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電能替代大步提速 需求資源加速激活

中國電力新聞網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-03-11 08:47:32

“十三五”電能替代超過8000億千瓦時(shí)

2025年需求響應(yīng)規(guī)模有望達(dá)到7000萬千瓦

中國電力新聞網(wǎng)記者 劉泊靜

電力需求側(cè)特征的新變化,給2020年以及未來的需求側(cè)管理提供了大有可為的空間。

2020年,電力需求側(cè)管理在推進(jìn)能源消費(fèi)革命、實(shí)施能源消費(fèi)“雙控”中發(fā)揮了重要作用。電力消費(fèi)效率明顯提升,萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用電量降至632千瓦時(shí)左右,比2015年減少了近90千瓦時(shí)。電能替代電量超過2000億千瓦時(shí),終端電氣化水平達(dá)到27%。作為供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容,電力需求側(cè)管理進(jìn)一步推動(dòng)了供需協(xié)調(diào)優(yōu)化,調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源在削峰填谷、緩解電力供需矛盾、推進(jìn)清潔能源消納方面發(fā)揮了越來越重要的作用。

在碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)程中,我國能源電力供需格局將發(fā)生深刻變化。專家預(yù)測(cè),“十四五”期間,我國負(fù)荷尖峰化趨勢(shì)將越發(fā)顯著,供需雙側(cè)均亟需電力需求側(cè)管理充分發(fā)揮在促進(jìn)可再生能源消納、提升電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力方面的作用。到2025年,我國電力需求響應(yīng)規(guī)模有望達(dá)到7000萬千瓦同時(shí),占最大負(fù)荷的4%左右。電力需求側(cè)管理也應(yīng)進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能提效,引導(dǎo)全社會(huì)形成節(jié)約能源和使用綠色能源的生產(chǎn)生活方式,推動(dòng)能源消費(fèi)方式加速升級(jí)。

電能替代規(guī)模遠(yuǎn)超預(yù)期 節(jié)能提效深入推進(jìn)

國內(nèi)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明,電氣化水平與能源強(qiáng)度呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,電能占終端能源比重每上升1個(gè)點(diǎn),能源強(qiáng)度可下降3.2%,可促進(jìn)清潔能源消納提升1.6個(gè)百分點(diǎn)。電氣化水平的提升對(duì)提高能源綜合利用效率、推進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)揮著重要作用。

2020年,我國積極推進(jìn)電能對(duì)化石能源的深度替代,在居民采暖、交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域減少散燒煤和燃油消費(fèi)?!笆濉逼陂g全國電能替代規(guī)模超過8000億千瓦時(shí),占新增用電規(guī)模的44%。

北方地區(qū)清潔取暖煤改電加速推進(jìn)。截至去年10月,北方農(nóng)村地區(qū)“煤改電”用戶達(dá)到1215萬戶,重點(diǎn)地區(qū)的農(nóng)村清潔取暖率達(dá)到了71%。2018-2020年,國家電網(wǎng)共為863萬戶居民實(shí)施“煤改電”,新增電供暖面積6.79億平方米,預(yù)計(jì)2018-2021年三個(gè)取暖季累計(jì)完成取暖電量456億千瓦時(shí),替代散燒煤2533萬噸,減排二氧化碳4549萬噸。

在交通領(lǐng)域,電動(dòng)汽車成為電能替代的重要增量。我國建成了全球最大的充換電網(wǎng)絡(luò)。中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2020年全國充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為46.2萬臺(tái),累計(jì)數(shù)量達(dá)168.1萬臺(tái),同比增長37.9%。充電設(shè)施覆蓋全國450座城市,覆蓋率約為90%,全年充電量約為100億度。

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,在鋼鐵、鑄造、玻璃、陶瓷等重點(diǎn)行業(yè)積極推廣工業(yè)電鍋爐、電窯爐等技術(shù),國家電網(wǎng)在2018-2020年間實(shí)施替代項(xiàng)目2.5萬個(gè),完成替代電量1145億千瓦時(shí)。農(nóng)業(yè)灌溉電氣化、電烤煙、糧食電烘干等電能替代項(xiàng)目也得到積極推進(jìn),農(nóng)村電氣化率達(dá)到18%。

