“十三五”电能替代超过8000亿千瓦时
2025年需求响应规模有望达到7000万千瓦
中国电力新闻网记者 刘泊静
电力需求侧特征的新变化，给2020年以及未来的需求侧管理提供了大有可为的空间。
2020年，电力需求侧管理在推进能源消费革命、实施能源消费“双控”中发挥了重要作用。电力消费效率明显提升，万元国内生产总值用电量降至632千瓦时左右，比2015年减少了近90千瓦时。电能替代电量超过2000亿千瓦时，终端电气化水平达到27%。作为供给侧结构性改革的重要内容，电力需求侧管理进一步推动了供需协调优化，调动需求侧资源在削峰填谷、缓解电力供需矛盾、推进清洁能源消纳方面发挥了越来越重要的作用。
在碳达峰、碳中和进程中，我国能源电力供需格局将发生深刻变化。专家预测，“十四五”期间，我国负荷尖峰化趋势将越发显著，供需双侧均亟需电力需求侧管理充分发挥在促进可再生能源消纳、提升电力系统灵活调节能力方面的作用。到2025年，我国电力需求响应规模有望达到7000万千瓦同时，占最大负荷的4%左右。电力需求侧管理也应进一步推进节能提效，引导全社会形成节约能源和使用绿色能源的生产生活方式，推动能源消费方式加速升级。
电能替代规模远超预期 节能提效深入推进
国内外发展经验表明，电气化水平与能源强度呈明显的负相关关系，电能占终端能源比重每上升1个点，能源强度可下降3.2%，可促进清洁能源消纳提升1.6个百分点。电气化水平的提升对提高能源综合利用效率、推进能源清洁低碳转型发挥着重要作用。
2020年，我国积极推进电能对化石能源的深度替代，在居民采暖、交通、工农业生产等领域减少散烧煤和燃油消费。“十三五”期间全国电能替代规模超过8000亿千瓦时，占新增用电规模的44%。
北方地区清洁取暖煤改电加速推进。截至去年10月，北方农村地区“煤改电”用户达到1215万户，重点地区的农村清洁取暖率达到了71%。2018-2020年，国家电网共为863万户居民实施“煤改电”，新增电供暖面积6.79亿平方米，预计2018-2021年三个取暖季累计完成取暖电量456亿千瓦时，替代散烧煤2533万吨，减排二氧化碳4549万吨。
在交通领域，电动汽车成为电能替代的重要增量。我国建成了全球最大的充换电网络。中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据显示，2020年全国充电基础设施增量为46.2万台，累计数量达168.1万台，同比增长37.9%。充电设施覆盖全国450座城市，覆盖率约为90%，全年充电量约为100亿度。
在工农业生产领域，在钢铁、铸造、玻璃、陶瓷等重点行业积极推广工业电锅炉、电窑炉等技术，国家电网在2018-2020年间实施替代项目2.5万个，完成替代电量1145亿千瓦时。农业灌溉电气化、电烤烟、粮食电烘干等电能替代项目也得到积极推进，农村电气化率达到18%。
作为推进节能提效的重要手段，电力需求侧管理持续引导节约用电，通过实施差别电价、峰谷分时电价、阶梯电价等方式引导节约有序合理用电。电网企业、售电公司和综合能源服务企业积极为用户提供能效服务，推广先进节电技术，重点提升工业园区、建筑楼宇、公共机构等领域能效水平。在工业领域，重点开展余热余压利用、电机优化、供配电节能、锅（窑）炉高效燃烧、高效换热、工艺节能等业务；在建筑领域，重点开展建筑围护结构保温隔热、高效锅炉、智能楼宇等业务；在商业综合体、办公楼、机场、医院、学校、酒店、数据中心等公共建筑，以能源费用托管、节能效益分享等合同能源管理模式，推广空调系统能效优化提升服务解决方案，拓展建筑能效服务市场。能效提升为电能服务、节能服务、综合能源服务产业创造了广阔的市场空间。能源服务水平的提升也为推动全社会形成节约优先的用能方式提供了更强的技术和市场环境基础。
需求响应更为活跃 电力系统灵活调节能力有效提升
去年以来，受经济快速恢复、极端天气等多重因素影响，全国多地用电量刷新历史记录，湖南、江西等地启动了有序用电和电力需求响应。在电力供应结构性矛盾和电力供需矛盾愈发凸显的情况下，电力行业正加速推进需求侧资源广泛参与电网运行能量互动，提升电力系统的灵活调节能力和运行效率。
