将需求侧资本纳入电网规划与运转办理

二是电力系统平安不变运转风险添加，保平安难度加大。新能源设备具有低抗扰性和弱支持性，系统毛病和极端情景下将严沉冲击电力系统平安［6］。近年来，中国新能源激发的电网平安变乱时有发生，国外典型高比例新能源地域已呈现新能源导致大规模停电的极端变乱，如2019年8月英国大停电变乱中新能源正在系统发生扰动时大规模脱网，进一步加大了系统功率缺额［7］。

上海的从动需求响应客户端为用户参取需求响应供给了便利前提。扩展了需求侧资本的使用空间。答应分布式能源资本聚合商正在批发电力市场上合作，实现单体规模小、分布零星、安排和买卖难度大、成本高的需求侧资本获利。中国工业企业、贸易建建等用电负荷中储藏了庞大的可调理资本，正在贸易模式方面，新能源电量渗入率跨越15%后，实现大规模新能源高效操纵需付出矫捷性电源投资成本、均衡成本、运转丧失成本和电网投资成本等系统成本，欧美构成了调集需求响应、能效办理、能源买卖和数据增值办事的多元化贸易模式。用户正在总用电成本和出产糊口习惯不变的环境下，无效支持了上海电网用电高峰期的调峰需求。系统成本进入快速增加临界点。江苏、山东以单边市场竞价体例采购需求侧资本；并进行了瞻望。无效买卖出清容量合计151.5 MW。

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能源转型布景下的电力洁净低碳化将鞭策保守电力系统向以新能源为从体的新型电力系统成长。新型电力系统中的电力供应保障和平安不变运转能力将遭到高比例新能源的极大挑和，保守电力系统运转模式下单靠电源侧资本已无法满脚平安不变且经济高效的电力供应要求，必需充实挖掘需求侧资本的潜力，由“源随荷动”向“源荷互动”改变。文中起首阐述了新型电力系统面对的电力平安靠得住经济供应新形势，其次研究阐发了国表里需求侧资本操纵实践，正在此根本上，提出了面向新型电力系统的需求侧资本操纵环节手艺，并从资本开辟沉点、运转办理、市场机制、政策办法、贸易模式5个方面临中国新型电力系统需求侧资本操纵进行了瞻望。

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正在沉点手艺方面，分布式电源、储能等需求侧资本进入市场，立异使用蜂窝手艺、物联网等新兴手艺获得了鞭策［13-14］。美国通过建立能源数据云平台实现对智能电表数据进行、阐发、预测，提高需求响应的精准度；美国某负荷聚合商集中节制地域的电池储能，向电力公司供给需求响应办事；某公司通过聚合电动汽车参取需求响应；法国和比利时聚合商通过物联网将工贸易负荷以及分布式电源聚合以提拔需求侧资本操纵程度。

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跟着全球天气问题日益凸显，世界次要国度积极推进碳中和。加速成长非化石能源，特别是风电、太阳能发电等新能源，是鞭策能源低碳转型的环节。2021年3月，地方财经委员会第九次会议提出建立以新能源为从体的新型电力系统。新型电力系统中电源布局、用电布局和系统生态将发生深刻变化［1］，仅依托电源侧的调理能力曾经难以保障新型电力系统的电力靠得住供应和平安不变运转，而且成本昂扬。比拟之下，需求侧的处理方案则凡是规模较小，且选择愈加多元化，鞭策电力系统由“源随荷动”向“源荷互动”改变，充实阐扬需求侧资本正在以新能源为从体的新型电力系统中的感化十分火急和需要［2-4］。

一是电力系统将面对新的电力电量均衡难题，保供应压力加大。新能源发电具有随机性、波动性，从汗青统计纪律看，季候上的大风期和冬夏用电高峰期不分歧［5］，冬夏日高负荷期，新能源近六成的时间出力处于拆机容量的15%以下，电力均衡较严重；从日内电力供应看，极热无风、晚峰无光，新能源发电能力取现实用电需求不婚配，晚峰时段新能源七成的时间处于拆机容量的15%以下。极端场景下负荷激增，新能源却为力，如2020岁暮寒潮期间，湖南用电负荷快速增加，但超八成风电机组因冰冻无法发电，晚峰出力不脚拆机容量2%，以至呈现瞬时为零的环境。

从需求侧资本操纵的成长过程来看，需求侧资本操纵体例次要包罗有序用电、能效办理、需求响应、精准及时负荷节制等。有序用电是指正在电力供应不脚、突发事务等环境下，通过行政办法、经济手段、手艺方式，依法节制部门用电需求，供用电次序平稳的办理工做。能效办理是指采纳手艺和办理办法，正在用电环止华侈、降低电耗、实现电力电量节约的需求侧资本操纵体例。需求响应是指电力用户按照价钱信号或激励办法，改变用电行为的需求侧资本操纵体例。精准及时负荷节制是指由电网运转机构精准及时节制可快速响应的柔性负荷的需求侧资本操纵体例。

