【电网发展前瞻】发展理念系列文章（四）：用户侧资源利用不可忽视
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编者按：国网能源院电网发展综合研究所主要聚焦于电网发展规划与投资政策、智能电网政策与效益、电网精准投资策略、电网投资效益评价与项目后评价等领域，从理论方法、政策机制、发展规划等方面开展研究，实现从理论研究到落地应用的贯通。本专栏将围绕电网发展规划关键问题，从理论研究、政策解读、理念探讨和典型实践等方面展开，结合相关成果和研究思考与读者进行交流分享。
文章导读：在能源转型发展背景下，用户侧资源利用对提高电力系统整体运行效率具有重要作用。我国用户侧资源利用已积累诸多经验，政策、技术、市场等条件也日益成熟。文章首先结合用户侧资源分类和应用场景，梳理了国内外用户侧资源利用的成功经验和实施效益；继而提出将用户侧资源纳入电网规划设计、调度运行和营销服务的思路和路径，构建用户侧资源利用的业务体系，调动用户侧资源参与源网荷互动；然后从发展理念、项目实施、技术装备、政策机制四个方面提出用户侧资源利用的相关建议，唤醒海量沉睡的用户侧资源，支撑我国能源电力转型发展。
发展理念系列文章（四）：
用户侧资源利用不可忽视
执笔人：韩新阳、代贤忠、柴玉凤
国网能源院
电网发展综合研究所
在能源转型发展的背景下，电力转型发展是重要内容。电源结构不断优化调整，新能源得到大规模开发利用，清洁低碳转型成效显著，但由于经济社会发展对电力的需求仍较大，一味增加电源侧供应能力不是上策。用户侧资源也很丰富，需要制定相关政策，引导源网荷友好互动，大力挖掘利用用户侧资源，在减少电力投资的同时，推动电力高质量转型发展。
一、用户侧资源利用已积累诸多经验
用户侧资源是指安装在用电侧、属于用户所有、具备与电网互动能力的发电、用电和储能等设备装置，是可以参与调度的灵活性资源。从电网角度来看，用户侧资源可分为九类，包括自备电厂、冷热电三联供机组等发电装置，工业生产、空调、电动汽车、智能家居等用电装置，用户侧储能、电蓄热、冰蓄冷等储能装置。
用户侧资源一般通过削峰、填谷和精准实时负荷控制三种方式得到利用，可以在减缓电力系统投资的同时，实现促进能效提升、保持源网荷平衡、促进新能源消纳、抵御事故风险等目的。
上海、北京、天津等地区通过能效管理实现节约用电，江苏、天津、上海等电网迎峰度夏（冬）期间最大负荷不断创出新高，实施削峰缓解电网供需压力，上海、天津、新疆等电网实施填谷需求响应，解决电网调峰和清洁能源消纳问题，江苏完成了三期精准实时负荷控制系统建设，提升事故备用容量，具备了260万千瓦毫秒级、376万千瓦秒级精准负荷控制能力。
日本、美国、德国等国家也通过用户侧资源解决类似问题，积累了很多经验。其中有个典型案例，2015年3月20日，德国几乎全境遭遇日全食，通过需求响应解决日食期间光伏出力下降造成的供需不平衡问题，用户侧响应负荷约380万千瓦，占光伏出力下降量的46%。
综合考虑各类用户侧资源的物理运行特性、工程实际经验、未来发展趋势、用户使用习惯和互动意愿等因素，预计2020年全国可利用的用户侧资源潜力超过2亿千瓦。如果这些潜力可以充分利用，将可替代200多台百万千瓦级发电装机，扣除用户侧资源改造成本后，可节省电源建设和延缓配套电网投资6000多亿元，经济效益显著。当然，协同考虑电源侧和电网侧资源利用，效益更佳。
二、应纳入电网规划、调度、营销
