我國電力市場化改革帶來多種電力市場機制的建立，包括中長期電能市場、現(xiàn)貨能量市場、輔助服務市場、容量市場等，將對需求響應工作開展產(chǎn)生深遠影響。本研究的目的是分析電力市場化改革對需求響應工作的影響，提出未來實施需求響應的建議。

 

需求響應是指在用電高峰時段或系統(tǒng)安全可靠性存在風險時，電力用戶根據(jù)用電價格信號或者激勵協(xié)議要求，自主減少或者增加某時段用電負荷。需求響應有利于緩解系統(tǒng)短期容量短缺、推遲電網(wǎng)升級投資、降低高峰電價、減小電價波動風險、優(yōu)化資源配置等。我國目前開展的需求響應機制主要是分時、尖峰電價和可中斷負荷試點項目。2015年3月《進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號）發(fā)布后，國家發(fā)展改革委、國家能源局陸續(xù)印發(fā)《關于推進輸配電價改革的實施意見》、《關于推進電力市場建設的實施意見》、《關于有序放開發(fā)用電計劃的實施意見》、《關于推進售電側(cè)改革的實施意見》等電力體制改革配套文件。電力市場化改革將對需求響應工作產(chǎn)生深遠影響，本文分別分析電改對需求響應機制、主體的影響，以及潛在的問題和挑戰(zhàn)。

 

1電力市場化改革對需求響應機制的影響

 

電改后我國將逐漸形成基于市場的需求響應機制，包括中長期電能市場、現(xiàn)貨能量市場、輔助服務市場、容量市場等。市場化定價的長效、高效機制，有利于激發(fā)需求響應資源開發(fā)的積極性，尤其是差異化、個性化資源；同時也促進拓展需求響應的功能范圍，需求側(cè)資源通過參與調(diào)峰、備用和調(diào)頻等，不僅促進電力供需平衡、提高系統(tǒng)可靠性、提高負荷率，而且可以一定程度上促進可再生能源消納、促進先進機組高效運行、推動節(jié)能減排、提高能源系統(tǒng)經(jīng)濟性。下面按照市場發(fā)展順序，分別探討中長期電能市場、現(xiàn)貨能量市場、輔助服務市場、容量市場的建立對需求響應機制的影響。

 

 

 

1）中長期電能市場通過雙邊協(xié)商調(diào)動差異化的需求側(cè)資源，可以精準促進可再生能源消納、先進火電機組高效運行。

 

中長期電能交易主要開展多年、年度、季度、月度、周等日以上電能量交易，通過雙邊自主協(xié)商、集中競價2種方式確定交易量和交易價格。根據(jù)《關于推進電力市場建設的實施意見》指出“具備條件的地區(qū)逐步建立以中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補充的市場化電力電量平衡機制”，中長期電能市場是我國電力市場的主要組成部分。

 

政府目錄電價政策過去發(fā)揮了重要的移峰填谷作用，分時電價、尖峰電價促進了全社會用電負荷曲線的改善和負荷率的提升。但是統(tǒng)一的政府定價轉(zhuǎn)移的電量有限，因為目錄電價是分別針對居民生活、一般工商業(yè)、大工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等類別制定，缺乏對同一個類別中不同用戶的差異化考慮，同時也缺乏對可再生能源和先進機組出力富余情況的精準反映。中長期電能市場中，發(fā)電企業(yè)與大用戶或者售電企業(yè)可以自行協(xié)商個性化的交易方案，同時售電企業(yè)通過制定分時電價、尖峰電價等價格套餐，可以將批發(fā)市場的價格信號傳遞給零售市場的終端用戶。個性化的交易協(xié)議有利于更自主、靈活的負荷匹配，更充分地調(diào)動需求側(cè)差異化的資源，也有利于精準促進可再生能源消納、先進火電機組高效運行。近年來吉林、內(nèi)蒙古已經(jīng)開展風電企業(yè)與電力用戶直接交易試點，通過風電場與大用戶直接交易，提高了風電利用小時。未來為了進一步刺激可再生能源成本下降和解決高比例消納問題，隨著可再生能源成本下降和配額制實施，可再生能源機組將更多地參與電力市場競爭，中長期電能市場將發(fā)揮更大作用。

