美國(guó)需求響應(yīng)實(shí)施現(xiàn)狀及對(duì)中國(guó)的經(jīng)驗(yàn)啟示

◎趙敏杰

美國(guó)需求響應(yīng)實(shí)施現(xiàn)狀及對(duì)中國(guó)的經(jīng)驗(yàn)啟示

◎趙敏杰

需求響應(yīng)在各國(guó)家的實(shí)施受制于自身國(guó)情要求，呈現(xiàn)不同的發(fā)展特色。例如，美國(guó)是最早提出和實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)的國(guó)家，其理論研究和實(shí)施都代表了國(guó)際前沿水平。法國(guó)在需求側(cè)響應(yīng)的立法、保障機(jī)制制定中具有突出的代表性。日本在福島事件之后，明顯加快了需求側(cè)響應(yīng)計(jì)劃的推行。本文著重梳理美國(guó)、法國(guó)、日本和其他國(guó)家需求響應(yīng)實(shí)施現(xiàn)狀和主要內(nèi)容，分析需求響應(yīng)的具體措施機(jī)制以及實(shí)施效果。結(jié)合中國(guó)需求響應(yīng)的發(fā)展現(xiàn)狀，給出國(guó)外需求響應(yīng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)對(duì)中國(guó)的啟示，為建立完善的需求響應(yīng)機(jī)制提供了參考依據(jù)。

需求響應(yīng)屬于需求側(cè)管理（Demand Side Management，DSM）的一個(gè)重要概念。DSM基本概念主要由美國(guó)電力科學(xué)研究院于1986年首次提出，主要是指通過(guò)實(shí)施有效的激勵(lì)措施，引導(dǎo)終端用戶優(yōu)化用電行為，提高自身用電效率，在不影響正常電力需求的情況下，轉(zhuǎn)移和削減部分用電負(fù)荷，以實(shí)現(xiàn)節(jié)約用電負(fù)荷和實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。近年來(lái)，需求響應(yīng)（Demand Response）作為DSM重要的新內(nèi)容，在響應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度方面，展現(xiàn)出了巨大的潛力，得到了世界各國(guó)的國(guó)外關(guān)注。

在2005年，美國(guó)眾、參議院通過(guò)的能源政策法案中，對(duì)需求響應(yīng)的通信設(shè)施建設(shè)、計(jì)量方式制定、實(shí)時(shí)價(jià)格設(shè)計(jì)以及DR收益量化等方面制定了明確的細(xì)則，這為美國(guó)深入開展DR市場(chǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。在2006年2月，美國(guó)能源部下屬聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)（Federal Energy Regulatory Commission，F(xiàn)ERC）在呈交國(guó)會(huì)的報(bào)告中明確定義了DR的基本概念：在競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)中，用戶響應(yīng)高電價(jià)或電力系統(tǒng)在面臨可靠性危機(jī)時(shí)制定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施，調(diào)整和優(yōu)化自身用電行為。該定義明確了DR包括價(jià)格型的需求響應(yīng)（Price-based Demand Response，PBDR） 和 激 勵(lì) 型的需求響應(yīng)（Incentive-based Demand Response，IBDR）。PBDR主要是指用戶根據(jù)實(shí)時(shí)價(jià)格調(diào)整自身用電行為，削減和轉(zhuǎn)移部分用電負(fù)荷。IBDR主要是指用戶響應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行或調(diào)度需求，緊急提供可中斷負(fù)荷。

總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于需求響應(yīng)的研究已逐步從理論框架研究轉(zhuǎn)移至需求響應(yīng)參與系統(tǒng)調(diào)度以及在智能電網(wǎng)的應(yīng)用層面。中國(guó)在需求響應(yīng)方面的核心研究?jī)?nèi)容是總梳理和總結(jié)國(guó)內(nèi)外實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)特有國(guó)情，分析如何優(yōu)化需求響應(yīng)理論及其在中國(guó)電力市場(chǎng)的應(yīng)用。本文總結(jié)典型國(guó)家需求響應(yīng)的實(shí)施現(xiàn)狀，并結(jié)合中國(guó)需求響應(yīng)的基本情況，得出典型國(guó)家需求響應(yīng)實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)啟示。