大力挖掘用户侧资源，可以节省大量的电源投资和电网配套投资，促进新能源的消纳，提高电网运行安全性，为能源转型发展做出积极贡献。那么，如何才能大力发挥用户侧资源的作用呢？建议将用户侧资源利用纳入电网规划设计、调度运行、营销服务之中，积极构建用户侧资源利用的业务体系，调动用户侧资源参与源网荷互动，有效提升电网灵活调节能力和弹性恢复能力。
在规划设计环节，可以按照安全、经济、可靠原则，推动各类用户侧资源参与到电力规划，充分发挥用户侧资源的价值。挖掘用户侧资源可用潜力，充分考虑用户侧资源调节对电力负荷需求和负荷曲线的调节、对电力供需平衡的影响，推动将用户侧资源综合规划纳入到国家电力发展规划体系，实现电源、电网、用户侧资源的统筹规划，合理配置电源和电网容量裕度，提高电力系统的整体效益。
在调度运行环节，可以通过虚拟电厂、源网荷友好互动、精准实时负荷控制等业务引导各类用户侧资源积极参与。一是聚合优化分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等资源，建设城市级、园区级、微网级或者社区级虚拟电厂，依托多元合作网络和市场化利益分配机制，提高需求响应的稳定性和效果。二是建立源网荷互动管理平台，向用户实时发布市场交易相关信息和相关激励政策，引导用户积极参与电网调峰调频和备用，实现用户侧资源常态化应用，提升电网电力电量平衡能力。三是研究应用海量、分散型负荷控制技术，推广建设精准实时负荷控制系统，在常规或事故等场景下，实现分钟级、秒级、毫秒级负荷控制功能，提高电网弹性恢复能力。
在营销服务环节，可以通过需求响应、负荷集成商、用户侧储能等业务积极整合、利用用户侧资源。一是贯通国家级和各省级电力需求侧管理平台，建立完善的需求响应实施架构及工作体系。运用价格信号和激励机制等经济杠杆，引导用户优化用能行为，积极参与削峰和填谷需求响应。二是积极培育和发展负荷集成商，代理大用户参与用户侧资源利用相关业务。三是搭建新能源云平台、储能云平台、车联网平台等线上平台，为用户侧资源利用创建开放共享、泛在互联的生态。
三、多措并举促进用户侧资源利用
我国用户侧资源非常丰富，为有效推动用户侧资源利用，支撑能源转型发展，建议：
一是重塑综合资源战略规划理念并向电网规划设计和调度运行环节延伸，将用户侧资源利用逐步纳入电网规划和调度运行业务。尽快开展摸底调查，精确掌握用户侧资源规模和可利用潜力。围绕电网规划和调度运行工作需求，制定用户侧资源利用工作体系，率先在供需紧张、调峰能力不足、电网安全运行紧张的重点省市开展试点，逐步推广应用。
二是坚持因地制宜、因需制宜，差异化实施用户侧资源利用项目。针对各地电网调度运行中的突出问题，优先利用削峰填谷能力强、精准实时控制响应快的用户侧资源。优先在调峰调频、“卡脖子”等问题突出的省市电网、供电分区开展用户侧资源利用改造工程。在上海、江苏等用户侧资源利用经验丰富地区，逐步扩大需求响应实施规模，探索在调峰、调频、事故支撑中的应用。在甘肃、新疆、东北等具有大规模可再生能源消纳需求地区，探索促进消纳工作机制。
三是依托能源互联网三大体系建设，强化智能终端功能开发及推广应用。接入标准方面，制定智能终端控制通信标准，以及智能终端、车联网平台、综合能源服务商、负荷集成商等接入标准。负荷控制方面，加快智能双向充电桩、双向灵活换流器、智能电表高级应用创新，实现双向功率调节。价格发布方面，利用智能终端采集功能，实时分析用电行为，指导实时定价策略，利用智能终端向用户传递价格信号，引导用户参与互动。
四是强化政策引导、机制建设，推动用户侧资源利用有效落地。以新能源消纳、分布式能源协同优化为典型场景，建立用户侧资源常态化利用的机制。加快推进辅助服务市场建设，推动有关部门明确定价机制和交易机制，引导用户侧资源积极参与市场交易。
专家介绍