 

 

 

2）現(xiàn)貨電能市場反映出短期市場供求關系，及時引導用戶調(diào)整用電行為，有利于促進提高系統(tǒng)可靠性和可再生能源消納。

 

現(xiàn)貨電能市場主要開展日前、日內(nèi)、實時電能量交易，按成本最小原則建立現(xiàn)貨交易機制，形成可以反映當下供求關系的價格，將價格信號傳遞給用戶，引導用戶及時調(diào)整用電行為，促進市場供需平衡。在市場發(fā)展成熟階段，現(xiàn)貨市場可以開展緊急需求響應項目，允許可削減/中斷負荷參與競價，根據(jù)自愿削減負荷量獲得補償。

 

目錄電價的每一次調(diào)整都需要經(jīng)歷大量研究、評估工作，調(diào)整周期較長，大多是一年及其以上，不能及時反映市場供求關系的變化。例如在夏季用電高峰時段，由于目錄電價不能及時反映當下市場供不應求的嚴重情況，許多用戶沒有避免不必要的高峰用電。而現(xiàn)貨電能市場中，價格隨實際電力供需情況變化，促使大用戶調(diào)整用電行為，避免高峰用電或者消納過剩電力，同時如果價格傳遞到零售市場，也可促使更多終端用戶調(diào)整用電行為。未來為了解決可再生能源高比例接入下的棄風、棄光問題，現(xiàn)貨電能交易可發(fā)揮積極作用。由于可再生能源出力波動在年度或者月度交易中難以準確預測，而日前或日內(nèi)交易時可較準確預測，可通過日前、日內(nèi)、實時現(xiàn)貨電能市場，及時引導需求側(cè)消納富余的可再生能源。

 

 

 

3）輔助服務市場為可中斷負荷、調(diào)峰、調(diào)頻服務提供市場化定價，建立需求響應“誰受益、誰承擔”的長效、高效補償機制。

 

輔助服務市場提供備用、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等服務交易。大用戶、負荷集成商可以同供應側(cè)資源一起提供輔助服務，承諾提供可中斷負荷、調(diào)峰、調(diào)頻等專業(yè)化的系統(tǒng)運行服務，約定輔助服務權利義務。

 

需求側(cè)資源可以參與輔助服務市場簽訂可中斷負荷響應協(xié)議，由市場決定可中斷負荷電價。在輔助服務市場中，需求側(cè)資源與發(fā)電機組、儲能設施一起競價，根據(jù)報價出清，讓市場選擇最高效的輔助服務措施。使得服務價格反映提供輔助服務的成本，體現(xiàn)輔助服務的市場價值，為市場成員提供經(jīng)濟信號，最小化終端用戶承擔的費用。

 

需求側(cè)資源還可參加輔助服務市場簽訂調(diào)峰、調(diào)頻服務協(xié)議，由市場決定服務價格。例如，可再生能源的隨機性、間歇性，會造成系統(tǒng)的有功不平衡，導致系統(tǒng)的頻率波動，為了平衡風力發(fā)電和光伏發(fā)電帶來的頻率波動，需要充足的調(diào)頻備用來保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。未來高比例可再生能源接入對調(diào)頻輔助服務交易，尤其是調(diào)動需求側(cè)儲能資源參與調(diào)頻提出更迫切的需求。對于需求側(cè)資源參與輔助服務，目前國家能源局已經(jīng)以電儲能為試點出臺了政策。《促進電儲能參與“三北”地區(qū)電力輔助服務補償（市場）機制試點工作》提出用戶側(cè)建設的一定規(guī)模的電儲能設施，作為獨立市場主體或與發(fā)電企業(yè)聯(lián)合參與調(diào)頻、深度調(diào)峰和啟停調(diào)峰等輔助服務。

 

 

 

4）容量市場為需求響應提供基于市場化定價的確定收益，有效激勵開發(fā)需求響應潛力，提高容量儲備的經(jīng)濟有效性。

 

