随着新型电力系统加快构建,仅考虑利用电源侧、电网侧的调节资源已难以满足系统安全高效的运行需求,亟须释放需求侧资源的灵活性调节能力,“源荷互动”将成为未来电力系统的显著特征。当前我国需求侧资源利用方兴未艾,利用形式逐渐从单一的有序用电、能效管理演变为功能多样、主动参与、市场驱动的需求响应资源。如何围绕构建新型电力系统,科学合理地发挥需求侧资源作用,成为“十四五”及中长期电力高质量发展的关注重点。
A新型电力系统中需求侧资源的重要作用
(一)缓解电力供需矛盾。随着需求侧“新电气化”进程加快,尤其是电力网与交通网的深度融合,电力系统供需平衡难度逐渐增大,短时负荷尖峰频现。由于风光容量替代效应较低,在以新能源为电源增量主体的趋势下,主动发挥需求侧资源在电力削峰填谷方面的作用,有助于保障电力供需平衡。2021年广东迎峰度夏期间,300余用户参与市场化需求侧响应交易,实现削峰超100万千瓦。
(二)促进新能源消纳。风光发电“靠天吃饭”,出力具有较强的随机性、波动性和间歇性。在新能源大规模接入电网的背景下,单纯依靠新增电源侧调节资源支撑新能源消纳,将面临设备利用效率降低、用电成本抬升等问题。而需求侧资源响应速度可达秒级,具备优良的调节能力,如电动汽车、用户侧储能、中央暖通空调等需求侧资源能够快速响应新能源超短、短周期尺度调节需求;传统工商业负荷等需求侧资源能够依据激励手段主动参与系统日内调节需求;氢能等新兴需求侧资源与新能源深度耦合,能够满足新能源多日或更长时间尺度调节需求。
(三)提升全社会能效水平。能源革命面临能源供给安全、绿色、经济“不可能三角”难题,而构建新型电力系统提出了更高要求。需求侧资源是系统挖掘自身节能潜力的重要内在资源。按节约效果分类,可分为可调整电力资源和可节约电量资源,前者通过负荷转移、负荷调控、负荷中断等调节方式替代或减少电源、电网类建设投资,后者通过工艺优化、技术改进、管理提升等手段节约需求侧电量,降低能耗水平。
B未来需求侧资源的发展趋势
(一)需求侧资源将成为新型电力系统主要调节资源之一。随着新型电力系统加快构建,需求侧资源将逐渐提升至与供给侧同等地位,在保障电力供需平衡、支撑新能源消纳等方面发挥重要作用。需求侧资源可调节潜力巨大,部分传统工商业负荷因其规模大、电价敏感性高,仍将是未来需求侧调节资源的主体;电动汽车、用户侧储能等新兴需求侧资源响应快、灵活性高,必将发挥越来越重要的作用。国外研究显示,在需求侧资源利用技术极大发展和政策友好的前提下,需求响应潜力约为负荷总量的10%-20%,届时全国需求侧资源可利用量将超2亿千瓦。