中國儲能網(wǎng)訊：隨著新型能源體系建設(shè)的穩(wěn)步推進，負荷側(cè)靈活性調(diào)節(jié)資源的戰(zhàn)略價值正日益凸顯。
從政策演進來看，循序漸進、層層深化的可調(diào)節(jié)資源開發(fā)路徑清晰鋪展。2022年至2024年間，國家發(fā)展改革委、國家能源局相繼出臺多項鼓勵性政策，強調(diào)要精準摸清各行業(yè)用電規(guī)律，充分激活隱藏在生產(chǎn)場景中的可調(diào)負荷潛力。在此背景下，兩部門于2024年12月20日聯(lián)合印發(fā)《電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力優(yōu)化專項行動實施方案（2025—2027年）》，明確提出“深入挖掘負荷側(cè)資源調(diào)節(jié)潛力”的核心要求，將負荷側(cè)資源開發(fā)推向規(guī)范化、系統(tǒng)化新階段。同年12月，工業(yè)和信息化部與國家發(fā)展改革委啟動重點工業(yè)行業(yè)可調(diào)負荷開發(fā)工作，圍繞22個重點用電行業(yè)展開負荷特性的深度剖析。
為承接國家部署、落實相關(guān)要求，各地積極主動扛起研究重任。其中，上海牽頭汽車制造行業(yè)，云南負責(zé)鋁冶煉及鉛鋅冶煉行業(yè)，福建主攻造紙行業(yè)，內(nèi)蒙古聚焦煤炭行業(yè)，分別開展對應(yīng)領(lǐng)域可調(diào)節(jié)負荷資源的研究與挖掘。截至目前，這四個行業(yè)的可調(diào)負荷開發(fā)研究已獲初步成效。記者對四個行業(yè)的研究成果進行梳理，對比分析其共性特征與差異化發(fā)展路徑，提煉出相應(yīng)對策建議，為工業(yè)領(lǐng)域規(guī)模化開發(fā)可調(diào)節(jié)資源提供參考。
實踐：四大領(lǐng)域的可調(diào)資源挖潛
上海的汽車制造業(yè)，憑借龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和完整的產(chǎn)業(yè)鏈，成為可調(diào)負荷挖掘的重點區(qū)域。國網(wǎng)上海市電力公司研究團隊把目光聚焦在整車制造、汽車零部件及配件制造兩大核心領(lǐng)域——這兩個領(lǐng)域的電力用戶占比達97%，運行容量占比達84%。通過拆解生產(chǎn)流程、分析設(shè)備特性，研究團隊劃分出兩類不同的調(diào)節(jié)場景。
第一種是“產(chǎn)能損失可承受場景”，主要應(yīng)對電網(wǎng)短期的電力緊張。在這種場景下，會選擇CNC加工設(shè)備、冷沖壓機、切割機等能靈活啟停的設(shè)備參與調(diào)節(jié)，提前30分鐘到4小時通知企業(yè)，調(diào)節(jié)時間不超過4小時，企業(yè)還能通過備用的零部件來彌補調(diào)節(jié)期間的產(chǎn)能缺口。比如座椅生產(chǎn)工藝，可調(diào)負荷占比能達到65%；但整車的生產(chǎn)因為生產(chǎn)線連續(xù)性強，可調(diào)占比就低很多，只有22%。
第二種是“電網(wǎng)緊急場景”，用來應(yīng)對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的重大故障——比如上海若發(fā)生直流雙極閉鎖，可能會出現(xiàn)600萬千瓦的負荷缺口。這時，除了上述靈活設(shè)備，還會把熱處理爐、熱沖壓機等高溫設(shè)備也納入調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)時間能延長到24小時以上。這種情況下，座椅工藝的可調(diào)占比能升到95%，整車工藝也能達到86%。
