法与实践：以长三角中心城市湖州为例.pdf

SE? ? S S 6/ 1 xS “ 5F2020 6需求侧资源潜力挖掘方法与实践以长三角中心城市湖州为例M 项目研究报告系列中国电力圆桌项目中国电力可持续发展圆桌（简称电力圆桌）项目于2015年9月启动，旨在紧扣应对气候变化、调整能源结构的国家战略，邀请业内专家和各利益方参与，共同探讨中国电力部门低碳转型的路径和策略。通过建立一个广泛听取各方意见的平台机制，电力圆桌将各方关心的、有争议的、目前决策困难的关键问题提交到平台讨论，选出核心问题委托智库开展高质量研究，并将研究成果和政策建议提交到平台征求意见，从而支持相关政策的制定和落地，推动中国电力行业的改革和可持续发展，提高电力行业节能减排、应对气候变化的能力。自然资源保护协会（NRDC） 是一家国际公益环保组织，成立于 1970 年。NRDC 拥有 600 多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC 自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员 30 多名。NRDC 主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC 在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。自然资源保护协会NATURAL RESOURCES DEFENSE COUNCIL推动中国竞争性电力市场建设的整体性研究 中国宏观经济研究院市场与价格研究所，2018 年 10 月西北区域电力现货市场及监管机制研究 西安交通大学，2019 年 4 月满足建设美丽中国的电力中长期可持续发展研究 中国能源研究会，2019 年 5 月基于园区增量配电网的综合能源服务业态研究 电力规划设计总院，2019 年 12 月需 求 侧 资 源 潜 力挖掘方法与实践 以长 三角 中心 城市 湖州为例 国家 发改 委能 源研究所，国网湖州供电公司，国瑞沃德（北京）低碳经济技术中心，2020 年 4 月适应新能源发展的西北区域电力辅助服务市场机制研究 西安交通大学，2020 年 5 月本项目课题组成员：国家发改委能源研究所：周伏秋 邓良辰 王娟国网湖州供电公司：王 函 韵 卢峰 陈家乾 王龙国瑞沃德（北京）低碳经济技术中心：李淑祎 王健夫 蒋习梅 程伟自然资源保护协会：刘明明 王万兴 游梦娜 金亨美 冯婕茹需求侧资源潜力挖掘方法与实践 以长三角中心城市湖州为例Demand Side Resource Potential Analysis Methods and ApplicationCase Study on the City of Huzhou in the Yangtze River Delta中国电力圆桌项目课题组国家发改委能源研究所国网湖州供电公司国瑞沃德（北京）低碳经济技术中心自然资源保护协会2020年6 月目 录摘要 . i1.研究背景与重点 .11.1 研究背景与意义 .11.1.1 需求侧资源概述 .11.1.2 需求侧资源开发现状 .31.1.3 需求侧资源开发意义 .81.2 研究重点与方法 .101.2.1 研究范围的界定 .101.2.2 待解决的关键问题 .111.2.3 主要技术路线 .122.电能替代资源潜力分析方法学 .132.1 重点领域的电能替代资源潜力分析 .132.2 电能替代资源潜力分析的计算方法 .152.2.1 宏观层面 .162.2.2 中观层面 .162.2.3 微观层面 .193.需求响应资源潜力分析方法学 .213.1 重点领域的需求响应资源潜力分析 .213.1.1 影响需求响应资源量的主要因素 .213.1.2 重点领域的需求响应资源潜力分析 .223.1.3 移峰填谷和填谷需求响应潜力分析 .273.2 需求响应资源潜力分析的计算方法 .283.2.1 宏观层面 .283.2.2 中观层面 .303.2.3 微观层面 .374.湖州市需求侧资源开发现状 .404.1 湖州市经济社会发展现状 .414.1.1 湖州市经济社会发展概况 .414.1.2 湖州市能源及电力消费情况 .444.2 湖州市需求侧资源开发现状 .504.2.1 湖州市电能替代资源开发现状 .504.2.2 湖州市需求响应资源开发现状 .515.