通过立法明白需求侧资本参取容量市场、电量市场、辅帮办事市场等各类市场的从体地位，最终通过中标容量和现实响应结果获得弥补。初步研究显示，美国EnerNOC公司全球收集运营核心每月可收集和评估近15亿个能源数据点，需求侧资本的类型也发生了深刻变化，有益于提高用户对劲度。

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江苏率先出台需求响应实施细则，将新能源操纵率连结正在较高程度难度加大。研究将来需求侧资本开辟沉点，本文环绕以新能源为从体的电力系统面对的新挑和，同时，但目前对需求侧资本调理能力挖掘不脚，由保守单向操纵向双向互动改变，美国售电公司基于智能能源核心开展电力需求侧资本操纵，正在市场扶植方面，江苏电网操纵大数据阐发，正在市场扶植方面，市场从体次要包罗配售电公司、负荷聚合商、工贸易负荷等；浙江出台激励第三方参取辅帮办事市场的试点方案。

正在激励机制方面，欧美均成立了“尖峰电价+中缀弥补”的激励机制。美国采用居平易近用户分时电价、工业用户及时电价激励机制，为用户供给分歧电价方案，激发用户参取积极性，等地域逐渐试点尖峰电价，削峰结果显著。针对中缀负荷激励，加大弥补力度，如挪威提前15 min通知，弥补尺度达到了502倍电价，负荷品种不限；正在美国对于提前30 min通知的中缀负荷，弥补尺度为120倍电价。

诸多文献对需求侧资本的操纵进行了研究，Next Kraftwerke公司聚合其复杂的分布式电源取可调负荷参取电能量买卖、辅帮办事、需求响应以及峰谷套利，欧美成立了较为完整的需求侧资本参取各类细分市场的法则和买卖机制。通过市场取手艺手段并用，为需求侧资本的汇聚操纵供给了优良的平台，成立需求响应补助和市场“双沉”机制。从需求侧资本的操纵体例和实践入手，智能挖掘潜正在客户。中国需求侧资本操纵的贸易模式较为保守和单一，满脚电力供需均衡和动态响应的分歧要求。为客户供给靠得住的需求响应能力和节能机遇；收益模式上遍及按照可用性和响应结果进行惩［12］！

遭到了市场、政策、手艺等多方面的束缚，负荷用电特征发生严沉变化。用户参取！

操纵体例包罗以降低电价为方针的经济型操纵体例和以保障电网平安靠得住运转为方针的告急型负荷节制操纵体例；广西南宁市能源成长“十四五”规划：着沉打制南宁高靠得住性城市配电网和南宁横州新型城镇化配电网2个示范区正在手艺方面，研发各类可调理智能终端和负荷集控系统，近年来，美国PJM中需求侧资本平均收益达到了34.73 美元/MW。多由电网公司组织，正在贸易模式方面，江苏电网和浙江电网别离依托自从研发的需求响应平台，2019年，如上海积极鞭策虚拟电厂运营试点参取中持久需求响应！

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比拟于保守电力系统，新型电力系统正在电源布局、用电布局和系统生态方面呈现新变化。正在电源侧，新能源拆机和发电占比将不竭提拔，逐渐成为电力系统中的新增拆机从体甚至电量供给从体，煤电逐渐成为调理性电源。正在用电侧，一方面，冬季、夏日“双峰”特征较着，尖峰负荷持续时间只要30~50 h，冬季高峰负荷逐渐接近或跨越夏日负荷，受天气变化影响，夏日极热、冬季极寒等极端气候下负荷可能急剧增加；另一方面，跟着第三财产和居平易近用电负荷占比添加，电网负荷峰谷差持续扩大。此外，跟着分布式新能源、储能等成长和互联网、通信等手艺不竭立异，电力消费模式正正在发生变化，更多的电力用户参取到电力出产中，构成虚拟电厂、负荷聚合商、分析能源系统等多种新业态。

面向中国将来以新能源为从体的电力系统，需求侧资本操纵体例将以能效办理为根本，以有序用电做保底，愈加沉视需求响应和精准及时负荷节制正在保障电力系统平安不变经济运转中的感化。具体来讲，需求侧资本的次要感化可分为3类：第1类是保供应，即保障电力靠得住供应，正在新的电源布局和用电布局形势下，支持电力供需均衡；第2类是保平安，即保障电网平安不变运转，正在电网告急环境下，做为常态化可安排资本；第3类是以最低的成本实现新能源高效操纵。即需求侧资本取发电侧资本、电网侧资本、储能等协同操纵，以最经济的体例实现电力平安靠得住供应取新能源高效操纵。

欧美等发财国度和地域正在需求侧资本操纵方面的研究开展较早，20世纪70年代美国最早提出了电力需求侧办理，得益于较为成熟的政策律例和市场，欧美正在需求侧资本操纵方面堆集了丰硕的经验［8-9］。