作為推進(jìn)節(jié)能提效的重要手段,電力需求側(cè)管理持續(xù)引導(dǎo)節(jié)約用電,通過實(shí)施差別電價(jià)、峰谷分時(shí)電價(jià)、階梯電價(jià)等方式引導(dǎo)節(jié)約有序合理用電。電網(wǎng)企業(yè)、售電公司和綜合能源服務(wù)企業(yè)積極為用戶提供能效服務(wù),推廣先進(jìn)節(jié)電技術(shù),重點(diǎn)提升工業(yè)園區(qū)、建筑樓宇、公共機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域能效水平。在工業(yè)領(lǐng)域,重點(diǎn)開展余熱余壓利用、電機(jī)優(yōu)化、供配電節(jié)能、鍋(窯)爐高效燃燒、高效換熱、工藝節(jié)能等業(yè)務(wù);在建筑領(lǐng)域,重點(diǎn)開展建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱、高效鍋爐、智能樓宇等業(yè)務(wù);在商業(yè)綜合體、辦公樓、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、數(shù)據(jù)中心等公共建筑,以能源費(fèi)用托管、節(jié)能效益分享等合同能源管理模式,推廣空調(diào)系統(tǒng)能效優(yōu)化提升服務(wù)解決方案,拓展建筑能效服務(wù)市場(chǎng)。能效提升為電能服務(wù)、節(jié)能服務(wù)、綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了廣闊的市場(chǎng)空間。能源服務(wù)水平的提升也為推動(dòng)全社會(huì)形成節(jié)約優(yōu)先的用能方式提供了更強(qiáng)的技術(shù)和市場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)。

需求響應(yīng)更為活躍 電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力有效提升

去年以來,受經(jīng)濟(jì)快速恢復(fù)、極端天氣等多重因素影響,全國多地用電量刷新歷史記錄,湖南、江西等地啟動(dòng)了有序用電和電力需求響應(yīng)。在電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)性矛盾和電力供需矛盾愈發(fā)凸顯的情況下,電力行業(yè)正加速推進(jìn)需求側(cè)資源廣泛參與電網(wǎng)運(yùn)行能量互動(dòng),提升電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力和運(yùn)行效率。

2020年,電力需求響應(yīng)在規(guī)模、方式、參與主體、市場(chǎng)機(jī)制等方面均取得了積極進(jìn)展。

國網(wǎng)能源研究院電力供需所主任工程師吳鵬介紹,截至去年底,國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到2690萬千瓦,約占最大用電負(fù)荷的3%,江蘇、浙江、山東可調(diào)節(jié)負(fù)荷規(guī)模分別達(dá)到629萬、650萬、477萬千瓦。

新能源的大規(guī)模接入讓曾經(jīng)多以“削峰”出現(xiàn)的需求響應(yīng),如今在“填谷”方面發(fā)揮著越來越重要的作用,形成峰谷負(fù)荷雙向調(diào)控體系。去年國慶假期前三天,江蘇累計(jì)實(shí)施需求響應(yīng)填谷1340萬千瓦,促進(jìn)清潔能源消納8690萬千瓦時(shí),單次響應(yīng)降低電網(wǎng)峰谷差率約3.53個(gè)百分點(diǎn)。

電力需求響應(yīng)的參與主體更加多元???cè)萘?6萬千瓦的冀北虛擬電廠示范工程已運(yùn)行一年,接入了可調(diào)式工商業(yè)、智能樓宇、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電站、分布式光伏等11類可調(diào)資源。

電力需求響應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)機(jī)制創(chuàng)新加速激活需求側(cè)資源。信息技術(shù)與能源系統(tǒng)的深度融合為需求側(cè)響應(yīng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制的逐步完善,為建立合理體現(xiàn)需求側(cè)資源價(jià)值的市場(chǎng)化價(jià)值機(jī)制奠定了市場(chǎng)機(jī)制基礎(chǔ)。

冀北虛擬電廠基于智能管控平臺(tái),綜合運(yùn)用數(shù)字技術(shù)和智能控制技術(shù),讓用戶側(cè)可調(diào)資源智慧聚合,形成柔性互動(dòng)能力。虛擬電廠作為第三方獨(dú)立主體參與華北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。商運(yùn)后的四個(gè)月即獲得總收益160.4萬元,日最高收益近9萬元。