據(jù)了解，截至2025年8月底，上海汽車制造行業(yè)累計簽約需求響應(yīng)企業(yè)176戶，總規(guī)模達19萬千瓦；其中實際參與需求響應(yīng)的企業(yè)有173戶，累計參與次數(shù)15次，單次最大響應(yīng)負荷2.9萬千瓦，累計響應(yīng)電量14萬千瓦時。“當(dāng)前無論是簽約用戶數(shù)量、實際響應(yīng)用戶規(guī)模，還是累計響應(yīng)電量，水平均不高。”國網(wǎng)上海市電力公司營銷部副主任盛方正坦言，在此情況下，需進一步加強與企業(yè)的溝通對接，推動更多潛在可調(diào)負荷資源釋放。
“逐個設(shè)備摸查”是汽車制造行業(yè)可調(diào)節(jié)資源挖掘的核心路徑。研究人員走進生產(chǎn)一線，逐一梳理切割、焊接、沖壓、電泳等設(shè)備的啟停特性與功率數(shù)據(jù)，再結(jié)合企業(yè)庫存周轉(zhuǎn)、訂單交付周期等實際生產(chǎn)需求，精準核算出不同場景下的可調(diào)節(jié)負荷潛力。
在汽車制造行業(yè)探索“逐個設(shè)備摸查”路徑的同時，其他重點工業(yè)行業(yè)也結(jié)合自身產(chǎn)業(yè)特性，開啟了可調(diào)負荷資源的針對性研究，其中云南電解鋁行業(yè)的探索頗具代表性。
云南是我國電解鋁產(chǎn)能大省，產(chǎn)能占全國的1/7，這個行業(yè)的用電量占全省用電總量的27%，而且用電負荷很穩(wěn)定，是負荷側(cè)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵領(lǐng)域。研究的核心是電解槽——這個設(shè)備的用電量占整個行業(yè)的90%，圍繞它，南網(wǎng)云南電網(wǎng)公司研究團隊得出了三個關(guān)鍵結(jié)論。
一是常規(guī)調(diào)節(jié)能力。在不停止整流變運行、不關(guān)閉電解槽的前提下，通過調(diào)節(jié)秒級響應(yīng)的主變分解頭、毫秒級響應(yīng)的飽和電抗器，再配合壓軋機、風(fēng)機等交流設(shè)備的負荷調(diào)整，行業(yè)可實現(xiàn)5%—10%額定容量的日內(nèi)錯峰，調(diào)節(jié)時長超2小時。
二是緊急調(diào)節(jié)能力。緊急錯峰場景下，負荷壓降可達到甚至超過20%，調(diào)節(jié)時長1.5小時。需注意的是，調(diào)節(jié)深度與時長和陽極效應(yīng)風(fēng)險密切相關(guān)：例如負荷降低18%并持續(xù)110分鐘可能觸發(fā)該效應(yīng)，但負荷降低50%僅持續(xù)30分鐘時，運行可保持平穩(wěn)。
三是損失補償路徑。電解槽負荷調(diào)節(jié)可能帶來效應(yīng)降低、鋁產(chǎn)量減少、效應(yīng)棒損耗等損失，可通過多元市場機制與補償設(shè)計覆蓋。一方面，云南電網(wǎng)公司推動省能源局建立常態(tài)化需求響應(yīng)機制，對參與削峰的鋁廠給予經(jīng)濟補償。如2024年某電解鋁廠參與1小時邀約削峰，響應(yīng)容量23萬千瓦，占正常負荷約10%，直接獲得37萬元收益。另一方面，云南已基本形成“長中短期+區(qū)域現(xiàn)貨+輔助服務(wù)”的電力市場體系，工業(yè)用戶可結(jié)合工藝特性參與多元市場，通過需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)等方式提升互動收益，合理降低生產(chǎn)成本。
除電解鋁行業(yè)外，造紙行業(yè)作為典型的能源密集型產(chǎn)業(yè)，其負荷調(diào)節(jié)潛力同樣值得挖掘。國網(wǎng)福建省電力有限公司研究團隊依托本地完整的產(chǎn)業(yè)鏈，將造紙流程拆解為紙漿制造、造紙、紙制品制造三大核心工藝，通過分環(huán)節(jié)挖掘可調(diào)負荷，發(fā)現(xiàn)不同工藝的調(diào)節(jié)特性存在顯著差異。
