“十三五”電能替代超過8000億千瓦時
2025年需求響應(yīng)規(guī)模有望達(dá)到7000萬千瓦
中國電力新聞網(wǎng)記者 劉泊靜
電力需求側(cè)特征的新變化，給2020年以及未來的需求側(cè)管理提供了大有可為的空間。
2020年，電力需求側(cè)管理在推進(jìn)能源消費革命、實施能源消費“雙控”中發(fā)揮了重要作用。電力消費效率明顯提升，萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用電量降至632千瓦時左右，比2015年減少了近90千瓦時。電能替代電量超過2000億千瓦時，終端電氣化水平達(dá)到27%。作為供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容，電力需求側(cè)管理進(jìn)一步推動了供需協(xié)調(diào)優(yōu)化，調(diào)動需求側(cè)資源在削峰填谷、緩解電力供需矛盾、推進(jìn)清潔能源消納方面發(fā)揮了越來越重要的作用。
在碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)程中，我國能源電力供需格局將發(fā)生深刻變化。專家預(yù)測，“十四五”期間，我國負(fù)荷尖峰化趨勢將越發(fā)顯著，供需雙側(cè)均亟需電力需求側(cè)管理充分發(fā)揮在促進(jìn)可再生能源消納、提升電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力方面的作用。到2025年，我國電力需求響應(yīng)規(guī)模有望達(dá)到7000萬千瓦同時，占最大負(fù)荷的4%左右。電力需求側(cè)管理也應(yīng)進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能提效，引導(dǎo)全社會形成節(jié)約能源和使用綠色能源的生產(chǎn)生活方式，推動能源消費方式加速升級。
電能替代規(guī)模遠(yuǎn)超預(yù)期 節(jié)能提效深入推進(jìn)
國內(nèi)外發(fā)展經(jīng)驗表明，電氣化水平與能源強(qiáng)度呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，電能占終端能源比重每上升1個點，能源強(qiáng)度可下降3.2%，可促進(jìn)清潔能源消納提升1.6個百分點。電氣化水平的提升對提高能源綜合利用效率、推進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)揮著重要作用。
2020年，我國積極推進(jìn)電能對化石能源的深度替代，在居民采暖、交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域減少散燒煤和燃油消費。“十三五”期間全國電能替代規(guī)模超過8000億千瓦時，占新增用電規(guī)模的44%。
北方地區(qū)清潔取暖煤改電加速推進(jìn)。截至去年10月，北方農(nóng)村地區(qū)“煤改電”用戶達(dá)到1215萬戶，重點地區(qū)的農(nóng)村清潔取暖率達(dá)到了71%。2018-2020年，國家電網(wǎng)共為863萬戶居民實施“煤改電”，新增電供暖面積6.79億平方米，預(yù)計2018-2021年三個取暖季累計完成取暖電量456億千瓦時，替代散燒煤2533萬噸，減排二氧化碳4549萬噸。
在交通領(lǐng)域，電動汽車成為電能替代的重要增量。我國建成了全球最大的充換電網(wǎng)絡(luò)。中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2020年全國充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為46.2萬臺，累計數(shù)量達(dá)168.1萬臺，同比增長37.9%。充電設(shè)施覆蓋全國450座城市，覆蓋率約為90%，全年充電量約為100億度。
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，在鋼鐵、鑄造、玻璃、陶瓷等重點行業(yè)積極推廣工業(yè)電鍋爐、電窯爐等技術(shù)，國家電網(wǎng)在2018-2020年間實施替代項目2.5萬個，完成替代電量1145億千瓦時。農(nóng)業(yè)灌溉電氣化、電烤煙、糧食電烘干等電能替代項目也得到積極推進(jìn)，農(nóng)村電氣化率達(dá)到18%。
