新型電力系統深度報告

　　1、電力需求側響應是建立新型電力系統并提升其靈活性的重要一環

　　構建新型電力系統是建設新型能源體系的重要內容。為實現“雙碳”目標，能源是“主戰場”，而電力是“主力軍”。按照2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的戰略目標，國家能源局為新型電力系統建設制定“三步走”發展路徑：

　　(1)加速轉型期(當前至2030年)：用戶側，靈活調節和響應能力提升至5%以上;電源側，非化石能源消費比重達25%;電網側，加快推進大型風電光伏基地建設;儲能側，多技術路線規模化發展以滿足日內平衡調節需求。

　　(2)總體形成期(2030-2045年)：用戶側，虛擬電廠、電動汽車等優質調節資源參與電力需求響應市場化交易;電源側，新能源逐漸成為裝機主體電源，煤電清潔低碳轉型加速;電網側，向柔性化、智能化、數字化、多元化轉型發展;儲能側，長時儲能技術(機械儲能、熱儲能、氫能為代表)取得技術突破，實現日以上時間尺度調節。

　　(3)鞏固完善期(2045-2060年)：用戶側與電力系統高度靈活互動，消費電能同時生產電能的電力用戶涌現;電源側，新能源逐步成為主體電源，電能與氫能深度融合利用;電網側，有望打造輸電輸氣一體化的“超導能源管道”;儲能側，覆蓋全周期的多類型儲能協同運行。

　　電力需求側響應(DemandResponse)是指電力用戶基于價格信號或激勵措施，通過暫時調整其用電需求，減少或增加特定時段的用電負荷，從而保障電網穩定運行，促進電力供需平衡的行為，具體而言：

　　(1)電力需求側響應和儲能是一種競合關系：均作為靈活性調節資源在新型電力系統中發揮重要作用;電力需求側響應基本技術(電力預測、電力交易、電力調度等)也有助于儲能設施的精準調控。

　　(2)電力需求側響應的商業模式隨著電力市場化制度的不斷深化而完善：短期缺電、中長期新能源發電比例不斷提升，倒逼電力市場化改革進程不斷推進，有利于電力需求側響應套利機制的完善。抽水蓄能、煤電靈活性改造是2030年之前新能源改造的主要方式，短時新型儲能也在不斷發展;2030年以后，儲能和需求響應成為電力系統靈活性提升的主力，電動汽車參與靈活性調節比重逐步提升;未來隨著工商業電氣化、電動車保有量提升及分布式能源的進一步發展，精準調控的需求越來越大，電力需求側響應具備長期發展的重要潛力。

　　建立清潔低碳、安全高效的新型能源體系，明確以消納可再生能源為主的增量配電網、微電網和分布式電源的市場主體地位，加強電力需求側管理，是中央關于實現碳達峰、碳中和的重要工作內容，也是“十四五”期間和未來一段時期內電力行業發展的關鍵方向。隨著新能源大規模并網，電源側的波動性和不確定性增強，構建新型電力系統將為新時代能源電力發展指明方向。新型電力系統的四大特征包括：安全高效：作為基本前提，確保電力系統安全穩定、高效運行;清潔低碳：作為首要目標，滿足經濟社會高質量發展的電力需求，非化石能源發電逐步轉變為裝機主體和電量主體，能源消費低碳化、綠色電力市場化;柔性靈活：作為重要支撐，源網荷儲多向協同、靈活互動;發展靈活發電技術、各類儲能技術和柔性電網;智慧融合：作為基礎保障，進行技術創新和機制體制創新，將數字信息技術融合電網。

　　電力系統的最終目標在于滿足用戶的用電需求，電力規劃和電力系統運行需要以負荷曲線為基礎。為了優化“駝峰形”的負荷曲線，需要提前調度需求側資源以引導用戶行為。具體措施為：

　　(1)通過可中斷負荷在高峰、電價較高時段進行功率調節和壓減;

　　(2)通過改變用戶側的行為使電力負荷可轉移。充分調度需求側資源在電力規劃和運行管理中非常重要。通過設計合理的電價和激勵政策，提倡綠色節能的生活方式等措施，從而引導電力用戶調整其用電行為、自發優化負荷曲線，在電力運行管理之前或期間縮小負荷曲線的峰谷差，平滑負荷曲線，在負荷高峰時段提供需求向下靈活性，降低電力供給難度和成本，保障電力系統安全穩定運行。

　　不同資源提供靈活性的特性、優勢和成本存在明顯差異。

　　(1)考慮前期需求側響應平臺建設和固定資產投入等成本投入，需求響應的固定成本投入為200-400元/千瓦，相較于其他資源，需求響應提升電力系統靈活性的成本更低。

　　(2)在調節尺度上，目前可做到的是日度級的中時調節。隨著電力系統數字化的不斷升級及電力市場化的不斷深入，未來需要做到日前及日內級別的短時調節。

作者：光大證券