在紙漿制造環(huán)節(jié)，原料處理設(shè)備可以中斷運行。在產(chǎn)能損失可承受場景下，可調(diào)占比為16%到20%，需要提前1.5小時通知企業(yè)，調(diào)節(jié)時長2小時；如果遇到緊急情況，除了保障安全的設(shè)備，其他產(chǎn)線全部關(guān)停，可調(diào)占比能升到91%到97%，但需要提前1天通知。
造紙工藝中，造紙工序的設(shè)備也能中斷。常規(guī)場景下可調(diào)占比20%到30%，提前4小時通知；緊急場景下可調(diào)占比88%到94%。
紙制品制造環(huán)節(jié)最靈活，全工序設(shè)備都能短時中斷，不管是常規(guī)場景還是緊急場景，可調(diào)占比都能達到92%到97%，在常規(guī)場景中，僅需提前0.5小時進行通知即可。
這個行業(yè)的核心特點是“按工藝關(guān)聯(lián)性分級調(diào)節(jié)”：需要連續(xù)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，只能進行短時間調(diào)節(jié)；而非核心工序或者獨立的生產(chǎn)線，則能進行深度調(diào)節(jié)。
據(jù)國網(wǎng)福建電力營服中心二級職員黃春竹介紹，福建省造紙業(yè)產(chǎn)量位居全國第五，2024年該省造紙和紙制品業(yè)最大負荷達55.74萬千瓦，用電量31.13億千瓦時，相關(guān)企業(yè)數(shù)量達1453戶，且產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)區(qū)域集中與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展的特征，具備開展研究的典型性。
同樣，煤炭行業(yè)的可調(diào)節(jié)負荷研究選擇在內(nèi)蒙古推進，也源于其產(chǎn)業(yè)典型性。據(jù)內(nèi)蒙古電力集團營銷服務(wù)部副部長劉俊嶺介紹，內(nèi)蒙古電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)共有各類煤礦企業(yè)2062家，用電總負荷128萬千瓦，占地區(qū)大工業(yè)負荷的4%。基于這一產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，內(nèi)蒙古電力集團研究團隊重點聚焦露天礦、井工礦、洗選加工三個核心環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)不同環(huán)節(jié)的可調(diào)負荷能力差異明顯，呈現(xiàn)出鮮明的差異化特征。
露天礦的生產(chǎn)工藝對連續(xù)性要求極高，需要24小時不停運轉(zhuǎn)，目前還不具備規(guī)模化調(diào)節(jié)的能力。
井工礦的情況稍微復(fù)雜：核心生產(chǎn)設(shè)備比如采煤機、掘進機，不能隨便停，無法參與調(diào)節(jié)；但輔助設(shè)備像水泵、提升機，能利用水倉蓄水的特點來調(diào)節(jié)——在盡量不影響生產(chǎn)的場景下，可調(diào)占比2%到5%，提前30分鐘到4小時通知，調(diào)節(jié)時長不低于2小時；如果允許最大程度調(diào)節(jié)，可調(diào)占比能達到25%到80%，調(diào)節(jié)時長4小時。
洗選加工環(huán)節(jié)是最優(yōu)質(zhì)的調(diào)節(jié)資源：設(shè)備啟停靈活，而且和開采環(huán)節(jié)互不影響，10到15分鐘就能完成調(diào)節(jié)，在最大調(diào)節(jié)場景下，可調(diào)占比能達到100%。
解析：共性邏輯與差異化特征
通過對汽車制造、電解鋁、造紙、煤炭四大重點行業(yè)可調(diào)負荷開發(fā)實踐的系統(tǒng)梳理，不難發(fā)現(xiàn)其在推進路徑、核心邏輯上存在鮮明共性，同時基于產(chǎn)業(yè)特性與場景需求，呈現(xiàn)出差異化的調(diào)節(jié)特征。
