中國儲能網訊:從2013年國家開展電力需求側管理城市綜合試點建設以來,北京、上海、蘇州、佛山分別建立了可服務城市運行保障工作的需求響應調峰資源庫。2016年夏季,江蘇省還在全省范圍內實施了需求響應,實現(xiàn)了全球單次響應負荷最大量。經過三年的試點培育,我國需求響應試點工作形成了政府主導,電網企業(yè)支持參與,新角色即負荷集成商規(guī)?;?、系統(tǒng)性整合電力用戶資源,工商業(yè)用戶和居民用戶廣泛主動參與的需求響應工作體系。隨著電力需求側管理城市綜合試點工作的結束,長效保障機制成為延續(xù)需求響應“生命”的關鍵。需求響應試點實施目標在于摸清實施流程,調動用戶參與積極性,探索需求響應長效機制,在電力體制改革的大形勢下,未來我國需求響應項目的實施應不止于此。以北京市為例介紹需求響應試點實施情況,并提出未來落實需求響應工作的展望。
實施模式
北京市需求響應試點工作主要采用負荷集成商規(guī)?;?、系統(tǒng)性整合電力用戶資源,各用戶主動參與的需求響應運作模式。鼓勵能源信息化水平高、用能管理能力強的大用戶獨立參與需求響應。以北京市電力需求側管理綜合服務平臺需求響應功能模塊為基礎,實現(xiàn)響應數據的上傳和響應事件的下達。通過協(xié)議簽訂、事件發(fā)布、負荷分配、響應反饋、實施與監(jiān)測、核證與認定六個步驟實施需求響應。同時,探索以政府為主導和以電力公司為主導實施需求響應項目的雙路徑,實施了以電力運行保障和以空氣質量保障為觸發(fā)點的需求響應新模式。
需求響應執(zhí)行流程
平臺建設
北京市電力需求側管理綜合服務平臺設需求響應功能模塊,對各負荷集成商進行入圍和接入管理,以15分鐘為間隔實時監(jiān)測企業(yè)用電情況,響應日前由平臺制定響應方案,根據響應承諾量分配應執(zhí)行響應負荷量,按提前通知要求向各負荷集成商下發(fā)方案,并要求反饋預測執(zhí)行信息。針對可能出現(xiàn)的反饋響應負荷量低于分配量的情況,可根據實際需求再次調整分配響應量,直到滿足調用負荷需求。至響應執(zhí)行時間,平臺執(zhí)行響應方案,并自動向各負荷集成商發(fā)出執(zhí)行信息,實時監(jiān)測響應執(zhí)行情況。至執(zhí)行時間終止,響應方案自動計算響應負荷量和基準線,并展示需求響應執(zhí)行完成情況。針對可能出現(xiàn)的數據不完整或數據錯誤的情況,平臺可二次重新計算響應基準線和實際響應完成量,給各負荷集成商修正和調整機會。
補貼標準
2015年,對參與需求響應項目實施的負荷集成商和電力用戶,按照提前30分鐘通知項目、提前4小時通知項目和提前24小時通知項目分別予以120元/千瓦、100元/千瓦和80元/千瓦的獎勵資金支持,并鼓勵以市場化手段自行確定獎勵資金分享比例。
核算原則
需求響應承諾協(xié)議明確2015年全年響應調度累計不超過10次,不超過20小時,每次調用響應量原則上不超過負荷集成商各類項目承諾響應能力之和,對于發(fā)布的需求響應調度指令,負荷集成商應全部參加執(zhí)行。獎勵資金根據每小時實際響應情況單獨核算,不同響應項目類別單獨核算。夏季、冬季響應項目單獨核算(目的在于盡快下發(fā)獎勵資金予以支持),冬季響應結束后根據全年執(zhí)行情況進行統(tǒng)一清算。具體補貼核算辦法為:
小時負荷容量獎勵費=對應項目獎勵標準/本年度計劃調度總小時數
小時負荷完成率=實際完成量/響應事件調度量×100%
小時核算獎勵費用=小時負荷完成率×小時負荷容量獎勵費
