近年來，國內(nèi)外深入開展“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動應(yīng)用實踐，在技術(shù)體系、市場機(jī)制、政策支持方面積累了寶貴經(jīng)驗，對我國深化“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動實踐、提升電力系統(tǒng)靈活性、助力建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，具有重要借鑒意義。

“源網(wǎng)荷儲”互動降低能源轉(zhuǎn)型綜合成本

能源革命要求從“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)提高電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力。隨著能源革命深入推進(jìn)，我國新能源裝機(jī)快速增長，區(qū)外來電比例日益提高，負(fù)荷峰谷差持續(xù)拉大，尖峰負(fù)荷持續(xù)時間逐步縮短，電力系統(tǒng)實時功率平衡對靈活調(diào)節(jié)能力的需求提高。但是，當(dāng)前主要通過傳統(tǒng)電源無償調(diào)節(jié)、煤電靈活性改造、抽水蓄能、電網(wǎng)側(cè)儲能、跨省跨區(qū)互濟(jì)等電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)資源予以應(yīng)對。“十四五”期間，一方面，我國新能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、電網(wǎng)安全運行等將面臨更大壓力和挑戰(zhàn)；另一方面，電動汽車、儲能、智能家居、負(fù)荷聚合商、綜合能源、虛擬電廠等負(fù)荷側(cè)新業(yè)態(tài)蓬勃興起，為“源網(wǎng)荷儲”互動提供了潛在可調(diào)節(jié)資源和市場機(jī)遇。因此，亟需轉(zhuǎn)變“源隨荷動”的傳統(tǒng)模式，通過“源網(wǎng)荷儲”互動提高電力系統(tǒng)靈活性。


“源網(wǎng)荷儲”互動能夠調(diào)動全社會靈活性資源，降低能源轉(zhuǎn)型的綜合成本。“源網(wǎng)荷儲”互動的本質(zhì)是：通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和多元協(xié)調(diào)控制技術(shù)等智能電網(wǎng)集成創(chuàng)新技術(shù)，綜合利用激勵機(jī)制、價格機(jī)制和市場機(jī)制，廣泛調(diào)動“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)靈活性資源，深度參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和備用，轉(zhuǎn)變“源隨荷動”的傳統(tǒng)模式，實現(xiàn)“荷隨源動”“荷隨網(wǎng)動”“源隨源動”和“源隨網(wǎng)動”的互動模式，最大化利用全社會海量分布的靈活性資源。在特高壓直流故障、省內(nèi)大電源缺失、全網(wǎng)正負(fù)備用不足、調(diào)峰能力不足、尖峰負(fù)荷激增等情景下，“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)可調(diào)節(jié)資源參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，提高新能源消納能力，提高電力供需平衡能力，推遲電源裝機(jī)和配套電網(wǎng)建設(shè)，實現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)高效運行，服務(wù)用戶經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)和可靠用電，降低能源轉(zhuǎn)型的綜合成本。

“源網(wǎng)荷儲”互動已積累大量成熟經(jīng)驗

一是強(qiáng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和智能化技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”資源協(xié)調(diào)控制。

在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定方面，歐盟發(fā)布了智能儀表、通信設(shè)備等制造規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；美國、日本發(fā)布開放式自動需求側(cè)響應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)或接口規(guī)范；澳大利亞實施空調(diào)、熱水器、水泵等需求側(cè)響應(yīng)接口強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)；國內(nèi)則頒布實施了需求側(cè)響應(yīng)系統(tǒng)通用標(biāo)準(zhǔn)，但自動需求側(cè)響應(yīng)、負(fù)荷控制調(diào)節(jié)等標(biāo)準(zhǔn)仍需加快制修訂。

在智能化技術(shù)應(yīng)用方面，歐盟各國推廣智能電表、智能能量盒和家電“即插即用”系統(tǒng)，提高負(fù)荷設(shè)備控制和決策響應(yīng)能力；美國加州電網(wǎng)運營商利用智能逆變控制器雙向調(diào)節(jié)風(fēng)電場功率，使其具備調(diào)峰調(diào)頻能力；日本利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為發(fā)電站、儲能系統(tǒng)、屋頂光伏、分布式風(fēng)電等設(shè)備分配IP地址，并通過能量路由器靈活調(diào)配電力；國內(nèi)部分地區(qū)開展了負(fù)荷聚合控制技術(shù)示范應(yīng)用，實現(xiàn)分散式空調(diào)、熱水器、電開水爐和洗衣機(jī)等負(fù)荷的聚合控制。

二是完善價格機(jī)制和交易機(jī)制，利用市場化方式激勵“源網(wǎng)荷儲”資源參與調(diào)節(jié)。

在價格機(jī)制方面，英國、法國、芬蘭較早采取分時電價，鼓勵用戶參與需求側(cè)響應(yīng)；英格蘭、威爾士、瑞典、挪威開展需求側(cè)競價，抑制了負(fù)荷尖峰；澳大利亞虛擬電廠運營商參與市場交易獲利后，以30%折扣價格向聚合用戶出售電力，分享“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動紅利；我國建立了峰谷電價、尖峰電價和激勵補償機(jī)制，部分省區(qū)探索了需求側(cè)響應(yīng)的機(jī)制，但受制于分時電價機(jī)制缺失，自主響應(yīng)的路徑還不暢通。

