新型电力系统深度报告

1、电力需求侧响应是建立新型电力系统并提升其灵活性的重要一环

　　构建新型电力系统是建设新型能源体系的重要内容。为实现“双碳”目标，能源是“主战场”，而电力是“主力军”。按照2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的战略目标，国家能源局为新型电力系统建设制定“三步走”发展路径：

　　(1)加速转型期(当前至2030年)：用户侧，灵活调节和响应能力提升至5%以上;电源侧，非化石能源消费比重达25%;电网侧，加快推进大型风电光伏基地建设;储能侧，多技术路线规模化发展以满足日内平衡调节需求。

　　(2)总体形成期(2030-2045年)：用户侧，虚拟电厂、电动汽车等优质调节资源参与电力需求响应市场化交易;电源侧，新能源逐渐成为装机主体电源，煤电清洁低碳转型加速;电网侧，向柔性化、智能化、数字化、多元化转型发展;储能侧，长时储能技术(机械储能、热储能、氢能为代表)取得技术突破，实现日以上时间尺度调节。

　　(3)巩固完善期(2045-2060年)：用户侧与电力系统高度灵活互动，消费电能同时生产电能的电力用户涌现;电源侧，新能源逐步成为主体电源，电能与氢能深度融合利用;电网侧，有望打造输电输气一体化的“超导能源管道”;储能侧，覆盖全周期的多类型储能协同运行。

　　电力需求侧响应(DemandResponse)是指电力用户基于价格信号或激励措施，通过暂时调整其用电需求，减少或增加特定时段的用电负荷，从而保障电网稳定运行，促进电力供需平衡的行为，具体而言：

　　(1)电力需求侧响应和储能是一种竞合关系：均作为灵活性调节资源在新型电力系统中发挥重要作用;电力需求侧响应基本技术(电力预测、电力交易、电力调度等)也有助于储能设施的精准调控。

　　(2)电力需求侧响应的商业模式随着电力市场化制度的不断深化而完善：短期缺电、中长期新能源发电比例不断提升，倒逼电力市场化改革进程不断推进，有利于电力需求侧响应套利机制的完善。抽水蓄能、煤电灵活性改造是2030年之前新能源改造的主要方式，短时新型储能也在不断发展;2030年以后，储能和需求响应成为电力系统灵活性提升的主力，电动汽车参与灵活性调节比重逐步提升;未来随着工商业电气化、电动车保有量提升及分布式能源的进一步发展，精准调控的需求越来越大，电力需求侧响应具备长期发展的重要潜力。

　　建立清洁低碳、安全高效的新型能源体系，明确以消纳可再生能源为主的增量配电网、微电网和分布式电源的市场主体地位，加强电力需求侧管理，是中央关于实现碳达峰、碳中和的重要工作内容，也是“十四五”期间和未来一段时期内电力行业发展的关键方向。随着新能源大规模并网，电源侧的波动性和不确定性增强，构建新型电力系统将为新时代能源电力发展指明方向。新型电力系统的四大特征包括：安全高效：作为基本前提，确保电力系统安全稳定、高效运行;清洁低碳：作为首要目标，满足经济社会高质量发展的电力需求，非化石能源发电逐步转变为装机主体和电量主体，能源消费低碳化、绿色电力市场化;柔性灵活：作为重要支撑，源网荷储多向协同、灵活互动;发展灵活发电技术、各类储能技术和柔性电网;智慧融合：作为基础保障，进行技术创新和机制体制创新，将数字信息技术融合电网。

　　电力系统的最终目标在于满足用户的用电需求，电力规划和电力系统运行需要以负荷曲线为基础。为了优化“驼峰形”的负荷曲线，需要提前调度需求侧资源以引导用户行为。具体措施为：

　　(1)通过可中断负荷在高峰、电价较高时段进行功率调节和压减;

　　(2)通过改变用户侧的行为使电力负荷可转移。充分调度需求侧资源在电力规划和运行管理中非常重要。通过设计合理的电价和激励政策，提倡绿色节能的生活方式等措施，从而引导电力用户调整其用电行为、自发优化负荷曲线，在电力运行管理之前或期间缩小负荷曲线的峰谷差，平滑负荷曲线，在负荷高峰时段提供需求向下灵活性，降低电力供给难度和成本，保障电力系统安全稳定运行。

　　不同资源提供灵活性的特性、优势和成本存在明显差异。

　　(1)考虑前期需求侧响应平台建设和固定资产投入等成本投入，需求响应的固定成本投入为200-400元/千瓦，相较于其他资源，需求响应提升电力系统灵活性的成本更低。

　　(2)在调节尺度上，目前可做到的是日度级的中时调节。随着电力系统数字化的不断升级及电力市场化的不断深入，未来需要做到日前及日内级别的短时调节。