《關于推進電力市場建設的實施意見》指出“長期發(fā)電容量存在短缺風險的地區(qū)，可探索建設容量市場。”負荷集成商、大用戶等參與容量市場競價，簽訂需求響應協(xié)議，承諾在負荷削減時必須強制削減用電，如果違約將接受罰款。無論是否被調(diào)用，需求響應用戶都會獲得一個確定的容量收益。在容量市場中，需求側(cè)資源參與容量市場交易對于負荷集成商、用戶風險較小，參與容量市場用戶可以適當改變自身用電行為，獲取較為確定的收益。參與容量市場交易已經(jīng)在國外實施獲得成功，需求響應一直走在世界前列的美國PJM市場中，容量市場收入成為需求響應參與者的最主要的收入來源。容量市場的清算價格給了電源及需求響應資源投資者一個長期的穩(wěn)定的價格信號，有利于投資者規(guī)避市場風險，鼓勵投資以保證容量的充裕性。

 

2電力市場場化改革對需求響應主體的影響

 

2.1 電網(wǎng)企業(yè)

 

電網(wǎng)企業(yè)作為具體組織實施需求響應的主體機構，在電改后將承擔更多元、復雜的責任。一方面電改要求電網(wǎng)企業(yè)組織實施更多元的需求響應機制。電網(wǎng)企業(yè)除了組織實施直接負荷控制項目、可中斷負荷項目，以及執(zhí)行分時電價、尖峰電價等目錄電價外，還需要組織實施輔助服務市場、容量市場的需求響應項目，組織中長期電能交易、現(xiàn)貨電能交易市場。電網(wǎng)公司在政府授權下，作為實施市場的主體機構，需要制定詳細的需求響應協(xié)議，明確用戶削減負荷量的計量方法、激勵費率確定方法以及用戶不能按照合同規(guī)定進行響應時的懲罰措施等，并與用戶簽訂協(xié)議。電網(wǎng)公司需要對輔助服務、容量需求做出評估，組織納入需求響應資源的市場競價和交易。另一方面電改對電網(wǎng)企業(yè)的需求響應管理模式提出了新要求。電網(wǎng)企業(yè)除了直接聯(lián)系用戶協(xié)商參與需求響應協(xié)議內(nèi)容，還需要建立新流程、新制度，完成與負荷集成商、純售電企業(yè)、配售電企業(yè)等代理之間的需求響應管理工作。

 

2.2 負荷集成商

 

電改后長效、穩(wěn)定的需求響應市場機制將吸引成立更多的負荷集成商，有利于充分挖掘需求響應潛力。本文中負荷集成商指不開展售電業(yè)務、專門提供需求響應服務的代理商。負荷集成商致力于開展需求響應服務，通過為用戶代理簽訂需求響應協(xié)議，幫助用戶調(diào)整用電行為以獲取經(jīng)濟回報。容量市場、輔助服務市場、可中斷負荷項目、直接負荷控制項目等激勵型需求響應對用戶響應的及時性、可靠性要求高，懲罰約束條件復雜，需要專業(yè)的技術支撐和人員投入。負荷集成商填補了專業(yè)化服務的空白，憑借先進的技術和服務手段幫助用戶挖掘需求側(cè)響應資源。根據(jù)國外電力市場經(jīng)驗，負荷集成商是激勵型需求響應服務的主導方，例如在美國PJM市場中絕大多數(shù)激勵型需求響應以負荷集成商為實施主導方。同樣代理需求響應的售電企業(yè)雖然擁有現(xiàn)成的直接客戶關系，但通常更關注于能量市場交易，缺乏集成并管理客戶參加激勵型需求響應的專業(yè)知識和積極性。

 

2.3 發(fā)電企業(yè)

 

