“十三五”電能替代超過(guò)8000億千瓦時(shí)

2025年需求響應規模有望達到7000萬(wàn)千瓦

中國電力新聞網(wǎng)記者 劉泊靜

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

2020年，電力需求側管理在推進(jìn)能源消費革命、實(shí)施能源消費“雙控”中發(fā)揮了重要作用。電力消費效率明顯提升，萬(wàn)元國內生產(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(guò)2000億千瓦時(shí)，終端電氣化水平達到27%。作為供給側結構性改革的重要內容，電力需求側管理進(jìn)一步推動(dòng)了供需協(xié)調優(yōu)化，調動(dòng)需求側資源在削峰填谷、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(lái)越重要的作用。

在碳達峰、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(zhuān)家預測，“十四五”期間，我國負荷尖峰化趨勢將越發(fā)顯著(zhù)，供需雙側均亟需電力需求側管理充分發(fā)揮在促進(jìn)可再生能源消納、提升電力系統靈活調節能力方面的作用。到2025年，我國電力需求響應規模有望達到7000萬(wàn)千瓦同時(shí)，占最大負荷的4%左右。電力需求側管理也應進(jìn)一步推進(jìn)節能提效，引導全社會(huì )形成節約能源和使用綠色能源的生產(chǎn)生活方式，推動(dòng)能源消費方式加速升級。

電能替代規模遠超預期 節能提效深入推進(jìn)

國內外發(fā)展經(jīng)驗表明，電氣化水平與能源強度呈明顯的負相關(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提高能源綜合利用效率、推進(jìn)能源清潔低碳轉型發(fā)揮著(zhù)重要作用。

2020年，我國積極推進(jìn)電能對化石能源的深度替代，在居民采暖、交通、工農業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域減少散燒煤和燃油消費。“十三五”期間全國電能替代規模超過(guò)8000億千瓦時(shí)，占新增用電規模的44%。

北方地區清潔取暖煤改電加速推進(jìn)。截至去年10月，北方農村地區“煤改電”用戶(hù)達到1215萬(wàn)戶(hù)，重點(diǎn)地區的農村清潔取暖率達到了71%。2018-2020年，國家電網(wǎng)共為863萬(wàn)戶(hù)居民實(shí)施“煤改電”，新增電供暖面積6.79億平方米，預計2018-2021年三個(gè)取暖季累計完成取暖電量456億千瓦時(shí)，替代散燒煤2533萬(wàn)噸，減排二氧化碳4549萬(wàn)噸。

在交通領(lǐng)域，電動(dòng)汽車(chē)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(chē)充電基礎設施促進(jìn)聯(lián)盟數據顯示，2020年全國充電基礎設施增量為46.2萬(wàn)臺，累計數量達168.1萬(wàn)臺，同比增長(cháng)37.9%。充電設施覆蓋全國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)施替代項目2.5萬(wàn)個(gè)，完成替代電量1145億千瓦時(shí)。農業(yè)灌溉電氣化、電烤煙、糧食電烘干等電能替代項目也得到積極推進(jìn)，農村電氣化率達到18%。

作為推進(jìn)節能提效的重要手段，電力需求側管理持續引導節約用電，通過(guò)實(shí)施差別電價(jià)、峰谷分時(shí)電價(jià)、階梯電價(jià)等方式引導節約有序合理用電。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(hù)提供能效服務(wù)，推廣先進(jìn)節電技術(shù)，重點(diǎn)提升工業(yè)園區、建筑樓宇、公共機構等領(lǐng)域能效水平。在工業(yè)領(lǐng)域，重點(diǎn)開(kāi)展余熱余壓利用、電機優(yōu)化、供配電節能、鍋（窯）爐高效燃燒、高效換熱、工藝節能等業(yè)務(wù)；在建筑領(lǐng)域，重點(diǎn)開(kāi)展建筑圍護結構保溫隔熱、高效鍋爐、智能樓宇等業(yè)務(wù)；在商業(yè)綜合體、辦公樓、機場(chǎng)、醫院、學(xué)校、酒店、數據中心等公共建筑，以能源費用托管、節能效益分享等合同能源管理模式，推廣空調系統能效優(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 )形成節約優(yōu)先的用能方式提供了更強的技術(shù)和市場(chǎng)環(huán)境基礎。

需求響應更為活躍 電力系統靈活調節能力有效提升

去年以來(lái)，受經(jīng)濟快速恢復、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。在電力供應結構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)需求側資源廣泛參與電網(wǎng)運行能量互動(dòng)，提升電力系統的靈活調節能力和運行效率。