這四個行業(yè)可調(diào)負荷開發(fā)的共同特點有以下四個方面。
第一，政策驅(qū)動方向一致。它們都在響應(yīng)工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委關(guān)于重點行業(yè)可調(diào)負荷開發(fā)的要求，以分析負荷特性為基礎(chǔ)，最終目標(biāo)都是助力新型電力系統(tǒng)實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲互動”，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
第二，場景劃分思路相似。都把調(diào)節(jié)場景分成“常規(guī)、最小影響生產(chǎn)”“緊急、最大負荷調(diào)節(jié)”兩類，再結(jié)合生產(chǎn)中的實際約束，比如庫存多少、生產(chǎn)線能不能停、有沒有安全風(fēng)險等，來確定調(diào)節(jié)時長、提前通知時間和可調(diào)比例。
第三，調(diào)研方法相通。均采用“現(xiàn)場調(diào)研+設(shè)備摸查+數(shù)據(jù)測算”的模式：研究人員走進企業(yè)車間，梳理生產(chǎn)流程和設(shè)備參數(shù)，算出可調(diào)負荷的具體數(shù)值；部分行業(yè)還會進行實戰(zhàn)演練或測試驗證，比如電解鋁行業(yè)做調(diào)頻測試、造紙行業(yè)模擬調(diào)節(jié)效果。
第四，兼顧安全與經(jīng)濟。所有調(diào)節(jié)方案都以不影響企業(yè)安全生產(chǎn)為前提，同時也會考慮調(diào)節(jié)可能帶來的損失，比如產(chǎn)能減少、物料浪費等，還在探索市場化的補償方式，像電解鋁行業(yè)的需求響應(yīng)補償、煤炭行業(yè)的負荷轉(zhuǎn)移收益等。
在共性之外，四個行業(yè)亦存在顯著的差異化特征。
汽車制造行業(yè)的負荷剛性中等，整車工藝剛性超零部件，以數(shù)控機床、冷沖壓機、焊接機為核心可調(diào)設(shè)備，調(diào)節(jié)響應(yīng)需30分鐘至4小時，常規(guī)場景可調(diào)比例22%—65%，受限于產(chǎn)線連續(xù)性與庫存周期。
電解鋁行業(yè)的負荷剛性較高，負荷呈直線且依賴核心設(shè)備，以電解槽、整流變、飽和電抗器為核心可調(diào)設(shè)備，調(diào)節(jié)響應(yīng)分毫秒級至秒級（調(diào)頻）與小時級（調(diào)峰），常規(guī)場景可調(diào)比例5%—10%，受限于陽極效應(yīng)與電解槽安全。
造紙行業(yè)的負荷剛性中等，紙漿剛性超紙制品，以碎漿機、磨漿機、復(fù)卷機為核心可調(diào)設(shè)備，調(diào)節(jié)響應(yīng)需0.5小時至1天，常規(guī)場景可調(diào)比例16%—97%（工藝差異大），受限于工藝連續(xù)性與物料損耗。
煤炭行業(yè)的負荷剛性分化，露天礦剛性極高而洗選柔性強，以水泵、皮帶輸送機、洗選設(shè)備為核心可調(diào)設(shè)備，調(diào)節(jié)響應(yīng)分10—15分鐘（洗選）與30分鐘—4小時（井工礦），常規(guī)場景可調(diào)比例2%—5%（井工礦）至100%（洗選），受限于井下安全生產(chǎn)（通風(fēng)、排水）。
策略：構(gòu)建系統(tǒng)化推進路徑
要充分釋放工業(yè)領(lǐng)域負荷調(diào)節(jié)潛力，推動其成為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的“靈活調(diào)節(jié)器”，需立足行業(yè)特性、市場規(guī)律與安全底線，構(gòu)建系統(tǒng)化推進路徑，具體可從三方面著力。
首先，分行業(yè)制定精細化開發(fā)策略。
