工业柔性负荷规模化参与系统调节的瓶颈及思考

图为深圳虚拟电厂管理中心。黄志伟/摄

图为南方电网深圳供电局数字电网平台展现的深圳湾“春茧”一带的城市及电网三维图景。孙蓉蓉/摄

　　随着新型电力系统的加速构建，仅考虑利用电源侧、电网侧资源已难以满足系统安全高效的运行需求，需求侧柔性资源的灵活调节价值亟需释放。我国工业负荷规模大、规律性好、可控性强，可调节潜力巨大，是需求侧资源利用的优先挖掘和重点开拓方向。但在全国各地需求响应试点实施过程中，工业用户普遍存在参与积极性不高、执行率偏低的现象，需求响应效果未达预期。如何更好地激发工业负荷主动参与系统调节，促进新型电力系统高效运行，成为行业各界关注重点。

　　●● 工业负荷参与需求响应呈三大特点

　　首先，参与调节方式多种多样。与其他用户相比，工业用户日负荷曲线较为平稳，峰谷差较小，其参与系统调节方式主要包括：产量调整，调整某时段生产规模；工序调整，部分负荷调整到谷时段或设备维修安排在峰时段；辅助负荷，生产过程中可以短时间中断的辅助负荷；回收利用，生产过程中的余热、余压、余汽再转换为电能量利用。

　　二是参与调节的意愿参差不齐。从近两年广东省市场化需求响应运行情况来看，工业领域是需求响应市场参与主体，主要集中在水泥、钢铁、石灰等制造业。分结构来看，水泥、钢铁等传统行业参与程度较好，但汽车制造、电子设备等新型工业用户的参与积极性一般，实际响应容量占需求容量的比例较低。

　　三是参与调节呈现较强计划性。与其他用户相比，工业负荷主要在供需紧张时段发挥削峰功效，作为有序用电的前置保险措施，受工业生产计划性及人工因素影响，其发挥填谷功效较少。另外，各省补偿激励经费主要来源于需求侧管理专项资金、尖峰电价增收资金、市场化用户分摊等多种方式构建的资金池，因此，资金池总量约束也就成为需求响应实施的经济制约因素，一旦资金池耗尽则无法继续触发需求响应实施。

　　●● 工业用户参与

　　系统调节面临瓶颈

　　工业生产缺乏对可调节负荷资源的管理。工业可调节负荷与生产工艺流程强相关，且不同生产工序间的关联性较强。由于大多数企业普遍担忧参与调节可能直接或间接影响自身正常生产或商业利润，未将可调节负荷资源价值纳入生产经营过程管理。此外，大部分企业没有部署企业能源管理系统，难以对可调节负荷资源进行有效监控和分析，导致错失参与电网调节的机会。

　　可调节资源响应特性及潜力难以确定。一方面，工业负荷设备多样、调控机制各异、生产信息具有私密性等导致工业负荷设备与电网双向调控存在信息交互壁垒，难以满足实际评估需求；另一方面，不同门类工业生产工艺和用电环节特性差异大，调节能力与客户订单、生产工艺、能耗特征耦合关系复杂；此外，工业负荷调控的实现依赖虚拟电厂、负荷管理中心等部门的支撑，同时还要兼顾碳排放和政府监管，复杂度高，实现难度大。

　　激励措施尚不足以激发用户积极性。电子信息、新能源汽车等新兴产业单位的用电成本占比较低，现有补贴政策难以补偿用户参与系统调节的损失，需求侧实际响应容量与用户申报容量存在较大偏差。同时，由于目前激励补偿资金渠道来源具有临时性，政策预期存在不确定性，尚未形成长期稳定来源，使得工业用户难以从中获得稳定收益。

　　用户设备控制实现难度大。工业生产环节设备众多，需要结合各生产工业及设备独立安装控制设备。同时，需求响应标准实施情况不理想，工商业负荷参与电网调节时，内部设备和系统接口未按照相关标准进行建设，导致用户系统贯通和设备数据接入难度高。

　　●● 四措并举促进工业用户参与系统调节

　　开展工业可调节负荷分级分类普查评估。为了更好地发挥工业可调节负荷潜力，需进行分级分类普查，根据不同负荷类型、响应特性对工业负荷进行多维度分级分类，实时掌握可调节资源的数量、分布及响应特性。

　　优化需求响应激励机制及措施。基于区域-用户-设备实时监测和数据分析，开展需求侧资源可调节潜力测算，基于用户生成过程和经济因素研究各类工业负荷的实际调节潜力，并建立不同柔性负荷参与需求响应补偿定价与响应容量的映射关系。研究各类负荷参与市场交易的产品类型以及投标定价、互动响应策略。

　　进一步引导工业用户参与系统调节。加强对需求侧资源利用的宣传引导，以用户利益为核心，从最大化保障用户正常生产角度出发，加强与用户的沟通交流，实地调研了解用户的切身需求和意见，积极解决工业用户参与系统调节的实际困难，推动各类工业用户参与工业生产管理，建立工业用户表后数据共享与获取机制。

　　加强需求响应关键技术和标准体系建设。夯实需求响应硬件基础，提升系统数据监测、状态感知、信息通信、智能控制等方面水平，推动需求响应硬件设备国产化。持续开展需求响应相关标准制修订，明确需求响应相关供应商应遵循的一致性标准要求，推动政府部门、企业协会加强标准的实施监督。