需求側響應的目的是?
需求側響應的資金從哪里來?
電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下的需求側響應方向是?
人為組織的需求側響應,和電力現(xiàn)貨是否殊途同歸?
把需求側響應形容為虛擬電廠,有何深意?
迎峰度夏時期來臨,兩個現(xiàn)貨試點省份先后發(fā)布電力需求側響應相關文件:
7月2日,山東省發(fā)改委、能源局印發(fā)《2020年全省需求響應工作方案》(以下簡稱《山東文件》);
7月8日,浙江省發(fā)改委、能源局印發(fā)《關于開展2020年度電力需求響應工作的通知》(以下簡稱《浙江文件》)。
電力需求響應是什么意思?根據(jù)山東省文件的概念定義,電力需求響應是指電力市場中的用戶針對市場價格信號或激勵機制做出了響應,并主動改變常規(guī)電力消費模式的市場參與行為。按照電網(wǎng)運行需要,電力需求響應分為削峰和填谷需求響應兩種。
當我們把主視角放在電力用戶身上的時候,需求側響應似乎......有那么一絲節(jié)能的味道。
但,需求側響應的主角究竟是不是電力用戶?它的本質(zhì)僅僅是節(jié)能嗎?享能匯試著結合兩份剛發(fā)的文件粗略分析。
1.
需求側響應的目的是?
名為需求側響應,但和用戶節(jié)能并不劃上等號
《山東文件》工作安排:構建需求側、供給側協(xié)同參與電力電量平衡的彈性機制;力爭實現(xiàn)輕微缺電不限電。
《浙江文件》工作目的:促進可再生能源消納,進一步加快源網(wǎng)荷儲友好互動系統(tǒng)建設。
用戶是需要發(fā)動的
《山東文件》需要“大力推動市場主體參與響應”;《浙江文件》則“組織實施‘百萬用戶、百萬千瓦’專項行動,廣泛發(fā)動各類用戶參與電力需求響應?!?
發(fā)動用戶參與電力市場化交易,正是第二輪電改成立售電公司的主要目的之一,正如《浙江文件》開頭所言,“以電力市場化改革持續(xù)深化為契機,充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)+、智能客戶端、儲能等先進技術手段,廣泛發(fā)動用戶參與”。
電力中小用戶數(shù)量之多,如何聚合,并非是省級電網(wǎng)一己之力可以迅速調(diào)節(jié)的。在全國20多個已經(jīng)開展售電業(yè)務的省級市場里,許多售電公司成立之初,都是做節(jié)能業(yè)務起家的,那么由它們來發(fā)動用戶參與電力需求恐怕再合適不過。
需求側響應和電力市場化推進有著一致的目標——引導用戶提高用電精細化管理水平。
根據(jù)山東省的宣貫文件,2019年8月8日14:00-16:00成功實施首次實時需求響應試點, 通過山東省電力需求側管理平臺向具備負荷快速調(diào)節(jié)能力的4家企業(yè)和2家售電公司發(fā)出響應指令,實施過程響應 負荷10.18萬千瓦。本次需求響應參與主體多元,調(diào)節(jié)方式多樣,既包括水泥、鋼鐵等傳統(tǒng)行業(yè),也包括專用設備制造等高端行業(yè);既有售電公司代理參與,也有電力客戶自主參與;既有生產(chǎn)用電負荷,也有空調(diào)負荷;既有負 的快速調(diào)節(jié),也有負荷的柔性調(diào)節(jié)。
需求側響應一定要通過售電公司代理來做嗎?
與四大行業(yè)大用戶可獨立參與電力批發(fā)市場一致,符合條件的用戶無需代理也可以獨立參與需求側響應。
今年山東“單個工業(yè)用戶的響應能力原則上不低于500千瓦,非工業(yè)用戶的響應能力原則上不低于200千瓦;并在濟南、青島地區(qū)選取部分具備條件居民用戶試點開展居民緊急型削峰需求響應工作。”
而浙江2020的工作重點是“ 擴展擴展需求響應主體,突破工業(yè)用戶作為單一主體參與模式,進一步匯集儲能設施、充電樁、商業(yè)樓宇、居民家庭等多種負荷類型,積極試點負荷集成商代理方式,實現(xiàn)小散用戶高效聚合資源。”所以,用戶準入條件,并不設嚴格的電量限制。
以突破單一主體參與、匯集小用戶參與為發(fā)力點,山東和浙江都提到了“ 負荷聚合商”、“負荷集成商” 的概念,那么這等同于售電公司嗎?