美國(guó)需求響應(yīng)實(shí)施現(xiàn)狀

美國(guó)是世界上最早開始實(shí)施需求響應(yīng)的國(guó)家之一，提出了基于智能電網(wǎng)建設(shè)和相對(duì)完善電力市場(chǎng)機(jī)制下的電力需求響應(yīng)概念。隨著時(shí)間推移，美國(guó)能源格局變得日益復(fù)雜和動(dòng)態(tài)化，從可再生能源到分布式技術(shù)的發(fā)展，到電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施老化，再到清潔能源的高速發(fā)展和減排目標(biāo)的提高，這些因素形成了一個(gè)充滿挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，電力企業(yè)必須以符合成本效益及環(huán)保的方式確保滿足能源需求，這推動(dòng)了美國(guó)電力需求響應(yīng)的快速發(fā)展，主要包括四個(gè)階段，具體見表1所示。

為了推動(dòng)需求響應(yīng)工作的順利開展，從1992年起，美國(guó)政府陸續(xù)出臺(tái)了需求響應(yīng)發(fā)展扶持性政策，這些政策使需求響應(yīng)資源可以與發(fā)電資源競(jìng)爭(zhēng)，參與批發(fā)市場(chǎng)，并提供各種各樣的服務(wù)，包括能源、容量和輔助服務(wù)。完善的扶持性政策對(duì)于美國(guó)需求響應(yīng)項(xiàng)目成功至關(guān)重要。表2為美國(guó)需求響應(yīng)扶持性政策。

美國(guó)需求響應(yīng)運(yùn)作模式主要有中介機(jī)構(gòu)主導(dǎo)、政府主導(dǎo)和電力公司主導(dǎo)的三種運(yùn)作模式，不同運(yùn)作模式分別應(yīng)用于特定的領(lǐng)域，保障了美國(guó)需求響應(yīng)工作的順利開展，具體運(yùn)作模式內(nèi)容如下：

（1）中介機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的運(yùn)作模式，主要由非政府非盈利性機(jī)構(gòu)運(yùn)作，一般為節(jié)能投資的中介服務(wù)機(jī)構(gòu)，直接管理系統(tǒng)效益收費(fèi)（System Benefit Cost，SBC），負(fù)責(zé)需求響應(yīng)項(xiàng)目的計(jì)劃、資金分配和評(píng)估驗(yàn)收等工作。中介服務(wù)機(jī)構(gòu)需與州政府電力監(jiān)管部分簽訂監(jiān)管和定期審計(jì)監(jiān)察協(xié)議。

（2）政府主導(dǎo)的運(yùn)作模式，主要由州政府設(shè)定無(wú)需政府撥款的非營(yíng)利性準(zhǔn)政府機(jī)構(gòu)來(lái)負(fù)責(zé)需求響應(yīng)項(xiàng)目的運(yùn)作管理，政府電力監(jiān)管福門負(fù)責(zé)審批項(xiàng)目計(jì)劃和系統(tǒng)效益收費(fèi)支出。

（3）電力公司主要的運(yùn)作模式，美國(guó)大多數(shù)州主要采用由電力工作作為需求響應(yīng)的實(shí)施主體，通過(guò)制定相關(guān)法律法規(guī)保證其運(yùn)作機(jī)制，利用系統(tǒng)效益收費(fèi)等方式籌集需求響應(yīng)資金。

