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如何建設(shè)新型電力系統(tǒng)?電力化、低碳化、分布化、數(shù)字化或是新型能源系統(tǒng)的基本要素

財(cái)聯(lián)社發(fā)布時(shí)間:2023-04-26 12:11:39  作者:郭松嶠

  需求側(cè)資源是電力發(fā)展進(jìn)入新階段后,從用戶端解決電力供需平衡的新途徑。國(guó)家在“十四五能源規(guī)劃中,就首次提出需求側(cè)資源的目標(biāo),即到2025年,電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到最大用電負(fù)荷的3%~5%。

  目前,電力系統(tǒng)正在經(jīng)歷著電源端清潔化、用戶端電氣化、電網(wǎng)側(cè)智能化的轉(zhuǎn)型,這一轉(zhuǎn)型為需求側(cè)資源的潛力挖掘和價(jià)值實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利的條件,需求側(cè)資源的作用也從傳統(tǒng)的削峰減少需求,擴(kuò)展到靈活調(diào)節(jié)電力負(fù)荷、促進(jìn)新能源消納。

  “傳統(tǒng)電力系統(tǒng)側(cè)重于通過電源側(cè)資源來滿足電力供需平衡,對(duì)需求側(cè)資源的潛力挖掘和重視都不夠。需要通過建立完善的響應(yīng)機(jī)制和模式,鼓勵(lì)需求側(cè)資源參與提升電力系統(tǒng)的安全性和靈活性,從而實(shí)現(xiàn)自下而上的需求響應(yīng)。”中國(guó)能源研究會(huì)能源政策研究室主任林衛(wèi)斌在中國(guó)能源研究會(huì)與自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)共同推出的“新型電力系統(tǒng)沙龍“系列活動(dòng)上表示。

  林衛(wèi)斌認(rèn)為,未來新型電力系統(tǒng)將以用戶側(cè)需求側(cè)資源為核心,需求側(cè)資源的發(fā)展路徑,將引領(lǐng)一場(chǎng)電力革命。林教授同時(shí)提出,在發(fā)展需求側(cè)資源時(shí),是否要使用“虛擬電廠”這個(gè)概念,可以進(jìn)一步探討。“虛擬電廠”,是由實(shí)實(shí)在在的資源構(gòu)成,包括分布式電源、儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷等,都有實(shí)際的作用和價(jià)值。

  目前,我國(guó)虛擬電廠項(xiàng)目多數(shù)處于第一階段,隨著現(xiàn)貨市場(chǎng)的發(fā)展,虛擬電廠迎來新的機(jī)遇期,部分地方的現(xiàn)貨市場(chǎng)已經(jīng)將虛擬電廠納入電力市場(chǎng)交易。

  華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)學(xué)院教授王鵬則從虛擬電廠發(fā)展的三階段入手,介紹了虛擬電廠在不同階段的發(fā)展模式:第一階段是邀約型階段,在沒有電力市場(chǎng)情況下,由政府部門或調(diào)度機(jī)構(gòu)牽頭組織,各聚合商參與,共同完成邀約、響應(yīng)和激勵(lì)流程;第二階段是市場(chǎng)型階段,虛擬電廠聚合商以類似于實(shí)體電廠的模式,參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng);第三階段是自主調(diào)度型階段,用戶、分布式能源可自由選擇調(diào)度主體,并實(shí)現(xiàn)跨空間的交易和結(jié)算。

  那么,在虛擬電廠發(fā)展的過程中,需要重視哪些問題呢?