《山東文件》對此有明確區(qū)分:
同一家用戶A,既可以由負荷聚合商B代理需求側響應,也可以由另一家售電公司C代理參與電力市場化交易。在接入平臺上,需求側響應接入的是國網(wǎng)山東電力省級智慧能源服務平臺;電力市場化交易則在(省網(wǎng))交易中心平臺完成。
而2020年,浙江其實才算是真正名義上開啟全年度的中長期交易,對“剛剛開始熟悉浙江” 的售電公司來講,恐怕還不能覆蓋那么多的小型用戶。但《浙江文件》同時提出:“積極試點負荷集成商代理方式,實現(xiàn)小散用戶高效聚合資源?!?
看來,一部分今年沒能“吃飽”的售電公司,如若有完善的技術管理能力和聚合能力,則不應錯過這個切入中小用戶的機會。
2.
需求側響應的資金從哪里來?
《山東文件》明示了兩處補貼資源:
緊急型削峰、填谷需求響應補償費用計入供電成本,經(jīng)濟型削峰、填谷需求響應補償費用暫從電網(wǎng)公司參與跨省區(qū)可再生能源現(xiàn)貨市場試點形成的資金空間支出。市場化激勵機制初步形成后,探索實現(xiàn)需求響應資源和現(xiàn)貨電能量市場聯(lián)合優(yōu)化出清,構建需求響應資源與電力現(xiàn)貨市場、可再生能源消納協(xié)調(diào)互動的完善市場化激勵機制。
《浙江文件》明示了一處補貼資源:
2020年度電力需求響應補貼資金來源于2019年跨區(qū)域省間富余可再生能源電力現(xiàn)貨交易購電差價盈余部分。
兩個現(xiàn)貨試點省份一致的補貼資金來源都是“ 跨區(qū)域省間可再生能源參與現(xiàn)貨市場形成的資金空間”,從這個角度我們可以看出,需求側響應并不是簡單的“拉閘限電”、“用戶節(jié)能”一回事兒,而是“需求響應資源與電力現(xiàn)貨市場、可再生能源消納協(xié)調(diào)互動的完善市場化激勵機制。 ”
不斷加快需求側響應的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,在響應潛力挖掘、響應行為分析、行業(yè)用電趨勢預測等領域深化大數(shù)據(jù)應用,為政策制定、發(fā)展規(guī)劃提供科學指導,是浙江省的重中之重。
3.
電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下的需求側響應方向是?
除了補貼來源為“ 跨區(qū)域省間可再生能源參與現(xiàn)貨市場形成的資金空間”,以外,山東的需求側響應宣貫工作與往年最大的不同,是考慮了“ 現(xiàn)貨市場模式下需求響應工作思路”——當前需求響應尚未與電力市場建設融合,在一定程度上制約了業(yè)務發(fā)展。
“電網(wǎng)峰谷差不斷增大、電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化、電力市場化改革快速推進” ,山東省正面臨這三大現(xiàn)狀。
據(jù)預測,2020年山東電網(wǎng)最大調(diào)峰缺口將超過200萬kW。傳統(tǒng)火電、抽水蓄能等電源調(diào)峰投資高、設備利用率低、 經(jīng)濟效益不明顯,電網(wǎng)調(diào)峰難度和成本日益增加。新能源、外來電比例不斷上升,壓縮系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,對源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)調(diào)互動提出更高要求。
對于已經(jīng)進行了三輪電力現(xiàn)貨結算試運行的山東省,和正在進行第三輪現(xiàn)貨試運行的浙江省,都“遭遇”過類似的“尷尬”——新能源、或外來電擠壓本地火電機組市場的,產(chǎn)生了市場負電價。
誰受益,就該誰買單。
需求側調(diào)節(jié)負荷,無法精確做到誰受益,誰承擔,這與電力市場的另一個矛盾——發(fā)電側的提供的輔助服務由誰來買單,形成了對等的關系。需求側響應的癥結——負荷調(diào)節(jié)缺乏市場化的商業(yè)模式和有效技術支撐。
以建設現(xiàn)貨市場為緯度,今年山東界定了兩種需求響應資源類型——緊急型需求響應和經(jīng)濟性需求響應,從交易模式上,開始與現(xiàn)貨市場靠攏。(如下圖);
而浙江的響應分類,分為日前需求響應(削峰日前需求響應、填谷日前需求響應)和實時需求響應兩類。
4.