不同行業(yè)的負荷特性和調(diào)節(jié)約束差別很大，需要針對每個行業(yè)制定“量身定制”的開發(fā)策略。
對汽車制造行業(yè)來說，應(yīng)該優(yōu)先關(guān)注零部件企業(yè)——它們的可調(diào)比例更高、響應(yīng)更快，重點挖掘CNC加工、冷沖壓等靈活設(shè)備的潛力；對整車廠，要建立“庫存預(yù)警+生產(chǎn)排班調(diào)整”的機制，減少長時間調(diào)節(jié)對訂單交付的影響，同時避免讓電泳槽這類調(diào)節(jié)后損失大的設(shè)備強制參與。
電解鋁行業(yè)要按照“一廠一策”的原則制定方案：結(jié)合每一家企業(yè)電解槽的運行狀態(tài)，劃分出不同的調(diào)節(jié)風(fēng)險區(qū)，重點挖掘能實現(xiàn)毫秒級、秒級調(diào)頻的潛力，同時還要完善陽極效應(yīng)損失的市場化補償標(biāo)準，讓企業(yè)調(diào)節(jié)更放心。
造紙行業(yè)要優(yōu)先開發(fā)紙制品制造環(huán)節(jié)的可調(diào)資源——這里響應(yīng)快、可調(diào)比例高；對紙漿制造和造紙工藝中需要連續(xù)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，要提前制定生產(chǎn)計劃調(diào)整預(yù)案，減少緊急調(diào)節(jié)時的物料浪費。
煤炭行業(yè)的重點是洗選加工環(huán)節(jié)，充分利用它實時響應(yīng)的能力；對井工礦的輔助設(shè)備比如水泵，要結(jié)合水倉的容積建立智能調(diào)度模型，在保證安全生產(chǎn)的前提下釋放調(diào)節(jié)潛力；至于露天礦，目前暫時不用強制要求它參與規(guī)?；{(diào)節(jié)。
第二，完善市場化激勵與補償機制。
要讓企業(yè)主動參與負荷調(diào)節(jié)，市場化機制是關(guān)鍵，需要從兩方面完善激勵和補償體系。
一方面，依托電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場，建立“看調(diào)節(jié)容量、看調(diào)節(jié)時長、看響應(yīng)速度”的差異化補償標(biāo)準，比如電解鋁行業(yè)能實現(xiàn)毫秒級調(diào)頻、煤炭洗選環(huán)節(jié)能實時響應(yīng)，應(yīng)該給予更高的收益，通過價格杠桿引導(dǎo)企業(yè)優(yōu)先釋放價值高的調(diào)節(jié)資源。
另一方面，針對緊急場景下企業(yè)的損失，比如汽車行業(yè)調(diào)節(jié)時電泳液報廢、造紙行業(yè)停產(chǎn)時的人工成本等，要設(shè)立專項補償資金，明確哪些損失能補、補多少，降低企業(yè)參與緊急調(diào)節(jié)的顧慮。
第三，兼顧安全與發(fā)展的平衡。
安全是負荷調(diào)節(jié)的前提，推動行業(yè)發(fā)展是最終目標(biāo)，必須實現(xiàn)二者的有機平衡。
所有調(diào)節(jié)方案都要把企業(yè)安全生產(chǎn)放在第一位，絕對不能突破工藝安全的紅線，比如電解鋁行業(yè)要避開陽極效應(yīng)的風(fēng)險閾值、煤炭行業(yè)要保障井下通風(fēng)和排水安全。在制定方案時，要組織行業(yè)專家、企業(yè)技術(shù)人員一起論證，確保方案安全可行。
同時，要把負荷調(diào)節(jié)和綠色制造、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型結(jié)合起來：引導(dǎo)企業(yè)通過錯峰用電，減少在用電高峰時段的高電價支出，同時降低能耗和碳排放，實現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和產(chǎn)業(yè)綠色升級的“雙贏”。