  王鵬認(rèn)為,其一,資源評(píng)估是前提。聚合商要對(duì)各種類聚合資源的調(diào)節(jié)方向、調(diào)節(jié)幅度、響應(yīng)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、爬坡率等特征進(jìn)行刻畫,并從技術(shù)能力、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、商業(yè)潛力、風(fēng)險(xiǎn)角度進(jìn)行評(píng)估。其二,調(diào)度控制是核心。虛擬電廠要實(shí)時(shí)掌握用戶的可調(diào)用狀態(tài),并將調(diào)度任務(wù)在內(nèi)部資源間合理分配。其三,信息通信是基礎(chǔ)。需要保證控制指令和信息的上傳下達(dá)。其四,利益分配是關(guān)鍵。聚合商對(duì)用戶的指令執(zhí)行、容量可靠性等進(jìn)行評(píng)價(jià),并考慮進(jìn)聚合商與用戶的利益分配過程中。最后,運(yùn)行機(jī)制觸靈魂。目前國(guó)內(nèi)存在多種虛擬電廠模式,有政府牽頭電網(wǎng)企業(yè)組織管理的冀北、山西、深圳虛擬電廠模式,也有發(fā)電企業(yè)為主建設(shè)的綜合智慧零碳電廠模式,都涉及到體制機(jī)制運(yùn)作的不同視角問題。

  “要從更高維度的經(jīng)濟(jì)視角、而不是僅從技術(shù)物理型態(tài)看待新型電力系統(tǒng)建設(shè)。“國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所研究員周伏秋提出,廣義的需求側(cè)資源,具有多重價(jià)值和效用,包括增強(qiáng)電力供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定性、推動(dòng)電力供應(yīng)方式綠色低碳變革,尤其是提升電力產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平;要通過需求側(cè)資源的深入挖掘利用,支撐電力產(chǎn)業(yè)從生產(chǎn)型向服務(wù)型、數(shù)智型轉(zhuǎn)變。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),要有更高的格局、更多的思考和更新的理念。需求側(cè)資源有電源型、儲(chǔ)能型和負(fù)荷型,要聚焦負(fù)荷側(cè)的海量資源。

  “我國(guó)有數(shù)千萬個(gè)企業(yè)、四億多個(gè)家庭,如果都能參與電力系統(tǒng)互動(dòng),則電力數(shù)字經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展有巨大的想象空間。要聚焦負(fù)荷型虛擬電廠的建設(shè),來進(jìn)行政策和體制機(jī)制的設(shè)計(jì)、完善和提升,同時(shí)要重視與電源型、儲(chǔ)能型虛擬電廠政策的協(xié)同。”周伏秋說。

  虛擬電廠概念出現(xiàn)在上世紀(jì)九十年代末,因此它適用于當(dāng)時(shí)的數(shù)量和規(guī)模。隨著大量分布式電源的出現(xiàn),未來電力系統(tǒng)本身不可能是大的集中系統(tǒng)。

  在中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所能源經(jīng)濟(jì)室主任朱彤看來,在能源轉(zhuǎn)型背景下談虛擬電廠這個(gè)概念有很多的局限性,如果從市場(chǎng)層面來看這個(gè)問題,聚合商是一個(gè)更為合適的概念。我們需要跳出固有的控制和管理思路來設(shè)計(jì)體制機(jī)制。有兩個(gè)思維要轉(zhuǎn)變,一是要從技術(shù)思維轉(zhuǎn)向市場(chǎng)思維,通過市場(chǎng)機(jī)制解決不同利益主體的訴求、激發(fā)參與主體的偏好和潛力、發(fā)現(xiàn)價(jià)值和實(shí)現(xiàn)價(jià)值,形成價(jià)格信號(hào)傳遞出資源稀缺的時(shí)間和空間信息,從而實(shí)現(xiàn)成本回收。二是要從大電網(wǎng)為中心轉(zhuǎn)向以用戶、分布式為中心的思維,作為產(chǎn)銷者的用戶對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊和影響是循序漸進(jìn)的。

  新型電力系統(tǒng)中需求側(cè)成為關(guān)注的中心

  中國(guó)電力發(fā)展可以說是需求側(cè)發(fā)展的歷史,從最初的負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷,到后來出現(xiàn)的需求響應(yīng)、分布式、儲(chǔ)能、虛擬電廠,需求側(cè)的內(nèi)涵和表述都有了變化,但都可以界定為需求側(cè)資源。