湖州市需求侧资源潜力计算分析 .545.1 湖州市的电能替代资源潜力 .545.1.1 宏观层面 .545.1.2 中观层面 .545.1.3 宏观和中观核算 .585.2 湖州市的需求响应资源潜力 .595.2.1 宏观层面 .595.2.2 中观层面 .605.2.3 宏观和中观核算 .705.2.4 环境及影响分析 .716. 研究发现和政策建议. 736.1 研究发现 .736.2 政策建议 .76| i |以长三角中心城市湖州为例摘要需求侧资源是电力发展进入新阶段后，在用户端挖掘解决电力供需平衡的新手段。“ 十三五 ” 以来，国内电力形势的变化、电能替代工程的持续推进和清洁能源的大规模发展，都对需求侧资源的开发利用提出明确要求。对区域需求侧资源潜力进行分析测算是推动需求侧资源科学合理开发、逐步走入市场实现价值的重要工作内容。本课题在需求侧资源潜力分析方法的大量理论研究基础上，尝试提出一种可操行性较强的潜力量化分析方法学，同时针对用户侧资源开发优先顺序提出了四象限分析理论，旨在从宏观层面、行业层面以及微观企业层面为需求侧资源的开发利用以及进一步参与市场交易提供方法学支撑。湖州市地处长三角中心区域，是 “ 两山 ” 理念的发源地和多元融合高弹性电网建设的主阵地。本课题选择湖州为案例进行需求侧资源潜力的量化分析，为建设多元融合高弹性电网、制定综合资源规划和绿色发展战略提供理论支撑。一需求侧资源的开发已从传统的 “ 减少需求 ” 扩展到 “ 灵活调节与消纳并举 ” 的新阶段电力系统正经历着全方位的转型：（ 1）供应端电源构成中新能源比重在增加，电力系统中接入了大规模的间歇性新能源，导致电力负荷曲线发生变化，电网亟需提升灵活性以适用这种新变化。（ 2）用户端也在发生变化：在国内电气化率高的部分地区，出现了分布式电源、电动汽车、储能、智能设备、清洁供暖等多元化负荷，区域负荷特征变化显著。（ 3）智能电网、能源互联的发展，也在很大程度上重塑着电网：即从以电流单| ii | 需求侧资源潜力挖掘方法与实践向流动为特征，转型到电流的双向流动。用户端不再是被动的电能消费者，而是可以参与电力供需平衡的维护。电力系统的这一转型为需求侧资源潜力挖掘和价值实现创造了有利的条件，需求侧资源的作用也从传统的削峰减少需求，扩展到灵活调节电力负荷、促进新能源消纳。 “用户侧可调节资源”能高效解决电力系统局部阻塞或过剩等问题， 提高非常规机组的包容性，促进新能源消纳和清洁能源发展。二作为促进电力供需平衡的新手段，需求侧资源具有经济、可靠、灵活和低碳的特点“十三五” 以来，中国的电力供需形势已发生深刻变化。中国经济进入 “ 提质增效 ”的 “ 新常态 ” ，用电量增速放缓，电力供应能力总体较为充足，在局部地区由于空调等季节性用电的扩大，局部时段 “ 缺电力 ” 成为比 “ 缺电量 ” 更为突出的问题。在此背景下，将需求方的各种资源纳入统一的资源规划，通过开发建立在用户需求和用户利益基础之上的需求侧资源，激发用户主动参与维护电力平衡的意识和行为，促进供需双方共同利益的产生，可实现供给侧和需求侧的高度协调匹配和供需平衡。需求侧资源开发改变了过去 “ 以供定需 ” 的资源开发方式，它将需求方的各种资源，纳入统一的资源规划，重在提高终端用电效率、改变用户的用电行为，同时将需求侧放在与供应方对等的位置，在避免扩大电源投资的前提下，使负荷下降到电网可承受的范围之内，同时提高电网运行的稳定性和效率，可作为以更经济、更高效、更灵活、更绿色地实现电力供需总体平衡的一种新手段。三挖掘需求侧资源的市场价值有利于国内电力市场的发展和 完善中国于 2015 年启动了新一轮的电力市场改革。围绕着电力市场的构建，开展了电力市场化交易、输配电价改革、售电侧改革、增量配电网试点等一系列工作。其中，需求侧管理和需求响应也被明确写入关于进一步深化电力体制改革的若干意见，需求响应资源已被正式纳入电力市场建设。从市场开拓的角度出发，需求侧资源的开发需要政府、能源供应企业、能源服务公司、电力用户等的共同参与，意味着将会有更多的主体直接或间接地参与电力市场。在成熟的电力市场环境下，需求侧资源既可以参与电量市场影响电价，还可以参与辅助服务市| iii |以长三角中心城市湖州为例场提供调频和备用等服务，同时还可以推动辅助服务市场、储能等项目得到更好的发展，因此，需求侧资源的开发将扩大电力市场规模，持续激发市场活力。四开发 不同层面需求侧资源潜力分析方法学，同时配合 “ 四象限法 ” ，能有效 推动区域制定科学合理的综合资源规划本研究初步提出了三个层面的资源潜力分析方法学。