過去發(fā)電企業(yè)不直接影響用戶，電改后發(fā)電企業(yè)擁有了影響需求側(cè)能力，可通過影響需求側(cè)用電行為促進可再生能源消納和提高大容量、高參數(shù)、超低排放機組運行效率，這對發(fā)電企業(yè)既是發(fā)展機遇，也是內(nèi)在需求。一方面根據(jù)《關于有序放開發(fā)用電計劃的實施意見》“開展發(fā)電企業(yè)與用戶直接交易，加快電力電量平衡從以計劃手段為主向以市場手段為主轉(zhuǎn)變”，電改后發(fā)電企業(yè)在中長期電力市場與售電企業(yè)或大用戶雙邊協(xié)商，確定多年、年度、季度、月度、周交易量和交易價格，可以努力實現(xiàn)發(fā)用電雙方負荷曲線基本匹配。發(fā)電企業(yè)通過直接交易影響大用戶的用電行為，或通過售電企業(yè)間接影響用戶，可促進可再生能源發(fā)電消納，以及提高先進火電機組的運行效率。另一方面根據(jù)《關于推進售電側(cè)改革的實施意見》中“發(fā)電公司及其他社會資本均可投資成立售電公司”，發(fā)電企業(yè)可以投資組建售電主體進入售電市場，直接從事售電業(yè)務，通過制定價格套餐或者代理需求響應協(xié)議來直接影響客戶用電行為，幫助用戶監(jiān)控、優(yōu)化負荷。

 

2.4 售電企業(yè)

 

電改后多元化的市場主體參與售電市場，電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)，以及高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)或經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、分布式電站、公共服務行業(yè)、節(jié)能服務公司、社會資本等均可注冊售電公司。受開放競爭的市場環(huán)境影響，售電企業(yè)將積極挖掘和整合需求響應資源，增加用戶收益，增強客戶粘性，以提高自身市場競爭力。可以提供專業(yè)技術手段、管理經(jīng)驗和專家團隊服務，幫助用戶更加充分挖掘調(diào)整用電行為的潛力。一方面售電企業(yè)基于能量市場，對用戶制定差異化電價套餐，影響用戶用電行為，從而在中長期市場、現(xiàn)貨市場中減少高峰時段采購需求，增加電力富余時段采購需求，幫助用戶獲得更經(jīng)濟的電力供應，增強在市場競爭中的優(yōu)勢。另一方面售電企業(yè)憑借對客戶負荷特性、用電行為的跟蹤了解，可以幫助客戶選擇最適宜的激勵型需求響應項目，為客戶賺取經(jīng)濟回報。開放市場環(huán)境下售電企業(yè)將向綜合能源服務方向發(fā)展，涵蓋供電、供燃氣、供熱、供冷、開展能效管理和分布式能源管理等，有利于拓展需求響應空間、提高靈活性。開展綜合能源服務的售電企業(yè)憑借多能互補的能源供應與服務能力，利用多熱源共網(wǎng)、蓄熱蓄冷措施，彌補用電負荷調(diào)節(jié)對供熱制冷的影響，使得需求響應空間更大、更靈活。

 

3潛在的問題與挑戰(zhàn)

 

成熟的電力市場化改革可以為需求響應工作帶來諸多積極影響，一方面建立市場化定價的長效、高效機制，激發(fā)需求響應資源開發(fā)的積極性，尤其是差異化、個性化資源，同時將需求響應的功能范圍從提高系統(tǒng)可靠性、提高負荷率，拓展到促進可再生能源消納、促進先進機組高效運行、提高能源系統(tǒng)經(jīng)濟性。另一方面多元化市場主體促進對需求響應潛力的充分挖掘。但是，在實現(xiàn)過程中，存在一些客觀的問題和不可忽視的挑戰(zhàn)。

 

1）能量市場可以實現(xiàn)價格型需求響應，但能量市場需求響應的不確定性大，需要更加有約束作用的直接負荷控制項目、可中斷負荷項目、輔助服務市場、容量市場等激勵型需求響應。能量市場基于時間的電價信號可以一定程度上促使需求側(cè)調(diào)整用電行為，增加在價格便宜的電力過剩時段用電，或者削減在價格高的電力緊張時段用電，但是由于價格型需求響應機制對用戶沒有直接約束，用戶的響應行為具有隨機性，需求響應的結果往往是不確定、缺乏可靠度的。因此價格型需求響應不能保證提高系統(tǒng)可靠性。在激勵型需求響應機制中，電網(wǎng)公司與用戶或者代理商簽訂約束性的需求響應協(xié)議，基于協(xié)議對用戶或者負荷集成商提出一定的響應標準和違約約束，促進有效、可靠地保障電力平衡和系統(tǒng)安全可靠運行，有利于控制不確定性和運行風險。在發(fā)達國家，與系統(tǒng)運營商簽訂的激勵型需求響應機制經(jīng)過長期實際檢驗，一直被認為是技術有效、經(jīng)濟高效的。