  NRDC清潔電力高級(jí)顧問王萬興介紹,國(guó)際上早期在推動(dòng)需求側(cè)管理方面有三種模式,其一是政府主導(dǎo)模式,由政府拿出資金補(bǔ)貼需求響應(yīng)工作的開展;第二種是電力公司主導(dǎo)模式,由電力公司出資購(gòu)買需求響應(yīng)服務(wù);第三種是第三方管理模式,由社會(huì)資本成立服務(wù)公司,聚合用戶參與需求響應(yīng)項(xiàng)目。我國(guó)已經(jīng)到了波動(dòng)性新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的階段,全社會(huì)消納新能源的成本越來越高。在高質(zhì)量發(fā)展的要求下,我們需要通過多種方式實(shí)現(xiàn)需求側(cè)資源的規(guī)?;l(fā)展。需求側(cè)資源的開發(fā)利用是技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的方法,是降低全社會(huì)轉(zhuǎn)型成本的重要途徑。

  北京大學(xué)能源研究院副院長(zhǎng)楊雷也認(rèn)為,新型電力系統(tǒng)中需求側(cè)成為關(guān)注的中心,一是需求側(cè)本身也變成了供應(yīng)側(cè),二是需求側(cè)響應(yīng)的潛力非常大,可以認(rèn)為是更加經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)靈活性資源,對(duì)于高比例風(fēng)光等波動(dòng)性可再生能源帶來的變化更加適應(yīng)。傳統(tǒng)認(rèn)為,工業(yè)大部分都是連續(xù)生產(chǎn)行業(yè),需求響應(yīng)的潛力有限。實(shí)際上,根據(jù)北大鄂爾多斯研究院的調(diào)研,需求響應(yīng)的潛力非常大。即使在煉鋼和化工等傳統(tǒng)認(rèn)為需求側(cè)響應(yīng)不大的領(lǐng)域,通過流程改造,也可以挖掘出巨大的需求響應(yīng)空間。市場(chǎng)化的價(jià)格是驅(qū)動(dòng)新型商業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模需求響應(yīng)的核心所在,必須深化電力改革,發(fā)揮市場(chǎng)優(yōu)化資源配置的作用,通過電力市場(chǎng)反應(yīng)供需的實(shí)時(shí)變化,傳遞出實(shí)時(shí)的價(jià)格信號(hào)?,F(xiàn)階段在增量配電網(wǎng)開展實(shí)時(shí)交易試點(diǎn),打造區(qū)域現(xiàn)貨價(jià)格,可以探索更多經(jīng)驗(yàn),是“先立后破”的現(xiàn)實(shí)路徑之一。新的模式一定要協(xié)同多方主體的利益訴求,盡量讓各參與方都能獲益,改革才能容易開展和深化。

  在中國(guó)能源研究會(huì)學(xué)術(shù)顧問吳吟看來,電力化、低碳化、分布化、數(shù)字化是新型能源系統(tǒng)的基本要素。電力系統(tǒng)從電源中心時(shí)代,經(jīng)歷了電網(wǎng)中心時(shí)代,現(xiàn)在已經(jīng)步入用戶中心時(shí)代。在推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)過程中,一方面要跳出慣性思維,以全新的視角整體謀劃適應(yīng)用戶中心時(shí)代的新型電力系統(tǒng);另一方面要回到現(xiàn)實(shí)中來,堅(jiān)持先立后破,在地方政府積極性高、具備條件的局部地區(qū)搞試點(diǎn),先把新的系統(tǒng)立起來,再逐步向外擴(kuò)展。這期間,必須充分調(diào)動(dòng)電網(wǎng)企業(yè)的積極性,一方面給電網(wǎng)企業(yè)下達(dá)開發(fā)虛擬電廠的任務(wù)要求;另一方面對(duì)營(yíng)業(yè)范圍內(nèi)建成虛擬電廠數(shù)量多、規(guī)模大的電網(wǎng)企業(yè)給予表彰獎(jiǎng)勵(lì)。要按照中央的要求,深化電力體制改革,在發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力的同時(shí)處理好各種關(guān)系,推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)。

  來源:財(cái)聯(lián)社 作者:郭松嶠


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