2020年，電力需求響應在規模、方式、參與主體、市場(chǎng)機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(yíng)區需求側響應能力達到2690萬(wàn)千瓦，約占最大用電負荷的3%，江蘇、浙江、山東可調節負荷規模分別達到629萬(wàn)、650萬(wàn)、477萬(wàn)千瓦。

新能源的大規模接入讓曾經(jīng)多以“削峰”出現的需求響應，如今在“填谷”方面發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，形成峰谷負荷雙向調控體系。去年國慶假期前三天，江蘇累計實(shí)施需求響應填谷1340萬(wàn)千瓦，促進(jìn)清潔能源消納8690萬(wàn)千瓦時(shí)，單次響應降低電網(wǎng)峰谷差率約3.53個(gè)百分點(diǎn)。

電力需求響應的參與主體更加多元?？側萘?6萬(wàn)千瓦的冀北虛擬電廠(chǎng)示范工程已運行一年，接入了可調式工商業(yè)、智能樓宇、儲能、電動(dòng)汽車(chē)充電站、分布式光伏等11類(lèi)可調資源。

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

冀北虛擬電廠(chǎng)基于智能管控平臺，綜合運用數字技術(shù)和智能控制技術(shù)，讓用戶(hù)側可調資源智慧聚合，形成柔性互動(dòng)能力。虛擬電廠(chǎng)作為第三方獨立主體參與華北電力調峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。商運后的四個(gè)月即獲得總收益160.4萬(wàn)元，日最高收益近9萬(wàn)元。

浙江開(kāi)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，研發(fā)國內首個(gè)面向電力市場(chǎng)的主動(dòng)需求響應平臺，充分運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升電網(wǎng)與用戶(hù)雙向互動(dòng)能力；改變以往的“年度固定價(jià)格”補貼方式，引入市場(chǎng)化競價(jià)機制，客戶(hù)日前競價(jià)，按邊際出清原則進(jìn)行統一市場(chǎng)出清，科學(xué)合理體現可調節負荷的市場(chǎng)價(jià)值。

山東采用了系統導向的緊急型需求響應和價(jià)格導向的經(jīng)濟型需求響應的“雙導向”參與模式，建立了容量市場(chǎng)和電能量市場(chǎng)相結合的“雙市場(chǎng)”價(jià)格補償機制，由“需求側報量+固定補償價(jià)”模式向市場(chǎng)化的“需求側競價(jià)+最高限價(jià)”模式轉變。

新一代電力系統需要電力供需協(xié)調優(yōu)化

進(jìn)入新發(fā)展階段，構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局，對加強需求側管理，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)現更高水平的能源供需適配。

同時(shí)，運行特性加速變化的電力系統對電力供需協(xié)調優(yōu)化的需求更為迫切。

國網(wǎng)能源研究院能源規劃所室主任伍聲宇表示，碳達峰、碳中和目標下，我國電力系統運行特性將進(jìn)一步發(fā)生顯著(zhù)變化，“雙高”“雙峰”特征更為突出，傳統可控型電源比重持續下降，電力系統轉動(dòng)慣量以及調頻調壓能力不足，系統抗擾動(dòng)能力和調節能力不斷降低。新能源出力波動(dòng)大、可控程度低，傳統的“源隨荷動(dòng)”模式被打破，增大了系統調節需求。隨著(zhù)近中期新能源消納規模加速提升，將持續推高電力系統整體利用成本。

需求側資源具備經(jīng)濟性和靈活性?xún)?yōu)勢，可以作為替代資源參與電力綜合規劃，延緩電源電網(wǎng)建設。電力需求側管理在推進(jìn)供應側與用戶(hù)側大規模友好互動(dòng)、促進(jìn)可再生能源消納、保障供需平衡、提升系統靈活性和可靠性、提高用戶(hù)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(kāi)展可調節負荷資源普查工作，推進(jìn)可調節負荷資源庫建設；配合市場(chǎng)改革進(jìn)程探索需求響應新機制，將需求側資源納入能源系統規劃和運行，建立并完善電力供求平衡機制，推動(dòng)需求側資源參與備用、調峰等輔助服務(wù)市場(chǎng)，完善價(jià)格和激勵機制，培育多元市場(chǎng)主體，運用市場(chǎng)手段調動(dòng)需求側參與系統互動(dòng)的積極性；加強需求響應基礎支撐能力建設，提升響應的智能化和信息化水平；分類(lèi)引導精準施策，充分挖掘不同行業(yè)的需求響應潛力。

在電能替代方面，中電聯(lián)預測，考慮到電能替代容易實(shí)施的項目已基本完成，后續增長(cháng)會(huì )進(jìn)入平緩期，預計“十四五”電能替代規模6000億千瓦時(shí)，占新增用電規模近30%。2021年全年電能替代規模將超過(guò)2000億千瓦時(shí)。