總獎勵資金=Σ小時獎勵資金
需求響應轉移負荷量依照國家發(fā)改委公布的計算方法計算,并以北京市電力需求側管理綜合服務平臺數據和現(xiàn)場核查數據為準,根據第三方核證結果,認定轉移負荷量,并按照《獎勵辦法》規(guī)定,計算和撥付需求響應獎勵資金。
項目臨時性削減電力需求認定公式:
定公式
ΔP=BRPEET=(EB-ER)/T
其中:
ER—實施需求響應時段內(報告期)用戶負荷實測電量(kWh);
EB—實施需求響應時段內基準線用戶負荷耗電量(kWh);
T—本地區(qū)電網高峰時段小時數(h)。
基準線能耗選取原則:
(1)從需求響應期開始前2天至12天的10天歷史負荷數據,剔除其中不具典型的時間(如周末、節(jié)假日),補足10天。
(2)再從10天中選擇日用電負荷最大的5天的平均值作為基準。
對大負荷集成商(承諾完成新開發(fā)5萬千瓦及以上可削減負荷量或接入50個及以上電力用戶且對應削減負荷量不低于3萬千瓦的負荷集成商增設資源建設費獎勵,具體核算方法為:
資源建設費=20元/千瓦×乙方承諾的響應能力值
負荷完成率大于等于60%小于80%的,根據以下公式,按實際負荷完成率計算并退回已發(fā)資源建設費。
負荷完成率=各小時負荷完成率總和/本年度響應總小時數
退回資源建設費=已發(fā)資源建設費×(1-負荷完成率)
負荷完成率在60%以下的,全額退回已發(fā)資源建設費。不同類型項目分別獨立核算并退回資源建設費用。
每小時獎勵資金核算原則
實施情況
(1)參與高負荷時段電力運行保障。
2015年夏季,北京市電網最大電力負荷三次刷新歷史最大值, 8月12日和8月13日,先后組織17家負荷集成商、74個用戶參與需求響應項目執(zhí)行,經核證實現(xiàn)一次最高削減電力負荷5.7萬千瓦。
(2)參與重大活動保障。
8月20日至9月2日,世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年紀念活動和世界田徑錦標賽兩項重大活動舉辦期間,在做好供應側運行優(yōu)化調整的同時,組織各負荷集成商和電力用戶在用電高峰期執(zhí)行需求響應,降低全市減排壓力。10個工作日內,每日執(zhí)行持續(xù)時間為2-3個小時,各小時累計削減電力負荷約43萬千瓦。
(3)參與日常空氣質量保障。
在2015年冬季北京市多次發(fā)布空氣重度污染預警的情況下,從12月1日起,組織19家負荷集成商和136家電力用戶實施了7次14小時需求響應,初步估計實現(xiàn)了單次最大削減電力負荷約17萬千瓦。
用戶情況
2015年參與需求響應的用戶主要為工業(yè)用戶、公建用戶和居民用戶。按全年累計響應量計算,工業(yè)用戶響應量占全年總響應量的93%,主要有制造業(yè)和采礦業(yè)兩類用戶參與了項目執(zhí)行,其中制造業(yè)用戶響應量約占工業(yè)用戶總響應量的96%,水泥制造業(yè)用戶響應量最大,其響應量占工業(yè)用戶總響應量的62%;公建樓宇主要包括辦公樓宇、酒店、商業(yè)建筑、運動場館四種用戶類型,其響應量占全年總響應負荷量的7%,商業(yè)建筑用戶執(zhí)行響應量最大,約占公建用戶總響應量的61%。居民用戶參與數量和響應量都較小,2015年居民用戶累積響應量僅占總響應量的0.4%,但整合居民側響應資源的試點成果對北京市開展需求響應工作具有重要示范意義。
響應策略
