中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：· 鑒于大部分省份積累了三年以上中長(zhǎng)期市場(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，中長(zhǎng)期合同分時(shí)段簽約更具備在短期內(nèi)大范圍、精細(xì)化鋪開的基礎(chǔ)，以加速引導(dǎo)隱式靈活性。
· 培育“顯式”靈活性的迫切任務(wù)是對(duì)省內(nèi)大小負(fù)荷及分布式資源歸檔建庫(kù)、分類管理，形成定制化調(diào)用策略及逐步開發(fā)計(jì)劃，并適當(dāng)公開信息。
《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》為未來十年中國(guó)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型指明了方向，即在嚴(yán)控煤電的前提下，大力發(fā)展零碳解決方案來滿足仍處于快速增長(zhǎng)之中的電力需求，這是中國(guó)碳中和進(jìn)程前半段的主要矛盾。高峰時(shí)段供應(yīng)緊張的問題在2021年表現(xiàn)得尤為突出，今后將長(zhǎng)期存在，迫切需要系統(tǒng)提高尖峰負(fù)荷管理能力。隨著煤電增長(zhǎng)受限，可再生能源滲透率提高，電力系統(tǒng)需要從源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)多個(gè)環(huán)節(jié)挖掘替代新增煤電的潛力。短期內(nèi)，需求側(cè)靈活性具備可迅速到位、成本較低的優(yōu)勢(shì)。筆者認(rèn)為充分挖掘和培育需求側(cè)靈活性迫在眉睫，未來十年可以分為三步來開展這項(xiàng)工作，從而迅速提升需求側(cè)靈活性，加速電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型。
嚴(yán)控新增煤電凸顯尖峰負(fù)荷管理困難
電力需求的增長(zhǎng)分為兩個(gè)層面，包括一段時(shí)間內(nèi)的總用電量，以及一年內(nèi)某些時(shí)段的最高峰負(fù)荷。過去五年，受到第三產(chǎn)業(yè)用電量比例提高、電制冷和電制熱逐步普及等因素的影響，年最大負(fù)荷平均年增速比年用電量高出1個(gè)百分點(diǎn)。展望未來十年，由于終端電氣化水平的不斷提高，最高負(fù)荷增速高于用電量增速的狀況將持續(xù)，且最大負(fù)荷往往具有突發(fā)性和短時(shí)性的特點(diǎn)。同時(shí)，可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模將快速擴(kuò)大，其實(shí)際發(fā)電出力能力卻存在一定的不確定性，將裝機(jī)容量與供電能力的關(guān)系從確定性轉(zhuǎn)向概率性。結(jié)合供需兩端的發(fā)展趨勢(shì)不難發(fā)現(xiàn)，未來十年，相比總體電量不足，尖峰時(shí)段的供給緊張會(huì)是概率更大及挑戰(zhàn)更高的難題。
尖峰負(fù)荷管理必須重視需求側(cè)價(jià)值
從電力系統(tǒng)規(guī)劃的角度來看，傳統(tǒng)而言有一個(gè)“負(fù)荷追蹤”的概念，即認(rèn)為電力需求是既定的，供給側(cè)需要時(shí)刻配合，因此，供給側(cè)必須隨時(shí)備用大量可以調(diào)配的靈活性電源。在這一概念的指導(dǎo)下，煤電在中國(guó)電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期肩負(fù)保障高峰出力的重任。當(dāng)煤電裝機(jī)總量進(jìn)入平臺(tái)期，系統(tǒng)就面臨高峰需求持續(xù)增長(zhǎng)、可調(diào)度機(jī)組增速滯后的難題。然而，換一個(gè)角度來看，即使此時(shí)仍然通過新增煤電來滿足最高峰的需求，這些機(jī)組在非高峰時(shí)段也會(huì)面臨利用率低的問題，并非經(jīng)濟(jì)的解決方式。它類似于在黃金周期間，高速公路往往不足以承載出游車輛，容易導(dǎo)致全國(guó)大規(guī)模堵車。但如果按照黃金周的車流量來規(guī)劃高速公路的建設(shè)，則會(huì)造成大部分時(shí)段的資源浪費(fèi)以及高速公路投資回收期過長(zhǎng)等問題。
針對(duì)黃金周的問題，在國(guó)家層面，近年來一直呼吁錯(cuò)峰休假、彈性休假；在個(gè)人層面，我們經(jīng)常爭(zhēng)取錯(cuò)峰出行，或干脆在家過節(jié)。這樣的智慧同樣體現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，即“有序用電”，通過錯(cuò)峰、避峰、輪休、讓電、負(fù)控限電等一系列措施，減少高峰時(shí)段用電。但更廣泛有序用電與黃金周錯(cuò)峰出行看似相同的行為背后，存在著根本性差異，即有序用電并非消費(fèi)者的自愿選擇，而是服從行政命令且許多情況下沒有經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。電力系統(tǒng)應(yīng)該也必須保留強(qiáng)制性需求側(cè)響應(yīng)的能力并將其作為最后一道防線，只是不宜頻繁使用。本文將探討如何從現(xiàn)有的強(qiáng)制性辦法出發(fā)，通過逐步引入市場(chǎng)機(jī)制，動(dòng)態(tài)管理需求側(cè)靈活性資源，從而推動(dòng)需求側(cè)靈活性大規(guī)模、高效率、可持續(xù)地發(fā)展。