人為組織的需求側響應,和電力現(xiàn)貨是否殊途同歸?
以山東公示的兩組數(shù)據(jù)為例:
2019年10月25日11:00-13:00,成功實施填谷電力需求響應, 應邀用戶292戶,最大響應負荷58.27萬千瓦,平均響應 負荷54.21萬千瓦,相當于減少2臺60萬火電機組啟停調(diào)峰,促進清潔能源消納81.32萬千瓦時。
11月13日11:00-14:30,成功實施填谷電力需求響應, 參與用戶244戶,最大響應負荷35.9萬千瓦,平均響應負 荷28.87萬千瓦。相當于減少1臺60萬火電機組啟停調(diào)峰, 促進新能源消納101萬千瓦時,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
這兩個填谷時間,都處于電價文件規(guī)定的平段,甚至接近峰時。這與享能匯之前分析的山東現(xiàn)貨結算文件結論一致——山東省的認為峰谷分段已經(jīng)不符合實際負荷情況了。(參考山東三次電力現(xiàn)貨試結算文件的異同對比和山東現(xiàn)貨市場的至暗時刻——與市場電價相悖的目錄峰谷電價)。
早前,在山東第二輪現(xiàn)貨試運行出現(xiàn)負電價的時候,就有大工業(yè)用戶在山東現(xiàn)貨試運行首現(xiàn)“負電價”分析續(xù)1——用戶側怎么看負電價一文直言:“ 我們有比例很大的柔性負荷,如果電價出現(xiàn)了大范圍的波動,可以更好地指導我們做負荷的調(diào)整,電價可以反過來指導我們做工廠設計,增減設備,說白了,我們可以據(jù)此增加儲能能力。”
畢竟現(xiàn)貨若真正跑起來,價格的波動時間更頻繁,比人為組織的需求側響應次數(shù)多多了。
5.
把需求側響應形容為虛擬電廠,有何深意?
山東省今年的電力需求響應資源儲備庫,以上年最大直調(diào)負荷5%的需求側機動調(diào)峰能力為目標;而浙江省今年計劃將負荷側調(diào)峰能力提升到統(tǒng)調(diào)最高用電負荷的5%左右。
而還未真正加入售電市場的上海,到達了10%的水平:
以剛剛過去的全國節(jié)能宣傳周案例為例,上海騰天節(jié)能技術總結了市中心商區(qū)重地——黃浦區(qū)的需求側響應數(shù)據(jù):
黃浦區(qū)虛擬電廠,是首個國家級虛擬電廠示范項目,根據(jù)國家要求,2017年啟動示范建設,結合區(qū)域、商業(yè)樓宇密度大的情況,因區(qū)制宜,鼓勵和引導轄區(qū)內(nèi)商業(yè)樓宇重視,并參與虛擬電廠共建,結合建筑特點,一樓一策,為每個建筑設計多季節(jié)多層次的電力需求響應策略和操作流程,制作商業(yè)建虛擬發(fā)電標準化操作手冊,全面科學的發(fā)掘建筑需求側電力需求響應支援能力,2018年初具規(guī)模開始試運營,在當年第18號溫比亞在8月17日登陸之際,全市啟動應急防控預警,全力保障城市運行平穩(wěn)有序,其中重要的一環(huán),便是確保本市供電安全、可靠,這也是黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠一期建設完成以后首次遇到的大規(guī)模投運、接受檢驗。8月17日12-13時,正值電力負荷應急時段,黃浦區(qū)虛擬電廠有條不紊地組織實施一次虛擬發(fā)電,通過虛擬電廠運營調(diào)度平臺的一條條智能數(shù)據(jù)指令,區(qū)內(nèi)104幢商業(yè)樓宇作為虛擬發(fā)電節(jié)點,同一時間投入運轉(zhuǎn),合理調(diào)節(jié)各自空調(diào)、照明、動力使用負荷,削減高峰電力,保證安全的電力空間,一小時削減負荷達20.12MW,其中單個樓宇最大削減負荷達1095千瓦,虛擬電廠的效用顯現(xiàn),并得到認可。
黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬運營平臺上線至今,累計完成虛擬發(fā)電調(diào)度近1200(次),累計消峰近20萬千瓦,2019年8月,單次最大虛擬發(fā)電量近5.05萬度,平均負荷調(diào)度能力超過用戶總負荷的10%
這個需求側響應的案例,正符合文章兩份政府文件所說的“ 負荷聚合商”的概念。
但負荷聚合怎么就變成虛擬電廠了呢?其實虛擬電廠的概念其實很多人都知道,但又說不清楚個所以然,仍以該案例數(shù)據(jù)為例:
當發(fā)電和用電之間出現(xiàn)不可調(diào)和的矛盾的時候,傳統(tǒng)電廠當前唯一的辦法只能按照當前外部需求來調(diào)整,如用電需求高峰的時候,就要臨時啟動電廠的備用發(fā)電機組,頂上幾個小時,來保證電網(wǎng)的安全,徒增了大量的物力、財力。
以一座大廈為例,在冬夏兩季用電高峰期,虛擬電廠控制系統(tǒng),只需在不影響人體舒適的情況下,調(diào)節(jié)空調(diào)溫度,風機轉(zhuǎn)速、送風量,在不影響大廈安全運營的情況下,調(diào)節(jié)電梯的運行方式,將充電樁的充電模式由快充變成慢充,甚至不充等等,這樣就能為電網(wǎng)釋放出超過100千瓦的電能,如果幾百座這樣的大廈同時協(xié)同操作,就可以同時釋放出幾萬千瓦的電能,這樣原本需要臨時啟用的備用發(fā)電機組,就不用再運行了,相當于我們利用調(diào)節(jié)用電的防疫,替代了傳統(tǒng)的發(fā)電廠發(fā)電。因此,虛擬電廠并不是傳統(tǒng)意義上的電廠,而是將大大小小的傳統(tǒng)意義上的發(fā)電側、需求側用戶鏈接起來,是一種模式創(chuàng)新的電廠。
負荷側之所以能行駛電廠的功能,成為“虛擬電廠”,所使用的“燃料”,不是別的,正是兩樣東西:數(shù)據(jù)和平臺。
再回到文頭所說的《需求側響應》目的,不難得出結論,需求側的本質(zhì)并不只是節(jié)能,用更系統(tǒng)的眼光去看待它,則是需求側和供給側協(xié)同參與,也是源網(wǎng)荷儲友好互動系統(tǒng)建設的基礎工作。在理想的完整的電力現(xiàn)貨環(huán)境下,用戶應當有權利天天“需求側響應”。
用《浙江文件》作為結尾:深化需求響應大數(shù)據(jù)分析,在響應潛力挖掘、響應行為分析、行業(yè)用電趨勢預測等領域深化大數(shù)據(jù)應用,為政策制定、發(fā)展規(guī)劃等提供支撐,科學指導需求響應工作。高質(zhì)量開展需求響應平臺功能開發(fā)、應用終端接入、通訊信息交互等的標準化建設,不斷推動我省需求響應工作標準化和規(guī)范化。
注:文中出現(xiàn)的兩份文件,建議上網(wǎng)下載,了解詳情響應補貼詳情。