美國需求響應(yīng)實施現(xiàn)狀及對中國的經(jīng)驗啟示

◎趙敏杰

美國需求響應(yīng)實施現(xiàn)狀及對中國的經(jīng)驗啟示

◎趙敏杰

需求響應(yīng)在各國家的實施受制于自身國情要求，呈現(xiàn)不同的發(fā)展特色。例如，美國是最早提出和實施需求側(cè)響應(yīng)的國家，其理論研究和實施都代表了國際前沿水平。法國在需求側(cè)響應(yīng)的立法、保障機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)計劃的推行。本文著重梳理美國、法國、日本和其他國家需求響應(yīng)實施現(xiàn)狀和主要內(nèi)容，分析需求響應(yīng)的具體措施機制以及實施效果。結(jié)合中國需求響應(yīng)的發(fā)展現(xiàn)狀，給出國外需求響應(yīng)實施經(jīng)驗對中國的啟示，為建立完善的需求響應(yīng)機制提供了參考依據(jù)。

需求響應(yīng)屬于需求側(cè)管理（Demand Side Management，DSM）的一個重要概念。DSM基本概念主要由美國電力科學(xué)研究院于1986年首次提出，主要是指通過實施有效的激勵措施，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荷，以實現(xiàn)節(jié)約用電負荷和實現(xiàn)環(huán)境保護的目標。近年來，需求響應(yīng)（Demand Response）作為DSM重要的新內(nèi)容，在響應(yīng)系統(tǒng)運行和調(diào)度方面，展現(xiàn)出了巨大的潛力，得到了世界各國的國外關(guān)注。

在2005年，美國眾、參議院通過的能源政策法案中，對需求響應(yīng)的通信設(shè)施建設(shè)、計量方式制定、實時價格設(shè)計以及DR收益量化等方面制定了明確的細則，這為美國深入開展DR市場提供了堅實的保障。在2006年2月，美國能源部下屬聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（Federal Energy Regulatory Commission，F(xiàn)ERC）在呈交國會的報告中明確定義了DR的基本概念：在競爭性電力市場中，用戶響應(yīng)高電價或電力系統(tǒng)在面臨可靠性危機時制定的經(jīng)濟激勵措施，調(diào)整和優(yōu)化自身用電行為。該定義明確了DR包括價格型的需求響應(yīng)（Price-based Demand Response，PBDR） 和 激 勵 型的需求響應(yīng)（Incentive-based Demand Response，IBDR）。PBDR主要是指用戶根據(jù)實時價格調(diào)整自身用電行為，削減和轉(zhuǎn)移部分用電負荷。IBDR主要是指用戶響應(yīng)系統(tǒng)運行或調(diào)度需求，緊急提供可中斷負荷。

總體來說，國內(nèi)外對于需求響應(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。中國在需求響應(yīng)方面的核心研究內(nèi)容是總梳理和總結(jié)國內(nèi)外實施經(jīng)驗，結(jié)合中國特有國情，分析如何優(yōu)化需求響應(yīng)理論及其在中國電力市場的應(yīng)用。本文總結(jié)典型國家需求響應(yīng)的實施現(xiàn)狀，并結(jié)合中國需求響應(yīng)的基本情況，得出典型國家需求響應(yīng)實施的經(jīng)驗啟示。

美國需求響應(yīng)實施現(xiàn)狀

美國是世界上最早開始實施需求響應(yīng)的國家之一，提出了基于智能電網(wǎng)建設(shè)和相對完善電力市場機制下的電力需求響應(yīng)概念。隨著時間推移，美國能源格局變得日益復(fù)雜和動態(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)展和減排目標的提高，這些因素形成了一個充滿挑戰(zhàn)和競爭的環(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，這推動了美國電力需求響應(yīng)的快速發(fā)展，主要包括四個階段，具體見表1所示。

為了推動需求響應(yīng)工作的順利開展，從1992年起，美國政府陸續(xù)出臺了需求響應(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)電資源競爭，參與批發(fā)市場，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于美國需求響應(yīng)項目成功至關(guān)重要。表2為美國需求響應(yīng)扶持性政策。

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

（1）中介機構(gòu)主導(dǎo)的運作模式，主要由非政府非盈利性機構(gòu)運作，一般為節(jié)能投資的中介服務(wù)機構(gòu)，直接管理系統(tǒng)效益收費（System Benefit Cost，SBC），負責需求響應(yīng)項目的計劃、資金分配和評估驗收等工作。中介服務(wù)機構(gòu)需與州政府電力監(jiān)管部分簽訂監(jiān)管和定期審計監(jiān)察協(xié)議。

（2）政府主導(dǎo)的運作模式，主要由州政府設(shè)定無需政府撥款的非營利性準政府機構(gòu)來負責需求響應(yīng)項目的運作管理，政府電力監(jiān)管福門負責審批項目計劃和系統(tǒng)效益收費支出。