中國(guó)需求響應(yīng)實(shí)施現(xiàn)狀

鑒于中國(guó)現(xiàn)階段電力行業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境和政策機(jī)制，需求響應(yīng)工作仍處于試點(diǎn)階段。在2012年7月16日，國(guó)家財(cái)政部以及國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)聯(lián)合印發(fā)《電力需求側(cè)管理城市綜合試點(diǎn)工作中央財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理暫行辦法》，其中，獎(jiǎng)勵(lì)資金支持范圍包括建設(shè)電能服務(wù)管理平臺(tái)、實(shí)施能效電廠、推廣移峰填谷技術(shù)，開展電力需求側(cè)響應(yīng)和相關(guān)科學(xué)研究、宣傳培訓(xùn)、審核評(píng)估等。同年確定北京市、江蘇省蘇州市、河北省唐山市和廣東省佛山市為首批試點(diǎn)城市。試點(diǎn)城市可采用更為靈活的需求側(cè)響應(yīng)政策，如：對(duì)鋼鐵企業(yè)等大用戶實(shí)行可中斷負(fù)荷電費(fèi)補(bǔ)貼，對(duì)實(shí)行需求側(cè)管理示范項(xiàng)目及能效電廠項(xiàng)目給予沖抵電費(fèi)的政策支持。同時(shí)，充分利用分時(shí)電價(jià)、差別電價(jià)政策，促進(jìn)削峰填谷，實(shí)現(xiàn)電力動(dòng)態(tài)平衡。其中，實(shí)施尖峰電價(jià)與可中斷電價(jià)是深入開展電力需求側(cè)響應(yīng)的標(biāo)志性措施。表3為2012年國(guó)家發(fā)改委確定的四個(gè)試點(diǎn)城市的需求側(cè)管理試點(diǎn)方案。

表1 美國(guó)需求側(cè)響應(yīng)發(fā)展時(shí)間表

上述四個(gè)城市正在積極動(dòng)員終端用戶和第三方服務(wù)商參與需求側(cè)管理工作，在實(shí)時(shí)需求響應(yīng)層面均取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。在2014年，上海市推出了中國(guó)第一個(gè)大規(guī)模電力需求響應(yīng)城市試點(diǎn)項(xiàng)目，并邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專家、電網(wǎng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和第三方服務(wù)商共同制定和實(shí)施需求響應(yīng)試點(diǎn)項(xiàng)目，這充分表明了需求響應(yīng)在提高電力系統(tǒng)效率方面的巨大潛力。上海市需求響應(yīng)試點(diǎn)項(xiàng)目累計(jì)吸引了33棟商業(yè)和公共建筑及31個(gè)工業(yè)客戶，其中，共有27個(gè)商業(yè)和公共建筑客戶以及7個(gè)工業(yè)客戶對(duì)2014年夏季需求響應(yīng)事件作出回應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了10%的平均峰值需求降幅，這極大程度上激勵(lì)了上海深入探索和開展需求響應(yīng)扶持政策，保證了需求響應(yīng)的持續(xù)發(fā)展。

需求響應(yīng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)啟示

盡管存在障礙，隨著中國(guó)對(duì)空氣質(zhì)量、氣候變化和電力改革日益重視，中國(guó)當(dāng)前的監(jiān)管環(huán)境為開展需求響應(yīng)計(jì)劃創(chuàng)造了一個(gè)有利的氛圍。2015年3月，中共中央和國(guó)務(wù)院聯(lián)合下發(fā)了期待已久的電力部門改革指導(dǎo)性文件，明確提出將開展電力需求側(cè)管理和能效管理作為電力部門改革的基本原則之一，將電力需求側(cè)管理作為確保電力供需平衡的主要手段。結(jié)合國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家需求響應(yīng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，未來(lái)中國(guó)需求響應(yīng)工作的開展可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

（1）完善需求響應(yīng)實(shí)施框架結(jié)構(gòu)。中國(guó)電力需求響應(yīng)的規(guī)模化開展需要基于完整的框架結(jié)構(gòu)，能夠保證需求響應(yīng)的穩(wěn)固化發(fā)展。完善的需求響應(yīng)實(shí)施框架主要應(yīng)包括三部分內(nèi)容，即運(yùn)作機(jī)制、效益回收機(jī)制和效益評(píng)估機(jī)制。需求響應(yīng)運(yùn)作機(jī)制能夠理順政府、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)和終端用戶間的利益關(guān)系與作用機(jī)理，保證需求響應(yīng)工作的順利開展。合理的效益匯報(bào)機(jī)制能夠保證用戶參與需求響應(yīng)的基本收益，提高用戶的參與程度，合理制定經(jīng)濟(jì)效益激勵(lì)機(jī)制是實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制的重要手段。完善的需求響應(yīng)評(píng)估機(jī)制能夠量化分析需求響應(yīng)所帶來(lái)的系統(tǒng)效益、用戶效益和社會(huì)效益，有利于改善當(dāng)前需求響應(yīng)評(píng)估以電網(wǎng)企業(yè)為主的缺陷，統(tǒng)籌考慮各方面效益，推動(dòng)需求響應(yīng)項(xiàng)目的規(guī)?；_展和實(shí)施。