在市場交易方面，英國、法國、德國、美國需求側(cè)資源可參與電能量市場、輔助服務(wù)市場和容量市場；日本建立“負(fù)瓦特”市場機(jī)制，引導(dǎo)用戶節(jié)電降低負(fù)荷并在市場中出售獲益；澳大利亞需求側(cè)響應(yīng)可參與批發(fā)市場競價和調(diào)頻市場；國內(nèi)京津唐、江蘇等少數(shù)地區(qū)儲能已可參與調(diào)峰市場，江蘇、山東探索了需求側(cè)響應(yīng)單邊競價模式，但需求側(cè)響應(yīng)還無法參與能量市場和輔助服務(wù)市場。

三是制定政策和行業(yè)規(guī)則，為“源網(wǎng)荷儲”資源參與調(diào)節(jié)提供有力支持。

在政策制定方面，歐盟設(shè)立了公共效益基金支持需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)應(yīng)用和市場建設(shè)，需求側(cè)響應(yīng)達(dá)最大負(fù)荷的4%；美國出臺政策將需求側(cè)響應(yīng)上升為國家行動，部分州的需求側(cè)響應(yīng)達(dá)最大負(fù)荷的20%，18個州實施了系統(tǒng)效益收費制度，在電價中加收2%-3%費用支持需求響應(yīng)；日本實施能源革新戰(zhàn)略和日本再興戰(zhàn)略，為虛擬電廠技術(shù)提供補貼，計劃2030年需求側(cè)響應(yīng)達(dá)最大負(fù)荷的6%；國內(nèi)穩(wěn)步推進(jìn)火電機(jī)組靈活性改造，完善電力輔助服務(wù)補償或市場機(jī)制，要求需求側(cè)調(diào)峰能力占最大負(fù)荷的3%，負(fù)荷控制能力占最大負(fù)荷的10%。

在行業(yè)規(guī)則方面，法國、德國完善市場規(guī)則，降低門檻，鼓勵需求側(cè)實體參與市場；美國、丹麥立法支持需求側(cè)資源可等同發(fā)電資源，參與電力批發(fā)市場；澳大利亞立法激勵零售商與發(fā)電廠簽訂合同或直接投資調(diào)節(jié)資源、與用戶簽訂需求側(cè)響應(yīng)合同；在國內(nèi)，山西要求煤電機(jī)組靈活性改造容量與新能源裝機(jī)匹配，河南支持電網(wǎng)企業(yè)需求側(cè)響應(yīng)補貼納入輸配電價核定。

技術(shù)、市場、政策仍有完善空間

近年來，國內(nèi)外結(jié)合電網(wǎng)實際需求，借助先進(jìn)技術(shù)，利用靈活市場機(jī)制，完善政策措施，在“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動方面做了很多實踐，取得一定成效。如針對電力供需平衡問題，利用市場機(jī)制調(diào)動靈活調(diào)節(jié)電源、跨區(qū)調(diào)節(jié)容量和需求側(cè)響應(yīng)資源加以解決；針對電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題，通過市場機(jī)制調(diào)動儲能參與調(diào)頻、補貼激勵精準(zhǔn)控制毫秒級可中斷負(fù)荷加以解決；針對可再生能源消納和電網(wǎng)調(diào)峰問題，通過跨區(qū)電能交易、平衡市場、分時電價等市場化機(jī)制加以解決等。

從國外經(jīng)驗看，各國強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和智能化技術(shù)應(yīng)用，以能效管理帶動負(fù)荷側(cè)資源利用業(yè)務(wù)發(fā)展，“源網(wǎng)荷儲”資源深度參與電能量市場和輔助服務(wù)市場，強(qiáng)化市場機(jī)制和政策支持，以穩(wěn)定的政策和收益預(yù)期推動“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)應(yīng)用和市場培育。雖然我國出臺了尖峰電價、補貼激勵、有償調(diào)峰等政策，初步探索了需求響應(yīng)競價機(jī)制，但實時需求側(cè)響應(yīng)和精準(zhǔn)負(fù)荷控制技術(shù)應(yīng)用還處于示范階段，缺乏用戶側(cè)資源參與能量市場和輔助服務(wù)市場的機(jī)制，煤電機(jī)組靈活性改造、新能源儲能等約束性政策以及補貼資金渠道有待進(jìn)一步優(yōu)化。建議下一步在“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)體系、市場機(jī)制和政策支持等方面進(jìn)一步完善提升。