（ 1）宏观层面，需求响应以 “ 可调节负荷占区域最大负荷的比重 ” 为指标，电能替代以 “ 区域电气化率 ” 为指标，为政府宏观决策服务。（ 2）中观层面，按照工业、建筑、交通三大领域，提出了具体的行业指标，为行业潜力资源分析服务，需求响应以 “ 行业最大可调节能力 ” 、 “ 行业参与度 ” 、 “ 行业可调节负荷 ” 以及 “ 行业调节电网高峰负荷能力 ” 为主要指标，工业领域以 “ 电力对燃油、燃煤的替代潜力 ” 为电能替代指标，建筑和交通领域主要以 “ 商用及民用电气设备推广率 ” 为电能替代指标。（ 3）微观层面，电能替代主要考虑电力容量约束下，用户可增加的电能替代量；需求响应主要考虑直接削减和转移高峰负荷两种方式下，用户侧可调节负荷的大小。报告提出四象限分析方法用于区分不同类型的用户资源。 A 象限 ：单个用户可调节能力大、价格敏感度高； B 象限 ：单个用户可调节能力小、但价格敏感度高； C 象限：单个用户可调节能力大、但价格敏感度低； D 象限：单个用户可调节能力和价格敏感度均低。区域在制定开发需求响应资源策略时，重要的是寻找处于四个象限的四类资源，特别是 A 类资源，此类资源具有规模开发的基本条件，且开发难度 相对较小，拥有较高的性价比；如果市场发展较为成熟，负荷集成商越来越多的参与需求响应并发挥组织中介的作用， B 类资源也将是理想的开发对象 ；当电力系统出现较为严重的供应缺口时，可以调动 C 类资源，即单个用户 可调节能力大、但价格敏感度低的资源类型，但这意味着更高的经济成本；在紧急状态下， D 类资源即单个用户 可调节能力小、价格敏感度低的资源类型也可以参与需求响应，但 D 类用户的参与不仅会有经济成本的付出，也将伴随着一定的社会成本。五四大措施推动需求侧资源的高效开发和价值实现( 一 ) 强化政策支持力度，切实提高需求侧资源战略地位我国需求侧资源利用正从行政式管理向市场化响应转变，在过渡时期需要进一步加| iv | 需求侧资源潜力挖掘方法与实践强政策支持保障力度，从规划、价格、监管等方面建立完整的政策体系，从而推动需求响应的快速发展。一是推动综合能源资源规划设计，统筹中长期电源规划与需求侧资源开发利用，将需求侧资源纳入电力发展规划、能源发展规划和地区经济发展规划。二是制定并完善峰谷电价、可中断电价、季节性电价等电价政策，适当扩大峰谷电价价差、合理设定低谷时段，降低综合用电成本。加快推进市场化电价形成机制，通过价格信号引导电力用户，促进资源优化配置。三是加强对工业、商业、居民等电力用户参与需求响应调控的引导，促进用户不断追求降耗、高效、经济的用电行为，激发用户主动参与维护电力平衡的意识和行为，促进电力供需双方形成利益共同体。尤其在电力需求响应的初期阶段，需要制定科学合理的补贴标准，对参与需求响应的用户给予经济补偿。四是加强监管体系建设。需求侧资源的开发涉及海量数据信息，亟待研究建立一套完整的法律法规、监管手段和配套措施，加强监管体系建设，为需求侧资源开发利用提供保障。( 二 ) 将需求响应纳入电力 “ 新基建 ” 重点内容，实现需求响应资源智能调控电力 “ 新基建 ” 将推动源 - 网 - 荷 - 储各环节智能化数字化转型。需求响应作为电力系统调度运行的重要资源，应纳入电力行业 “ 新基建 ” 重点内容，为充分发挥需求响应价值在提升系统可靠性、促进可再生能源消纳等方面的作用奠定基础。一是培育电力数据要素市场，为需求响应实施奠定数据基础。推动电力数据流通共享，推进政府、行业、企业间电力数据开放、互联，充分挖掘电力数据尤其是需求侧相关数据的资源价值，为需求响应策略制定提供数据依据。加强数据资源整合和安全保护，建立统一规范的数据管理制度，提高数据治理和规范性。二是构建需求响应信息交互平台，为需求响应资源赋能。加快完善需求侧数字基础设施建设，包括电力负荷管理系统、电能在线监测平台、负荷集成商电能管理系统、电力用户电能管理系统等在内的需求响应技术支持系统，完善各技术系统之间的信息交互、有序和安全共享功能，为电力用户提供平台数据和响应依据。同时，通过整合系统运行、市场交易和终端用户电力数据，提高需求侧大数据分析能力，实现需求响应资源的智能调控。三是加快电力需求响应标准体系建设。随着 “ 云大物移智 ” 等信息通信技术与电力系统的深度融合，系统梳理并健全电力需求响应与安全供应标准体系，包括管理标准、技术标准、安全标准、产品标准等，注重与其它相关标准的有机衔接。以科学合理的规则标准提升监管有效性，降低执法成本，并严格依照标准开展监管。