浙江開啟能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè),研發(fā)國內(nèi)首個(gè)面向電力市場(chǎng)的主動(dòng)需求響應(yīng)平臺(tái),充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升電網(wǎng)與用戶雙向互動(dòng)能力;改變以往的“年度固定價(jià)格”補(bǔ)貼方式,引入市場(chǎng)化競(jìng)價(jià)機(jī)制,客戶日前競(jìng)價(jià),按邊際出清原則進(jìn)行統(tǒng)一市場(chǎng)出清,科學(xué)合理體現(xiàn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的市場(chǎng)價(jià)值。

山東采用了系統(tǒng)導(dǎo)向的緊急型需求響應(yīng)和價(jià)格導(dǎo)向的經(jīng)濟(jì)型需求響應(yīng)的“雙導(dǎo)向”參與模式,建立了容量市場(chǎng)和電能量市場(chǎng)相結(jié)合的“雙市場(chǎng)”價(jià)格補(bǔ)償機(jī)制,由“需求側(cè)報(bào)量+固定補(bǔ)償價(jià)”模式向市場(chǎng)化的“需求側(cè)競(jìng)價(jià)+最高限價(jià)”模式轉(zhuǎn)變。

新一代電力系統(tǒng)需要電力供需協(xié)調(diào)優(yōu)化

進(jìn)入新發(fā)展階段,構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局,對(duì)加強(qiáng)需求側(cè)管理,形成更高水平的供需動(dòng)態(tài)平衡提出了新的要求。作為全球最大的能源消費(fèi)國和石油天然氣進(jìn)口國,我國更要加快暢通能源供需銜接、實(shí)現(xiàn)更高水平的能源供需適配。

同時(shí),運(yùn)行特性加速變化的電力系統(tǒng)對(duì)電力供需協(xié)調(diào)優(yōu)化的需求更為迫切。

國網(wǎng)能源研究院能源規(guī)劃所室主任伍聲宇表示,碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下,我國電力系統(tǒng)運(yùn)行特性將進(jìn)一步發(fā)生顯著變化,“雙高”“雙峰”特征更為突出,傳統(tǒng)可控型電源比重持續(xù)下降,電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及調(diào)頻調(diào)壓能力不足,系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力和調(diào)節(jié)能力不斷降低。新能源出力波動(dòng)大、可控程度低,傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”模式被打破,增大了系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求。隨著近中期新能源消納規(guī)模加速提升,將持續(xù)推高電力系統(tǒng)整體利用成本。

需求側(cè)資源具備經(jīng)濟(jì)性和靈活性優(yōu)勢(shì),可以作為替代資源參與電力綜合規(guī)劃,延緩電源電網(wǎng)建設(shè)。電力需求側(cè)管理在推進(jìn)供應(yīng)側(cè)與用戶側(cè)大規(guī)模友好互動(dòng)、促進(jìn)可再生能源消納、保障供需平衡、提升系統(tǒng)靈活性和可靠性、提高用戶效能等方面將受到行業(yè)更高的重視和期待。

吳鵬建議,“十四五”期間,要深入開展可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查工作,推進(jìn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫建設(shè);配合市場(chǎng)改革進(jìn)程探索需求響應(yīng)新機(jī)制,將需求側(cè)資源納入能源系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行,建立并完善電力供求平衡機(jī)制,推動(dòng)需求側(cè)資源參與備用、調(diào)峰等輔助服務(wù)市場(chǎng),完善價(jià)格和激勵(lì)機(jī)制,培育多元市場(chǎng)主體,運(yùn)用市場(chǎng)手段調(diào)動(dòng)需求側(cè)參與系統(tǒng)互動(dòng)的積極性;加強(qiáng)需求響應(yīng)基礎(chǔ)支撐能力建設(shè),提升響應(yīng)的智能化和信息化水平;分類引導(dǎo)精準(zhǔn)施策,充分挖掘不同行業(yè)的需求響應(yīng)潛力。

在電能替代方面,中電聯(lián)預(yù)測(cè),考慮到電能替代容易實(shí)施的項(xiàng)目已基本完成,后續(xù)增長會(huì)進(jìn)入平緩期,預(yù)計(jì)“十四五”電能替代規(guī)模6000億千瓦時(shí),占新增用電規(guī)模近30%。2021年全年電能替代規(guī)模將超過2000億千瓦時(shí)。

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