在技術(shù)體系方面，一要推動建立負(fù)荷側(cè)資源利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)化政府、行業(yè)和企業(yè)協(xié)同，加快建立“源網(wǎng)荷儲”相關(guān)終端設(shè)備、通信接口、并網(wǎng)運行和控制等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，打通負(fù)荷設(shè)備、采集終端、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、交易系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和控制通道，實現(xiàn)負(fù)荷資源可觀可測、可控可調(diào)的閉環(huán)集約管理。

二要持續(xù)深化可調(diào)節(jié)負(fù)荷精準(zhǔn)控制技術(shù)應(yīng)用。目前我國僅少數(shù)地區(qū)實現(xiàn)了秒級和毫秒級負(fù)荷精準(zhǔn)控制。需進(jìn)一步推動負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)、負(fù)荷聚合平臺、負(fù)荷自治控制終端建設(shè)，深化負(fù)荷聚合調(diào)控和精準(zhǔn)預(yù)測技術(shù)應(yīng)用，提高負(fù)荷調(diào)節(jié)的精度，為可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電力交易和輔助服務(wù)提供技術(shù)基礎(chǔ)。

三要深入開展能源數(shù)字技術(shù)應(yīng)用和綜合能源服務(wù)。發(fā)揮能效管理市場的導(dǎo)入作用，通過負(fù)荷管理平臺，利用能源大數(shù)據(jù)技術(shù)，加強(qiáng)用電數(shù)據(jù)分析，刻畫用戶行為和畫像，提供能效管理等綜合能源服務(wù)，提高用戶收益，激發(fā)用戶參與“源網(wǎng)荷儲”互動的積極性。

在市場機(jī)制方面，一要深化支撐“源網(wǎng)荷儲”互動的市場機(jī)制設(shè)計。將需求側(cè)響應(yīng)、虛擬電廠等資源納入中長期、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)市場。完善輔助服務(wù)補償機(jī)制，動態(tài)優(yōu)化調(diào)整輔助服務(wù)最高限價，提高收益水平。加快銜接省間和跨省輔助服務(wù)市場。現(xiàn)貨市場成熟后，電能量市場融合調(diào)峰輔助服務(wù)市場作用，優(yōu)化配置“源網(wǎng)荷儲”調(diào)節(jié)資源。

二要逐步健全負(fù)荷側(cè)資源輔助服務(wù)競價機(jī)制。初期，設(shè)置獨立的負(fù)荷側(cè)資源輔助服務(wù)市場，由負(fù)荷側(cè)資源主體間參照標(biāo)桿價格開展競價，引導(dǎo)低成本市場主體積極參與，培育市場認(rèn)知度。后期，隨可調(diào)負(fù)荷資源廣泛參與，逐步實現(xiàn)發(fā)電側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源同臺競價，形成統(tǒng)一完整的輔助服務(wù)市場。

三要建立常態(tài)化實時需求側(cè)響應(yīng)容量激勵機(jī)制。針對實時需求側(cè)響應(yīng)資源制定年度保底容量認(rèn)定規(guī)則，對常年保持有效在線水平的實時需求側(cè)響應(yīng)負(fù)荷資源，按認(rèn)定保底容量執(zhí)行常態(tài)化年度激勵，按實際調(diào)控響應(yīng)量執(zhí)行單次響應(yīng)激勵，提升負(fù)荷資源實時響應(yīng)參與積極性。

四要建立需求側(cè)響應(yīng)參與清潔能源消納的交易機(jī)制。按照“誰受益、誰出資”原則，尖峰電價資金池僅用于削峰需求側(cè)響應(yīng)激勵。針對填谷需求側(cè)響應(yīng)，建立清潔能源消納交易機(jī)制。由新能源發(fā)電商按需發(fā)起邀約報價，負(fù)荷側(cè)資源響應(yīng)執(zhí)行后，按成交價獲得相應(yīng)激勵。

在政策支持方面，一要積極爭取政策持續(xù)提升電源側(cè)調(diào)節(jié)能力。加快出臺煤電機(jī)組靈活性改造促進(jìn)政策，積極探索年度煤電機(jī)組靈活性改造容量與新增新能源裝機(jī)容量、煤電發(fā)電利用小數(shù)掛鉤，推動煤電機(jī)組通過技術(shù)改造實現(xiàn)最小出力低至30%的深度調(diào)節(jié)能力。出臺新能源聯(lián)合儲能項目優(yōu)先建設(shè)和并網(wǎng)的支持政策。

二要積極爭取政策持續(xù)提升負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)能力。出臺政策支持有條件地區(qū)盡快構(gòu)建占電網(wǎng)最大負(fù)荷5%的需求側(cè)響應(yīng)資源庫。探索尖峰電價、偏差考核、跨省購售結(jié)余、政府專項補貼等資金渠道，鼓勵有條件地區(qū)將電網(wǎng)企業(yè)需求側(cè)響應(yīng)補貼納入輸配電價核定，加快推動負(fù)荷側(cè)資源聚合形成規(guī)模化應(yīng)用。

  （作者均供職于國網(wǎng)能源研究院）