新能源为主体是新型电力系统的主要特征,到2060年风电、光伏装机容量占比之和将达到约60%,其内涵不仅包括新能源发电机组发电容量增加,更包括对于新能源发电的系统化消纳能力。风电、光伏等新能源发电出力的间歇性与电能供需的实时平衡特征存在内在的矛盾。在传统的电力系统中,供需的实时平衡要求主要通过发电侧提供出力的灵活性来达到,是一种发电侧对需求侧波动性的响应。而间歇性新能源发电虽然带来了发电量,但同时一方面增强了这种波动性,使得系统对于灵活性资源的需求大幅度提升,另一方面又挤占了传统能源发电的空间,进一步弱化了发电侧的调节能力。如何解决灵活性资源供需双重恶化的问题,是建设新型电力系统必须面对的关键问题。
与此同时,很早我们就认识到,增强系统灵活性还可以从需求侧着手,通过需求侧管理改善负荷特性,挖掘需求侧的调节能力,从而增强系统的供需实时平衡能力。因此在新时期,充分挖掘需求侧资源已经成为建设新型电力系统的必然要求。
电力现货市场将为需求侧资源
挖掘创造良好的市场环境
目前我国已有两批计14个省份开展了电力现货市场试点,现货市场将产生丰富的市场价格信号,可作为实施电力需求侧响应的价格基础。
新型电力系统目标下开展需求响应的关键阻碍
需求侧资源蕴藏在亿万用户的用电负荷中,具有总体规模庞大、单个体量小和市场主体众多的特征,无法像发电侧资源一样被直接调度。通过这些年需求侧的工作,我们认识到需求侧资源非常丰富,但是挖掘非常不易。目前需求响应工作远谈不上成功,具体的阻碍在于以下几个方面:
一是缺乏支撑需求响应工作的市场机制和成熟商业模式。首先,目前我国处于现货市场试点阶段,常态化的现货市场运行还有待时日,更重要的是由于现货市场交易实际上产生的是批发市场价格,如何将批发市场价格信号,不论是能量价格还是辅助服务价格,传导到终端用户是一个关键的难点问题,换句话说,终端用户由售电公司代理,并不能直接接触到现货市场的实时价格,因此也无响应现货市场价格变化的动力。西方国家的电力市场也存在同样的问题,因此一些中间的代理机构应运而生,即负荷聚合商或者虚拟电厂,通过聚合分散的用户侧资源,在电力市场中向电力系统出售其出力灵活性。而这些代理机构也需要一整套切实可行的商业模式,整合其所属的用户侧资源,一方面能够从批发市场获得相应的收益,另一方面可以组织用户侧资源提供相应的电能产品或服务。
开展适应新型电力系统建设的电力需求响应工作建议
为了常态化开展需求响应,适应新型电力系统对于需求侧资源的有效调用,应着力加强市场建设,提升用户实时参与电力系统运行的能力,实现需求响应资源的自动调用,笔者有以下几个方面的建议:
一是切实加强电力现货市场建设,赋予电力辅助服务产品应有的市场价值,我们都认识到未来新型电力系统对灵活性资源的需要,那么合理的市场设计就应当传导出合理的价格信号,使得虚拟电厂、负荷聚合商以及电力用户开展需求响应能力建设时,能够获得合理的回报预期。
三是鼓励机制创新,通过发展虚拟电厂、负荷聚合商等新型市场主体,推动需求响应工作的顺利开展,充分借助互联网、区块链等技术应用,在线识别用户需求响应潜力,基于分布式交易、委托代理等商业模式,形成万众参与供需良好互动的电力能源新业态。