在需求響應實施過程中,工業(yè)用戶參與響應的主要設備為生產設備,除生產設備外,部分用戶通過調節(jié)空調、照明、風機等非生產設備參與了需求響應,一用戶還采用微網加儲能的調節(jié)方式參與了需求響應;公建用戶則主要采用停用空調和照明設備、溫度控制和提前蓄能的方式參與了需求響應,這也符合公建用戶的用電特點;共有3家負荷集成商通過整合居民用戶資源參與了需求響應,其中一家負荷集成商采用提前制冷(熱)和保溫控制的方式組織小區(qū)全體居民和商業(yè)用戶參與了響應,另外兩家負荷集成商通過智能終端對居民家用電器進行遠程控制,將分散的用能設備集合管理,在響應事件執(zhí)行期間對空調、熱水器、飲水機等電器設備進行運行控制,使零散的用戶資源得以整合,規(guī)?;Ч兴w現(xiàn)。
通常參與需求響應的策略還主要包括以下幾個方面:
(1)供能系統(tǒng):提高本地微網系統(tǒng)出力、投切備用電源等。
(2)儲能系統(tǒng):投切蓄冷蓄熱設備、電池儲電設備等。
(3)用能系統(tǒng):主要為調節(jié)暖通空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等的設備。
(4)其他:對于辦公、生產、實驗設備的調節(jié),如調整辦公計劃、調整生產作業(yè)計劃、調整實驗計劃等。
下一步思考
當前,各試點城市已初步建立了可服務城市運行保障的需求響應資源庫,但隨著試點城市工作和資金支持的結束,需求響應存在停留在試點階段的可能。特別是在電力體制改革與電力需求側試點進程倒置的情況下,電力市場尚不能自主支撐需求響應投入應用,政府和電網企業(yè)主導的需求響應實施仍是關鍵。
保障長效資金支持
江蘇省開創(chuàng)性的對尖峰電價增收電費實行??顚S?,尖峰電價收入經省經信委和省物價局核定后用于支持需求響應實施,這也體現(xiàn)了電價收益與需求響應價值的對等。各省市都可借鑒此模式推動需求響應實施,或設立需求響應專項支持資金,以保障需求響應可以長期投入應用,避免“斷檔”。
嚴格項目管理
需求響應的價值體現(xiàn)是要真正反饋電網所需,脫離電網的需求響應執(zhí)行只在試點階段存在價值。后試點時期,需求響應執(zhí)行量要與電網負荷缺口量對應,并且嚴格按照預測情況啟動實施需求響應,同時在市場主體參與穩(wěn)定且具備一定風險控制能力的情況下,需求響應承諾協(xié)議要進一步明確規(guī)定啟動條件和時間,并對各次無法完成目標調度響應量的負荷集成商和用戶進行嚴格約束,以進一步規(guī)范需求響應實施。
把握市場需求
當前,調動市場主體參與的積極性不一定來源于資金獎勵本身,在一些地區(qū)行政(有序用電等)干預用戶用電手段存在的情況下,用戶可能不得不選擇參加需求響應,以避免更大損失的出現(xiàn)。一方面,要盡快做好行政手段向市場化手段的轉變,不再以完成需求響應執(zhí)行量為目的。另一方面,要做好需求響應投資成本和效益測算,使獎勵標準與需求響應價值對等,隨電力體制改革的推進逐步完成市場化過度。
創(chuàng)新實施模式
試點時期,各試點城市主要采用負荷集成商和電力用戶承諾響應負荷量,并按照承諾量執(zhí)行需求響應的工作模式。未來,競價參與的模式可以通過電力需求側管理平臺或需求響應平臺得以體現(xiàn),響應產品的多樣性也隨提前通知時間、持續(xù)時間、操控方式等維度予以體現(xiàn)。此外,電網企業(yè)平臺要逐步與政府平臺、負荷集成商平臺和用戶平臺進行具體功能的對接,在保障電網運行安全的情況下,實現(xiàn)需求響應啟動到最終驗證完整流程的閉環(huán)。