第一步：有限使用強(qiáng)制性需求側(cè)響應(yīng)
強(qiáng)制性需求側(cè)響應(yīng)的效果顯著，操作方便，實(shí)施對(duì)象通常為大工業(yè)用戶。然而，主要針對(duì)大工業(yè)用戶的有序用電其實(shí)是一把“雙刃劍”。一方面，因?yàn)橛脩粢?guī)模大，單次操作的削負(fù)荷作用明顯；另一方面，大工業(yè)用戶往往對(duì)連續(xù)供電下的不間斷生產(chǎn)有較大需求，其生產(chǎn)活動(dòng)與GDP增長(zhǎng)之間存在較強(qiáng)相關(guān)性。據(jù)高盛估計(jì)，中國(guó)約有44%的工業(yè)活動(dòng)在今年的有序用電中受到影響，導(dǎo)致2021年預(yù)計(jì)的年GDP增長(zhǎng)率下降0.4%【1】。隨著尖峰負(fù)荷進(jìn)一步增大，一味依賴于大工業(yè)用戶的有序用電將令尖峰需求管理處于捉襟見肘的境地。
第二步：引導(dǎo)“隱式”靈活性
“隱式”需求側(cè)靈活性是指消費(fèi)者對(duì)靜態(tài)分時(shí)銷售電價(jià)的短期反應(yīng)【2】。分時(shí)電價(jià)通常不會(huì)反映實(shí)時(shí)電價(jià)變化情況，僅僅粗略地反映了消費(fèi)者的響應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于消費(fèi)者沒有義務(wù)對(duì)這些定價(jià)做出反應(yīng)，此類形式的需求側(cè)靈活性存在不可控性。盡管如此，分時(shí)電價(jià)仍然可以提供有效的價(jià)格信號(hào)。
中國(guó)多個(gè)省份已經(jīng)積累多年實(shí)施零售側(cè)分時(shí)電價(jià)的經(jīng)驗(yàn)，但實(shí)際上零售側(cè)分時(shí)電價(jià)要參考批發(fā)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，才能較好地反映電力供需的時(shí)間差異，從而影響消費(fèi)者的用電行為。然而，在批發(fā)市場(chǎng)出現(xiàn)分時(shí)價(jià)格之前，零售市場(chǎng)的分時(shí)電價(jià)等于無從參照，基本靠較為粗略的估算和僵化的機(jī)制進(jìn)行調(diào)整。
對(duì)于批發(fā)側(cè)的分時(shí)價(jià)格而言，建立連續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)貨市場(chǎng)是最直接的方式，只是這在大部分省份并不是短期內(nèi)可操作的方案。從2021年開始，只有極少省份開始響應(yīng)國(guó)家發(fā)展改革委的要求，探索批發(fā)市場(chǎng)中長(zhǎng)期合同分時(shí)簽約。鑒于絕大部分省份都積累了三年以上中長(zhǎng)期市場(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，這一方式更加具備在短期內(nèi)大范圍、精細(xì)化鋪開的基礎(chǔ)，從而為零售側(cè)分時(shí)電價(jià)提供參照。
與此同時(shí)，國(guó)家發(fā)展改革委已經(jīng)明確提出取消工商業(yè)目錄電價(jià)，意味著現(xiàn)行的工商業(yè)分時(shí)電價(jià)最終將被取消，但這個(gè)過程應(yīng)該會(huì)分步進(jìn)行。工商業(yè)分時(shí)電價(jià)實(shí)際上規(guī)定了三個(gè)元素：平段的絕對(duì)值價(jià)格、時(shí)段劃分，以及其他段價(jià)格與平段價(jià)格的倍數(shù)關(guān)系。短期內(nèi)，首先被取消的應(yīng)該是平段的絕對(duì)值定價(jià)，取而代之的是批發(fā)市場(chǎng)平段價(jià)格、輸配電價(jià)、政府基金等各部分之和。監(jiān)管部門可以暫時(shí)保留對(duì)時(shí)段劃分、各時(shí)段與平段價(jià)格關(guān)系的核定，但應(yīng)該縮短重新審核的周期。待零售側(cè)市場(chǎng)進(jìn)一步成熟后，后兩個(gè)元素同樣應(yīng)當(dāng)逐步開放，或監(jiān)管機(jī)構(gòu)只提供參考值，由售電公司根據(jù)用戶行為偏好、負(fù)荷曲線、可調(diào)節(jié)能力等因素，提供高度定制化的零售電價(jià)套餐。
第三步：引導(dǎo)“顯式”靈活性