2020年，电力需求响应在规模、方式、参与主体、市场机制等方面均取得了积极进展。
国网能源研究院电力供需所主任工程师吴鹏介绍，截至去年底，国网经营区需求侧响应能力达到2690万千瓦，约占最大用电负荷的3%，江苏、浙江、山东可调节负荷规模分别达到629万、650万、477万千瓦。
新能源的大规模接入让曾经多以“削峰”出现的需求响应，如今在“填谷”方面发挥着越来越重要的作用，形成峰谷负荷双向调控体系。去年国庆假期前三天，江苏累计实施需求响应填谷1340万千瓦，促进清洁能源消纳8690万千瓦时，单次响应降低电网峰谷差率约3.53个百分点。
电力需求响应的参与主体更加多元。总容量16万千瓦的冀北虚拟电厂示范工程已运行一年，接入了可调式工商业、智能楼宇、储能、电动汽车充电站、分布式光伏等11类可调资源。
电力需求响应的技术创新和市场机制创新加速激活需求侧资源。信息技术与能源系统的深度融合为需求侧响应奠定了技术基础。电力现货市场和电力辅助服务市场机制的逐步完善，为建立合理体现需求侧资源价值的市场化价值机制奠定了市场机制基础。
冀北虚拟电厂基于智能管控平台，综合运用数字技术和智能控制技术，让用户侧可调资源智慧聚合，形成柔性互动能力。虚拟电厂作为第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场。商运后的四个月即获得总收益160.4万元，日最高收益近9万元。
浙江开启能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设，研发国内首个面向电力市场的主动需求响应平台，充分运用互联网技术提升电网与用户双向互动能力；改变以往的“年度固定价格”补贴方式，引入市场化竞价机制，客户日前竞价，按边际出清原则进行统一市场出清，科学合理体现可调节负荷的市场价值。
山东采用了系统导向的紧急型需求响应和价格导向的经济型需求响应的“双导向”参与模式，建立了容量市场和电能量市场相结合的“双市场”价格补偿机制，由“需求侧报量+固定补偿价”模式向市场化的“需求侧竞价+最高限价”模式转变。
新一代电力系统需要电力供需协调优化
进入新发展阶段，构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，对加强需求侧管理，形成更高水平的供需动态平衡提出了新的要求。作为全球最大的能源消费国和石油天然气进口国，我国更要加快畅通能源供需衔接、实现更高水平的能源供需适配。
同时，运行特性加速变化的电力系统对电力供需协调优化的需求更为迫切。
国网能源研究院能源规划所室主任伍声宇表示，碳达峰、碳中和目标下，我国电力系统运行特性将进一步发生显著变化，“双高”“双峰”特征更为突出，传统可控型电源比重持续下降，电力系统转动惯量以及调频调压能力不足，系统抗扰动能力和调节能力不断降低。新能源出力波动大、可控程度低，传统的“源随荷动”模式被打破，增大了系统调节需求。随着近中期新能源消纳规模加速提升，将持续推高电力系统整体利用成本。
需求侧资源具备经济性和灵活性优势，可以作为替代资源参与电力综合规划，延缓电源电网建设。电力需求侧管理在推进供应侧与用户侧大规模友好互动、促进可再生能源消纳、保障供需平衡、提升系统灵活性和可靠性、提高用户效能等方面将受到行业更高的重视和期待。
吴鹏建议，“十四五”期间，要深入开展可调节负荷资源普查工作，推进可调节负荷资源库建设；配合市场改革进程探索需求响应新机制，将需求侧资源纳入能源系统规划和运行，建立并完善电力供求平衡机制，推动需求侧资源参与备用、调峰等辅助服务市场，完善价格和激励机制，培育多元市场主体，运用市场手段调动需求侧参与系统互动的积极性；加强需求响应基础支撑能力建设，提升响应的智能化和信息化水平；分类引导精准施策，充分挖掘不同行业的需求响应潜力。
在电能替代方面，中电联预测，考虑到电能替代容易实施的项目已基本完成，后续增长会进入平缓期，预计“十四五”电能替代规模6000亿千瓦时，占新增用电规模近30%。2021年全年电能替代规模将超过2000亿千瓦时。
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