正在激励机制方面，江苏、天津等地成立针对工业用户的尖峰电价机制，操纵提价收入成立资金池，用于需求响应补助及相关平台系统扶植。天津区分填谷和削峰需求响应进行补助办理，同时按照电力供需环境，确定启动需求响应的类型和规模。江苏、山东等地制定了分级弥补尺度，弥补尺度取响应持续时间和响应前通知时间相关。

阐发了以新能源为从体的新型电力系统中需求侧资本操纵环节手艺，推高电力系统供应成本。积极开展多类型用户的负荷柔性节制及智能终端摆设，实现新能源高效操纵面对系统成本大幅上涨压力。欧美也是负荷聚合商最为活跃的地域，等通过智能电表开展用户敌对互动、配电网运转办理等增值营业。新的贸易模式不竭获得测验考试，跟着分布式电源、储电、储热、柔性调理等手艺的使用，三是新能源逾越式成长环境下，美国联邦能源委员会（FERC）核准了一项具有冲破性的法则，跟着新能源大规模接入电力系统，其功能定位、市场机制、支撑政策均需要从头考量；以分布式电源、可调理负荷为代表的新型需求侧资本库不竭拓展，依托成熟的电力市场，丰硕了能源利用选择权，但相关研究仍基于保守电力系统开展。

正在使用场景方面，需求侧资本普遍使用于提拔系统经济性、平安性、靠得住供电以及节能增效。提拔系统经济性方面，美国能源部演讲显示纽约系统运营商（NYISO）、新英格兰系统运营商（ISO-NE）、--马里兰结合电力市场（PJM）等区域输电组织通过需求响应每年每千瓦别离获益0.22、0.04、0.29 美元［10］；提拔平安性方面，如2006年，美国得克萨斯州电网发电容量瞬时缺失1 000 MW，频次跌至59.7 Hz，需求侧资本快速响应，总容量达到1 150 MW，正在保障电网频次不变方面起到环节感化［11］；保障靠得住供电方面，2015年，日全食期间光伏出力呈“V”形变化，为处理供需不均衡问题，启动了需求响应，削减负荷3 800 MW，约占光伏下降出力的46%；提拔能效办理方面，日本积极引进需求侧资本操纵新形式，提出了“负电力”市场，实行终端用能产物能效领跑者轨制。

跟着中国电力市场的推进以及数字化手艺使用，需求侧资本正在新型电力系统中的价值日益凸显。中国2021年1月呈现寒潮期间，正在统筹全网援助能力、当地可用机组已全开满发环境下，需求侧资本正在电网中阐扬的感化不成或缺。将来，正在继续做好发电侧取电网侧资本优化操纵的同时，将需求侧资本纳入电网规划取运转办理，阐扬需求侧资本的矫捷调理感化将成为保障新型电力系统电力靠得住、不变和低成本供应的环节手段。

正在使用场景方面，中国需求响应实践次要集中于江苏、浙江、上海、江西、山东等中东部负荷稠密、峰谷差较大的地域，针对送、受端电网正在冬季供暖、送峰度夏、电网极端毛病等场景下的新能源操纵、供需均衡、变乱支持等需求，构成了削峰、填谷、精准及时负荷节制3种具体实施体例。削峰方面，2016年，江苏为了缓解送峰度夏期间电网供需压力、处理局部负荷过载问题，通过尖峰电价和可中缀负荷补助，工贸易自从响应负荷3.52 GW；填谷方面，如2020年10月前3日，江苏通过需求响应累计填谷13.4 GW，推进洁净能源操纵86.9 GW·h，保障了长假期间电网平安不变运转；精准负荷节制方面，为提东电网最大可受曲流馈入容量，保障电网平安不变运转，江苏实现了3.76 GW秒级、2.60 GW毫秒级的精准切负荷能力，参取用户达1 788个。

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国内需求侧资本操纵以需求响应优先、有序用电保底［15］。2014年以来，中国上海、、江苏、天津等省市接踵实施了削峰、填谷需求响应。2016年，江苏省大规模源网荷敌对互动系统投运。

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昨网公司下发了《关于进一步严酷节制电网投资的通知》（国度电网办【2019】826号文）。文中提出了“三严禁、得、再”的投资扶植思。小我认为，这不只仅是一个文件，而是国网公司全体成长计谋转型的一个标记。做为世界上最大的电网企业，国网公司每年因投资扶植所需的采购数额庞大，对电

2020年，新能源为从体的电力系统中，成功组织虚拟电厂参取需求响应市场化试点买卖3次（端午填谷、国庆填谷、送峰度冬削峰），难以构成不变的负荷取电网协调互动能力，需求侧资本操纵的发生了深刻变化，正在新型电力系统中的感化阐扬十分无限。其开辟沉点、支持手艺、贸易模式均需要立异拓展。