作為推進(jìn)節(jié)能提效的重要手段，電力需求側(cè)管理持續(xù)引導(dǎo)節(jié)約用電，通過實施差別電價、峰谷分時電價、階梯電價等方式引導(dǎo)節(jié)約有序合理用電。電網(wǎng)企業(yè)、售電公司和綜合能源服務(wù)企業(yè)積極為用戶提供能效服務(wù)，推廣先進(jìn)節(jié)電技術(shù)，重點提升工業(yè)園區(qū)、建筑樓宇、公共機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域能效水平。在工業(yè)領(lǐng)域，重點開展余熱余壓利用、電機(jī)優(yōu)化、供配電節(jié)能、鍋（窯）爐高效燃燒、高效換熱、工藝節(jié)能等業(yè)務(wù)；在建筑領(lǐng)域，重點開展建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱、高效鍋爐、智能樓宇等業(yè)務(wù)；在商業(yè)綜合體、辦公樓、機(jī)場、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、數(shù)據(jù)中心等公共建筑，以能源費用托管、節(jié)能效益分享等合同能源管理模式，推廣空調(diào)系統(tǒng)能效優(yōu)化提升服務(wù)解決方案，拓展建筑能效服務(wù)市場。能效提升為電能服務(wù)、節(jié)能服務(wù)、綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了廣闊的市場空間。能源服務(wù)水平的提升也為推動全社會形成節(jié)約優(yōu)先的用能方式提供了更強(qiáng)的技術(shù)和市場環(huán)境基礎(chǔ)。
需求響應(yīng)更為活躍 電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力有效提升
去年以來，受經(jīng)濟(jì)快速恢復(fù)、極端天氣等多重因素影響，全國多地用電量刷新歷史記錄，湖南、江西等地啟動了有序用電和電力需求響應(yīng)。在電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)性矛盾和電力供需矛盾愈發(fā)凸顯的情況下，電力行業(yè)正加速推進(jìn)需求側(cè)資源廣泛參與電網(wǎng)運行能量互動，提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力和運行效率。
2020年，電力需求響應(yīng)在規(guī)模、方式、參與主體、市場機(jī)制等方面均取得了積極進(jìn)展。
國網(wǎng)能源研究院電力供需所主任工程師吳鵬介紹，截至去年底，國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到2690萬千瓦，約占最大用電負(fù)荷的3%，江蘇、浙江、山東可調(diào)節(jié)負(fù)荷規(guī)模分別達(dá)到629萬、650萬、477萬千瓦。
新能源的大規(guī)模接入讓曾經(jīng)多以“削峰”出現(xiàn)的需求響應(yīng)，如今在“填谷”方面發(fā)揮著越來越重要的作用，形成峰谷負(fù)荷雙向調(diào)控體系。去年國慶假期前三天，江蘇累計實施需求響應(yīng)填谷1340萬千瓦，促進(jìn)清潔能源消納8690萬千瓦時，單次響應(yīng)降低電網(wǎng)峰谷差率約3.53個百分點。
電力需求響應(yīng)的參與主體更加多元?？?cè)萘?6萬千瓦的冀北虛擬電廠示范工程已運行一年，接入了可調(diào)式工商業(yè)、智能樓宇、儲能、電動汽車充電站、分布式光伏等11類可調(diào)資源。
電力需求響應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新和市場機(jī)制創(chuàng)新加速激活需求側(cè)資源。信息技術(shù)與能源系統(tǒng)的深度融合為需求側(cè)響應(yīng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。電力現(xiàn)貨市場和電力輔助服務(wù)市場機(jī)制的逐步完善，為建立合理體現(xiàn)需求側(cè)資源價值的市場化價值機(jī)制奠定了市場機(jī)制基礎(chǔ)。
冀北虛擬電廠基于智能管控平臺，綜合運用數(shù)字技術(shù)和智能控制技術(shù)，讓用戶側(cè)可調(diào)資源智慧聚合，形成柔性互動能力。虛擬電廠作為第三方獨立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場。商運后的四個月即獲得總收益160.4萬元，日最高收益近9萬元。