相比“隱式”，“顯式”需求側(cè)靈活性的主要特點(diǎn)是消費(fèi)者在能夠獲利的驅(qū)動(dòng)下，主動(dòng)為電力市場(chǎng)提供能量、容量、平衡等服務(wù)，因此，它可以被認(rèn)為是可控的。在這個(gè)模式下，消費(fèi)者或其代表（如售電公司和負(fù)荷集成商）管理其對(duì)系統(tǒng)的凈需求?！帮@式”需求側(cè)靈活性是一種新的靈活性來源，通過為消費(fèi)者提供更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，準(zhǔn)確地反映需求側(cè)在系統(tǒng)中的價(jià)值，這種模式具備可大規(guī)模、持續(xù)性發(fā)展的潛力。
對(duì)于各省級(jí)主管部門而言，培育“顯式”需求側(cè)靈活性最迫切的任務(wù)之一是對(duì)省內(nèi)大小負(fù)荷及分布式資源歸檔建庫(kù)、分類管理，根據(jù)它們的規(guī)模大小、行業(yè)類型、可調(diào)節(jié)能力、參與調(diào)節(jié)的意愿與價(jià)格敏感度、參與響應(yīng)的可靠度與經(jīng)濟(jì)性等特性，形成定制化的調(diào)用策略以及逐步開發(fā)的計(jì)劃，并將此類信息適當(dāng)公開。目前，這類工作多在電網(wǎng)和售電公司層面局部進(jìn)行，并不利于全省在短時(shí)間內(nèi)高效識(shí)別資源，也無法將量化可靠的系統(tǒng)靈活性納入中長(zhǎng)期電力系統(tǒng)規(guī)劃中。
針對(duì)上一步形成的開發(fā)計(jì)劃，各省級(jí)主管部門可以結(jié)合省內(nèi)電力市場(chǎng)改革的節(jié)奏，制定不同類型的激勵(lì)措施。若一兩年內(nèi)市場(chǎng)化準(zhǔn)備不足，可通過政府定價(jià)和行政渠道收集補(bǔ)貼資金池的方式，對(duì)售電公司和負(fù)荷集成商給予激勵(lì)，從而培育市場(chǎng)主體。價(jià)格雖然由政府決定，但應(yīng)該與中長(zhǎng)期或現(xiàn)貨市場(chǎng)的價(jià)格水平建立聯(lián)系，避免不同市場(chǎng)機(jī)制中價(jià)格信號(hào)差異巨大的情況，并縮短價(jià)格核算的周期。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)加快電力市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)度，逐步在輔助服務(wù)市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)、容量市場(chǎng)中考慮需求側(cè)靈活性資源的角色，采取先寬后嚴(yán)的方式，先引入激勵(lì)，后引入懲罰，逐步培養(yǎng)市場(chǎng)意識(shí)與能力。
近兩年，主管部門可以選擇在條件適宜的小范圍地區(qū)開展試點(diǎn)，目的是進(jìn)一步囊括更多用戶類型、且實(shí)踐先進(jìn)的技術(shù)和商業(yè)模式。比如，可以考慮在區(qū)級(jí)別進(jìn)行工商業(yè)和居民的融合試點(diǎn)，通過這些用戶組成實(shí)驗(yàn)室，連接到基于云的數(shù)字平臺(tái)和室內(nèi)傳感器，使監(jiān)管部門和售電公司或負(fù)荷集成商能夠嘗試不同的需求側(cè)管理方法，也可以通過焦點(diǎn)小組的方式了解消費(fèi)者的相關(guān)行為和觀點(diǎn)。此類試點(diǎn)在“十四五”前半段至關(guān)重要，以為后續(xù)進(jìn)一步擴(kuò)大需求側(cè)靈活性規(guī)模進(jìn)行摸索鋪路。
最后，在將需求側(cè)靈活性逐步引入市場(chǎng)設(shè)計(jì)的過程中，要加快提高需求側(cè)靈活性在電力系統(tǒng)中的地位。這需要主管部門加速推出需求側(cè)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，只要能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不同的解決方式都應(yīng)該擁有平等的地位，如此方能擺脫對(duì)備用煤電的過度依賴。 CWEA
注釋：
1: Reuters.2021. Goldman cuts China GDP growth forecast on energy supply crunch [Online].Available: https://www.reuters.com/ world/china/goldman-cuts-chinagdp-growth-forecast-cut-energy-supply-crunch-2021-09-27/[Accessed 24 Nov 2021]
2: Robinson, Li, 2021. How consumers can help to decarbonise the electricitysystem [Online]. Available:https://climatestrategies.org/publication/how-consumers-canhelp-to-decarbonise-the-electricity-system/[Accessed 24 Nov 2021]
來源：《風(fēng)能》雜志 文 | 劉雨菁 落基山研究所部門總監(jiān)