 

2）基于輔助服務市場和容量市場的需求響應機制建設完善需要較長時間，中短期內(nèi)直接負荷控制、可中斷負荷項目將發(fā)揮重要作用。輔助服務市場和容量市場比能量市場、其他激勵型需求響應協(xié)議要更加復雜，對于定價規(guī)則、技術手段、用戶響應能力、強制性測試有更精細化、差異化的要求，需要較多時間、資金建設基礎設施和機制。輔助服務市場對參與用戶的要求非常嚴格，比如要求具有一定的上下調(diào)節(jié)容量、提供的輔助服務容量能夠保持特定的時間等。即使在電力市場和需求響應機制建設較早、商業(yè)及金融環(huán)境成熟的美國，需求側(cè)參與輔助服務市場的數(shù)量十分有限，同時容量市場機制仍不完善，缺乏針對需求響應速度和精準度的精準激勵。直接負荷控制項目、可中斷負荷項目等可控度高、運行高效，一直是國內(nèi)外重要的需求響應機制。直接負荷控制項目是指用戶同意電網(wǎng)公司在系統(tǒng)發(fā)生緊急情況下，在不給用戶提前通知或只短時間提前通知的前提下，以支付給用戶一定獎勵或電費折扣為交換，遙控調(diào)整或關閉用戶電器設備的項目。可中斷負荷項目是指用戶在收到通知時可選擇削減負荷從而獲得一個電價折扣或者電費抵扣的回報，如果用戶選擇響應但是沒有如約執(zhí)行削減， 他則會一定程度上接受懲罰。

 

3）開放、競爭的市場要求多專業(yè)融合，需要加強監(jiān)管體系建設。充滿競爭的市場環(huán)境要求跨專業(yè)融合與創(chuàng)新。需求響應工作開展要求制造、建筑、經(jīng)濟、金融、法律、心理、計算機等多專業(yè)的跨界融合和資源整合，例如對海量用戶的生產(chǎn)信息、建筑暖通照明信息進行數(shù)據(jù)挖掘，整合需求側(cè)與多能互補資源設計不同能源服務促銷套餐，提供移動互聯(lián)網(wǎng)在線服務，創(chuàng)建金融產(chǎn)品服務等。開放競爭的市場和創(chuàng)新多元的產(chǎn)品服務對監(jiān)管提出了新挑戰(zhàn)。如果沒有健全、有力的市場監(jiān)管，例如在違約懲罰制度不健全時，電力緊張時期可能出現(xiàn)電力危機，造成經(jīng)濟損失和社會不穩(wěn)定。因此亟待研究建立一套完整的法律法規(guī)、監(jiān)管手段和配套措施，加強監(jiān)管體系建設，為市場健康發(fā)展提供保障。

 

4結論與建議

 

本文從需求響應機制、主體的角度分析了電力市場化改革的影響，主要有以下幾點結論與建議。

 

1）電改促使建立基于中長期電能市場、現(xiàn)貨能量市場、輔助服務市場、容量市場等的需求響應機制，市場化定價的長效、高效機制有利于激發(fā)需求響應資源開發(fā)的積極性，尤其是差異化、個性化資源。中長期電能市場中，發(fā)電企業(yè)與大用戶或者售電企業(yè)可以自行雙邊協(xié)商出個性化的電價方案，有利于充分調(diào)動差異化的需求側(cè)資源。現(xiàn)貨電能市場中，電能交易發(fā)現(xiàn)并反映當下供需情況的價格，及時引導用戶調(diào)整用電行為。輔助服務市場中，可中斷負荷、調(diào)峰、調(diào)頻服務的市場化定價，建立了需求響應“誰受益、誰承擔”的長效、高效補償機制。容量市場中，為需求響應提供基于市場化定價的確定收益，有效激勵開發(fā)需求響應資源潛力。沒有絕對好的市場機制可以照搬，各地區(qū)需根據(jù)電力市場化階段、基礎設施建設條件、電力供需情況等開展差異化建設，因地制宜創(chuàng)新設計、合理嘗試，逐步建設完善多種互補的機制。