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

中國需求響應(yīng)實施現(xiàn)狀

鑒于中國現(xiàn)階段電力行業(yè)的市場環(huán)境和政策機制，需求響應(yīng)工作仍處于試點階段。在2012年7月16日，國家財政部以及國家發(fā)展與改革委員會聯(lián)合印發(fā)《電力需求側(cè)管理城市綜合試點工作中央財政獎勵資金管理暫行辦法》，其中，獎勵資金支持范圍包括建設(shè)電能服務(wù)管理平臺、實施能效電廠、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城市。試點城市可采用更為靈活的需求側(cè)響應(yīng)政策，如：對鋼鐵企業(yè)等大用戶實行可中斷負荷電費補貼，對實行需求側(cè)管理示范項目及能效電廠項目給予沖抵電費的政策支持。同時，充分利用分時電價、差別電價政策，促進削峰填谷，實現(xiàn)電力動態(tài)平衡。其中，實施尖峰電價與可中斷電價是深入開展電力需求側(cè)響應(yīng)的標志性措施。表3為2012年國家發(fā)改委確定的四個試點城市的需求側(cè)管理試點方案。

表1 美國需求側(cè)響應(yīng)發(fā)展時間表

上述四個城市正在積極動員終端用戶和第三方服務(wù)商參與需求側(cè)管理工作，在實時需求響應(yīng)層面均取得了長足的發(fā)展。在2014年，上海市推出了中國第一個大規(guī)模電力需求響應(yīng)城市試點項目，并邀請國內(nèi)外專家、電網(wǎng)企業(yè)、科研機構(gòu)和第三方服務(wù)商共同制定和實施需求響應(yīng)試點項目，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)試點項目累計吸引了33棟商業(yè)和公共建筑及31個工業(yè)客戶，其中，共有27個商業(yè)和公共建筑客戶以及7個工業(yè)客戶對2014年夏季需求響應(yīng)事件作出回應(yīng)，實現(xiàn)了10%的平均峰值需求降幅，這極大程度上激勵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)實施經(jīng)驗啟示

盡管存在障礙，隨著中國對空氣質(zhì)量、氣候變化和電力改革日益重視，中國當前的監(jiān)管環(huán)境為開展需求響應(yīng)計劃創(chuàng)造了一個有利的氛圍。2015年3月，中共中央和國務(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)合國外發(fā)達國家需求響應(yīng)實施經(jīng)驗，未來中國需求響應(yīng)工作的開展可從以下幾個方面進行改進：

（1）完善需求響應(yīng)實施框架結(jié)構(gòu)。中國電力需求響應(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)實施框架主要應(yīng)包括三部分內(nèi)容，即運作機制、效益回收機制和效益評估機制。需求響應(yīng)運作機制能夠理順政府、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)和終端用戶間的利益關(guān)系與作用機理，保證需求響應(yīng)工作的順利開展。合理的效益匯報機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)濟效益激勵機制是實施需求側(cè)響應(yīng)機制的重要手段。完善的需求響應(yīng)評估機制能夠量化分析需求響應(yīng)所帶來的系統(tǒng)效益、用戶效益和社會效益，有利于改善當前需求響應(yīng)評估以電網(wǎng)企業(yè)為主的缺陷，統(tǒng)籌考慮各方面效益，推動需求響應(yīng)項目的規(guī)模化開展和實施。

表2 美國需求響應(yīng)扶持性政策◎

表3 國家發(fā)改委需求側(cè)管理試點方案2

（2）豐富需求響應(yīng)實施電價體系。中國現(xiàn)階段設(shè)計需求響應(yīng)的電價機制仍舊不夠豐富和完善。豐富分時電價的峰谷差價相對較大，相關(guān)的保障性政策不足，導(dǎo)致電價對負荷的調(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體系，完善的電價體系能夠起到引導(dǎo)用戶主動改變用電模式的作用。未來，應(yīng)著重開展關(guān)于需求響應(yīng)電價機制的研究，政府和電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)積極對需求響應(yīng)電價機制的不斷完善，制定涉及需求響應(yīng)電價機制實施的保障性措施，保證需求響應(yīng)工作的規(guī)?；_展。

（3）出臺需求響應(yīng)實施激勵政策。電力市場是需求側(cè)響應(yīng)能夠有效實施的基礎(chǔ)和平臺，無論是電價政策還是需求側(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。首先，只有隨著電力市場建設(shè)完善，基于市場信號的電價體制才能更好的反應(yīng)電力供需的實際情況，更好地引導(dǎo)用戶合理改變用電行為。其次，當需求側(cè)響應(yīng)資源參與到容量市場以及輔助服務(wù)市場，參與方通過市場交易獲取利益，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。

需求響應(yīng)作為電力需求側(cè)管理的主要措施，能夠激勵用戶響應(yīng)系統(tǒng)調(diào)度需求，優(yōu)化調(diào)整用電負荷部分，配合可再生能源的規(guī)?；l(fā)電并網(wǎng)，對實現(xiàn)節(jié)能減排目標有著重要的推動作用。本文首梳理了美國、法國、日本和其他發(fā)達國家需求響應(yīng)的實施現(xiàn)狀及發(fā)展歷程；然后，詳細介紹了中國需求響應(yīng)發(fā)展歷程、試點現(xiàn)狀及實踐障礙；最后，從完善需求響應(yīng)實施框架結(jié)構(gòu)、豐富需求響應(yīng)實施電價體系、加快智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)力度和出臺需求響應(yīng)實施激勵政策四個方面給出了發(fā)達國家需求響應(yīng)實施對中國的經(jīng)驗啟示，以期能夠為促進中國需求響應(yīng)的實施提供重要的決策支撐。

（作者單位：華北電力大學(xué)）