法(2023年版)》。

与前两版不同,此次明确了电力需求侧管理的适用范围、部门职责、实施主体等,并围绕节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电等6个方面进行了详细规定。

需求响应作为电力需求侧管理的重要组成部分,被特别强调。

2023年的管理办法提出,到2025年各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%—5%的目标,并鼓励多元化经营主体参与需求响应,构建需求响应资源库,推动需求响应与电力市场的协同发展。
在近期发布的《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》(重磅 | 中共中央 国务院印发关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见)中,在建设智能电网部分也提到:
开展典型地区高比例需求侧响应,充分激发需求侧响应活力,典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的5%或以上,具备条件的典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的10%左右。
其实从2014年起,上海、江苏、天津、浙江等地就陆续开展需求响应。浙江、安徽、四川等省份,建立需求响应“容量补贴+响应补贴”两部制补偿机制,有效提升用户参与积极性。江苏最早构建自闭环尖峰电价机制,明确收取尖峰电费全部用于需求响应激励。
浙江的需求侧响应政策值得关注。2018年试点开展需求响应工作,2021年进一步丰富至全时间尺度响应类型,2023年首次纳入空调负荷、移峰填谷等措施。近期发布的《2024年浙江省迎峰度夏电力需求侧管理工作实施方案》,在往年“基础动作”上进行了升级,电力需求侧管理新增集中检修,即用户通过合理安排生产计划,将设备检修时段调整至迎峰度夏电力供需紧张时期,实现错峰检修,有效缓解电网供需压力。

二、需求侧响应的分类

需求侧响应主要包括基于价格的需求响应和基于激励的需求响应,也是盈利的主要方式。

1、基于价格的需求响应通过电价信号来引导电力用户调整其用电行为

(1)分时电价(Time-Of-Use Pricing, TOU)

  • 根据电力系统的负荷特性,将一天或一段时间内的用户用电特性分为峰、平、谷等时段。

  • 高峰时段电价较高,低谷时段电价较低,鼓励用户在高峰时段减少用电,在低谷时段增加用电。

  • 分时电价调整周期较长,适用于预测性较强的用电行为调整。

(2)实时电价(Real-Time Pricing, RTP)

  • 电价根据电力市场的实时供需状况动态调整,更新周期短,可达1小时甚至更短。

  • 用户可以实时查看电价信息,并根据电价高低安排用电计划。

  • 实时电价能够更准确地反映电力市场的供需状况,但受技术条件和用户分散性限制,实施难度较大。

(3)尖峰电价(Critical Peak Pricing, CPP)

  • 在极端高峰负荷时段实施的高电价策略,通常比分时电价中的高峰时段电价更高。

  • 旨在通过极高的电价信号引导用户减少非必要的电力需求,以应对电网的极端压力。

  • 尖峰电价实施时间较短,但效果显著。

2、基于激励的需求响应通过经济激励手段鼓励电力用户在系统需要或电力紧张时改变其用电行为

  • 直接负荷控制(Direct Load Control, DLC):在系统高峰负荷时段,由执行机构通过远程控制装置关闭或循环控制用户的用电设备,适合居民和小型商业用户。用户可以获得一定的中断补偿。

  • 可中断负荷(Interruptible Load, IL):根据供需双方事先的合同约定,在电网高峰负荷时段,执行机构向用户发出中断请求信号,用户响应后中断部分供电。一般适用于大型工业和商业用户。

  • 需求侧竞价(Demand Side Bidding, DSB):允许需求侧资源参与电力市场竞争,用户通过改变自己的用电方式参与竞价,并获得相应的利益。

  • 紧急需求响应(Emergency Demand Response, EDR):在电力系统出现紧急情况时,快速启动需求响应机制,引导用户减少电力需求,以应对电力危机。

基于激励的需求侧响应,用户和系统运营商之间通常会提前签订合同,明确需求响应的内容、补偿标准等。

最近还延伸出一种新的激励方式——容量/辅助服务计划(Capacity and Ancillary Services Programs),用户通过提供备用容量或辅助服务(如调频、调压等)获得经济补偿。通过激励发电商、电力用户或其他第三方提供必要的电力容量和辅助服务,以应对电力系统中的不确定性、突发事件以及维持供需平衡。

三、需求侧响应结算方法

需求侧响应计算收益时,各地标准不一样,此部分引用广东省电力交易中心2024年披露的方法,比较权威可以参考。


需求侧响应的激励、虚拟电厂推广、源网荷储一体化的破局等,都是为了应对新形势下的电力供需的改革和尝试。核心在于,电力系统要进行精细化、智能化的发展。以前粗放的发展模式成本只能越来越高,没有竞争优势就会被淘汰。

碳中和投资研究
浙江大学新能源硕士,专注双碳产业链投资!
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