韩新阳，硕士，高级工程师，国网能源院电网发展综合研究所所长，能源电力发展与能源经济研究领域高级专家。中国电工技术学会能源互联网装备技术专业委员会委员、中国气象学会气象经济学委员会委员。荣获国家电网公司劳动模范、第一批十大专业领军人才、优秀专家、规划工作先进个人、信息工作先进个人等荣誉称号。长期从事安全风险管理、安全评价、电力需求侧管理、电力规划等领域的研究工作。主持省部级、行业级和公司级科研项目20多项，获得国家能源局、中国电机工程学会、中电联、中国安全协会、国家电网公司等科技进步奖、软科学优秀成果奖20多项。参与编著《综合资源战略规划与电力需求侧管理》等专著7部，编写《中国电力供需分析报告》《中国节能节电分析报告》《国内外电网发展分析报告》等年度系列报告10余本，发表专业学术论文30多篇。
代贤忠，电气工程博士，高级工程师，国网能源院智能电网研究室主任。长期从事智能电网、能源互联网、电动汽车服务等领域的研究咨询工作，承担20余项国家电网公司科技项目、管理咨询项目等课题研究，多次获得国家电网公司软科学成果奖、国网能源研究院有限公司科技进步奖。参与编著多部国内外电网发展分析报告，发表EI、中文核心期刊文章20余篇，获得授权发明专利3项，软件著作权4项。
柴玉凤，国网能源院电网发展综合研究所研究员，工程师，主要从事智能电网、能源互联网、电动汽车服务等领域的研究咨询工作，承担20余项国家电网公司科技项目、管理咨询项目等课题研究，多次获得国家能源局软科学研究优秀成果奖、国家电网公司软科学技术进步奖等奖项，发表论文二十余篇。
团队简介：电网发展综合研究所（简称电网所）是国网能源院内设业务所，成立于2009年10月，目前拥有员工18人，平均年龄34岁，博士11人，副高级职称以上10人，是一个朝气蓬勃、开拓创新的宽口径、复合型研究团队。
电网所下设电网综合业务、智能电网两个研究室，自成立以来，以电网发展、电网安全、电网运营等研究咨询为核心，为政府政策制定和能源电力行业发展提供决策咨询服务。发扬“踏实肯干、勇于担当、开拓创新”的“勤劳、担当、创新”精神，深耕细作，精益求精，不断提高科研能力和质量，不断涌现思想火花和智库成果。累计承担近400项研究项目，其中，政府委托项目21项，国家电网公司科技项目97项、管理咨询项目36项、专项研究项目54项，其他省级电力公司和社会企业机构委托项目170余项。获得中国电力科学技术奖2项，国家能源局软科学研究优秀成果奖3项，中电联中国电力创新奖3项，国家电网公司科技进步奖15项，国家电网公司软科学优秀成果奖10项。依托研究成果形成100余篇内参专报，相关建议被政府部门、国家电网公司采纳，纳入相关政策文件、标准规范、会议材料和决策依据等。挂牌“国家电网公司劳模创新工作室”，获得“国网能源院先进集体”“国网能源院课题攻关党员先锋团队”“国网能源院先进党支部”“课题攻关党员创新团队”等荣誉称号。
2020年初，以“四个革命，一个合作”能源安全新战略为指引，聚焦新时代如何发展新电网，电网所集思广益，提出“三二一”研究体系，即三大功能定位、两轮创新驱动、一个国际视野，形成六大研究方向，分别是电网发展规划战略、电网安全应急保障、电网运营服务升级、电网治理能力提升、电网技术创新发展、电网发展国际比较，并成立六个柔性研究团队，围绕六大研究方向开展基础能力建设和研究咨询工作。
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编辑：杨彪
审核：蒋东方
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