浙江開啟能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)，研發(fā)國內(nèi)首個面向電力市場的主動需求響應(yīng)平臺，充分運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升電網(wǎng)與用戶雙向互動能力；改變以往的“年度固定價格”補(bǔ)貼方式，引入市場化競價機(jī)制，客戶日前競價，按邊際出清原則進(jìn)行統(tǒng)一市場出清，科學(xué)合理體現(xiàn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的市場價值。
山東采用了系統(tǒng)導(dǎo)向的緊急型需求響應(yīng)和價格導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)型需求響應(yīng)的“雙導(dǎo)向”參與模式，建立了容量市場和電能量市場相結(jié)合的“雙市場”價格補(bǔ)償機(jī)制，由“需求側(cè)報量+固定補(bǔ)償價”模式向市場化的“需求側(cè)競價+最高限價”模式轉(zhuǎn)變。
新一代電力系統(tǒng)需要電力供需協(xié)調(diào)優(yōu)化
進(jìn)入新發(fā)展階段，構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局，對加強(qiáng)需求側(cè)管理，形成更高水平的供需動態(tài)平衡提出了新的要求。作為全球最大的能源消費國和石油天然氣進(jìn)口國，我國更要加快暢通能源供需銜接、實現(xiàn)更高水平的能源供需適配。
同時，運行特性加速變化的電力系統(tǒng)對電力供需協(xié)調(diào)優(yōu)化的需求更為迫切。
國網(wǎng)能源研究院能源規(guī)劃所室主任伍聲宇表示，碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，我國電力系統(tǒng)運行特性將進(jìn)一步發(fā)生顯著變化，“雙高”“雙峰”特征更為突出，傳統(tǒng)可控型電源比重持續(xù)下降，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量以及調(diào)頻調(diào)壓能力不足，系統(tǒng)抗擾動能力和調(diào)節(jié)能力不斷降低。新能源出力波動大、可控程度低，傳統(tǒng)的“源隨荷動”模式被打破，增大了系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求。隨著近中期新能源消納規(guī)模加速提升，將持續(xù)推高電力系統(tǒng)整體利用成本。
需求側(cè)資源具備經(jīng)濟(jì)性和靈活性優(yōu)勢，可以作為替代資源參與電力綜合規(guī)劃，延緩電源電網(wǎng)建設(shè)。電力需求側(cè)管理在推進(jìn)供應(yīng)側(cè)與用戶側(cè)大規(guī)模友好互動、促進(jìn)可再生能源消納、保障供需平衡、提升系統(tǒng)靈活性和可靠性、提高用戶效能等方面將受到行業(yè)更高的重視和期待。
吳鵬建議，“十四五”期間，要深入開展可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查工作，推進(jìn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫建設(shè)；配合市場改革進(jìn)程探索需求響應(yīng)新機(jī)制，將需求側(cè)資源納入能源系統(tǒng)規(guī)劃和運行，建立并完善電力供求平衡機(jī)制，推動需求側(cè)資源參與備用、調(diào)峰等輔助服務(wù)市場，完善價格和激勵機(jī)制，培育多元市場主體，運用市場手段調(diào)動需求側(cè)參與系統(tǒng)互動的積極性；加強(qiáng)需求響應(yīng)基礎(chǔ)支撐能力建設(shè)，提升響應(yīng)的智能化和信息化水平；分類引導(dǎo)精準(zhǔn)施策，充分挖掘不同行業(yè)的需求響應(yīng)潛力。
在電能替代方面，中電聯(lián)預(yù)測，考慮到電能替代容易實施的項目已基本完成，后續(xù)增長會進(jìn)入平緩期，預(yù)計“十四五”電能替代規(guī)模6000億千瓦時，占新增用電規(guī)模近30%。2021年全年電能替代規(guī)模將超過2000億千瓦時。