 

 

2）電改后基于市場的需求響應機制拓展了需求響應的功能范圍，需求響應發(fā)揮的功能將不僅是緩解電力供需緊張、提高負荷率、增強系統(tǒng)可靠性，而且可以一定程度上促進可再生能源消納、促進先進機組高效運行、推動節(jié)能減排和提高能源系統(tǒng)經(jīng)濟性。中長期電能市場中，通過雙邊協(xié)商實現(xiàn)更自主、靈活的負荷匹配，有利于精準促進可再生能源消納、先進火電機組高效運行；現(xiàn)貨電能市場中，由于可再生能源出力波動在日前或日內(nèi)交易時可較準確預測，可以及時引導需求側(cè)消納富余的可再生能源；輔助服務市場中，需求側(cè)資源可簽訂調(diào)頻服務協(xié)議，平衡風力發(fā)電和光伏發(fā)電帶來的頻率波動；容量市場中，針對可再生能源高比例接入下備用容量減少情況，需求側(cè)資源可參與容量競價，提高容量儲備的經(jīng)濟性。

 

 

3）電改后仍應重視推廣應用直接負荷控制項目、可中斷負荷項目等需求響應項目。能量市場中需求響應行為不確定性大、可靠性差，不能保證提高系統(tǒng)可靠性，需要更加有約束作用的激勵型需求響應。激勵型需求響應中輔助服務市場和容量市場的需求響應協(xié)議復雜，需要對定價規(guī)則、技術手段、約束懲罰、強制性測試有詳細設計，對于信息采集、監(jiān)管等技術支撐平臺提出更高要求，需要較長時間和資金投入，直接負荷控制、可中斷負荷項目仍然是重要、高效的需求響應機制。

 

 

4）電改后需求響應主體多元化，有利于充分調(diào)動需求響應資源潛力。電網(wǎng)企業(yè)作為組織實施需求響應的主體機構，將承擔更多元、復雜的責任，需要組織更多元的需求響應機制以及創(chuàng)新管理模式。負荷集成商數(shù)量將受長效、穩(wěn)定的需求響應市場機制影響而顯著增加，有利于促進充分挖掘需求響應潛力。發(fā)電企業(yè)既獲得通過電力市場或售電企業(yè)影響需求側(cè)的機遇，也面臨在一定程度上承擔可再生能源消納和節(jié)能減排責任的挑戰(zhàn)。售電企業(yè)受開放競爭的市場環(huán)境影響，必須積極挖掘和整合需求響應資源，提高用戶滿意度，同時也將向綜合能源服務方向發(fā)展，結合供冷、供熱、能效管理等拓展需求響應能力。

 

 

 

5）開放、長效的市場機制將吸引風險投資，激發(fā)跨專業(yè)融合、商業(yè)模式創(chuàng)新。需求響應涉及材料制造、裝備生產(chǎn)、建筑、交通、居民生活多領域中電機、電鍋爐、熱泵、冰蓄冷空調(diào)、照明、電動汽車等柔性負荷。充滿競爭的市場環(huán)境將激發(fā)制造、建筑、交通、經(jīng)濟、金融、人文、計算機等跨界合作，激發(fā)對于產(chǎn)品服務和商業(yè)模式的創(chuàng)新。需求響應將不僅服務于能源系統(tǒng)可靠、清潔、高效運行，還可以與能效管理、電能替代、能源互聯(lián)網(wǎng)、金融產(chǎn)品、工業(yè)4.0、車聯(lián)網(wǎng)、智慧社區(qū)等結合，創(chuàng)造價值內(nèi)涵更廣、潛力更大的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)。