表2 美國(guó)需求響應(yīng)扶持性政策◎

表3 國(guó)家發(fā)改委需求側(cè)管理試點(diǎn)方案2

（2）豐富需求響應(yīng)實(shí)施電價(jià)體系。中國(guó)現(xiàn)階段設(shè)計(jì)需求響應(yīng)的電價(jià)機(jī)制仍舊不夠豐富和完善。豐富分時(shí)電價(jià)的峰谷差價(jià)相對(duì)較大，相關(guān)的保障性政策不足，導(dǎo)致電價(jià)對(duì)負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用十分明顯。各類需求側(cè)響應(yīng)資源的形成歸根結(jié)底有賴于完善的電價(jià)體系，完善的電價(jià)體系能夠起到引導(dǎo)用戶主動(dòng)改變用電模式的作用。未來(lái)，應(yīng)著重開展關(guān)于需求響應(yīng)電價(jià)機(jī)制的研究，政府和電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)積極對(duì)需求響應(yīng)電價(jià)機(jī)制的不斷完善，制定涉及需求響應(yīng)電價(jià)機(jī)制實(shí)施的保障性措施，保證需求響應(yīng)工作的規(guī)?；_展。

（3）出臺(tái)需求響應(yīng)實(shí)施激勵(lì)政策。電力市場(chǎng)是需求側(cè)響應(yīng)能夠有效實(shí)施的基礎(chǔ)和平臺(tái)，無(wú)論是電價(jià)政策還是需求側(cè)響應(yīng)資源參與容量或者輔助服務(wù)，都需要依托于較為完善的電力市場(chǎng)。首先，只有隨著電力市場(chǎng)建設(shè)完善，基于市場(chǎng)信號(hào)的電價(jià)體制才能更好的反應(yīng)電力供需的實(shí)際情況，更好地引導(dǎo)用戶合理改變用電行為。其次，當(dāng)需求側(cè)響應(yīng)資源參與到容量市場(chǎng)以及輔助服務(wù)市場(chǎng)，參與方通過(guò)市場(chǎng)交易獲取利益，才能夠有效解決需求側(cè)響應(yīng)的效益回收以及利益劃分問(wèn)題，這樣需求側(cè)響應(yīng)的參與主體以及政府或者電網(wǎng)公司可控的需求側(cè)響應(yīng)資源才能豐富起來(lái)。

需求響應(yīng)作為電力需求側(cè)管理的主要措施，能夠激勵(lì)用戶響應(yīng)系統(tǒng)調(diào)度需求，優(yōu)化調(diào)整用電負(fù)荷部分，配合可再生能源的規(guī)?；l(fā)電并網(wǎng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)有著重要的推動(dòng)作用。本文首梳理了美國(guó)、法國(guó)、日本和其他發(fā)達(dá)國(guó)家需求響應(yīng)的實(shí)施現(xiàn)狀及發(fā)展歷程；然后，詳細(xì)介紹了中國(guó)需求響應(yīng)發(fā)展歷程、試點(diǎn)現(xiàn)狀及實(shí)踐障礙；最后，從完善需求響應(yīng)實(shí)施框架結(jié)構(gòu)、豐富需求響應(yīng)實(shí)施電價(jià)體系、加快智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)力度和出臺(tái)需求響應(yīng)實(shí)施激勵(lì)政策四個(gè)方面給出了發(fā)達(dá)國(guó)家需求響應(yīng)實(shí)施對(duì)中國(guó)的經(jīng)驗(yàn)啟示，以期能夠?yàn)榇龠M(jìn)中國(guó)需求響應(yīng)的實(shí)施提供重要的決策支撐。

（作者單位：華北電力大學(xué)）