圖片來源：視覺中國
炎夏已至，面對午餐后回到開著空調的極端辦公室，常常冷不丁打個寒顫。天氣在工位上坐了一會兒，行動甚至覺得要加件衣服。有大意義當你起身想調高中央空調的面對溫度時，卻發現空調的極端溫度忽然提高了2℃。
這是天氣因為辦公樓管理人員和你心有靈犀嗎？并不是，是行動大樓的供電系統正在執行電力需求側響應的任務。
發電是有大意義供給，用電是面對需求，當室外溫度升高，極端大家都要開空調、天氣工廠里的行動機器也需要降溫，用電需求就會沖上高峰。有大意義這時，你的辦公樓調高了空調溫度，減少了用電，也降低了用電負荷。這種節約用電的行為并非義務奉獻，辦公樓每少用1度電，還能獲得4.5元的補貼。
上述場景并非虛幻，而是發生在深圳建科院未來大廈的真實故事。2023年，類似的響應在深圳多個場景已經開啟了33次，實時可調節能力超50萬千瓦，相當于同時段短暫關停超過33萬臺的2匹空調。
上述場景也將會在各地上演。2022年，國家發展改革委、能源局《“十四五”現代能源體系規劃》要求，到2025年，電力需求側響應能力要達到最大用電負荷的3%-5%。
高溫、水災、寒潮……極端天氣正愈發頻繁。好在無論是嚴寒還是酷暑，都有暖氣和空調“保命”，但冬夏的用電高峰給電力保供帶來了壓力。是繼續大建煤電機組，還是從已有電力系統的需求側等方面挖潛？后者已被認為是更為經濟和長遠的選擇。
一個炎熱的下午，叮！你收到了一條短信。
這是一條征詢意見的短信，大意是，你的電動汽車正在充電，你是否愿意讓充電樁降低功率，充電時長會增加30分鐘，但是每度電可以打5折[1]。
如果你回復了“愿意”，就參與了電力需求側響應——這座充電樁是深圳市供電局需求側響應的組成部分。
不只是深圳，早在2021年，市場化需求側響應就開始在廣東全省鋪開。
當年，少用1度電補貼4.5元的高價，吸引了12219個用電戶注冊。為應對夏季用電高峰導致的電力短缺，廣東當年開展了77天需求側響應交易，日最大中標容量149.1萬千瓦，為電網調峰貢獻了近10%。用戶共參與有效響應電量2.6億千瓦時，凈獲利7.4億元。
深圳某座正在接入負荷調節的屋頂空調，工作人員正在操作線路；圖源：茶茶
參與者不只是普通市民，還可以是企業。
九州能源公司董事長張傳名的公司就組織過用戶參與廣東省的需求側響應。他介紹，電力交易中心會提前幾天發起需求側響應號召（邀約），并設置響應截止時間，用電負荷可調節性比較強的企業會主動申報，并在該時段相較于之前的用電習慣減少或停止用電。
企業需衡量接單是否劃算——多用1度電進行生產的利潤超過補貼，肯定選擇生產，反之，則參與需求側響應。
2021年后，為了強化市場化需求側響應的作用，深圳[2]、廣州[3]等地在發布的《電力負荷管理實施方案》中，要求從錯峰、避峰用戶中梳理部分具有可調節能力的用電戶，推動相關用戶完成需求側響應的注冊。
此后，需求側響應注冊用戶不斷增加。根據廣東電力市場年度報告，2022年用戶累計最大響應申報量609萬千瓦，迎峰度夏最大削峰填谷負荷277萬千瓦[4]，到2023年，又新增了66754家用電戶注冊[5]。
但與注冊用戶增長的熱情迥然相反，廣東市場化需求側響應次數從2021年的77天下降到2022年的9次，2023年則一次都未開展。
“逐年下降的原因是隨著大量燃機的投入，電力供需緊張形勢得到充分緩解，電力保供能力在這兩年內增強了。”能源基金會清潔電力項目主管周鋒認為。
在2022年印發的《廣東省能源發展“十四五”規劃》中，能源供應安全保障被定義為首要問題，要從發電端解決問題，到2025年實現省內電力裝機總量從1.42億千瓦增長到2.38億千瓦，增幅96%。
此后，廣東大批量上馬了光伏、風電項目，核準了氣電、煤電項目。到2023年底，廣東省電力總裝機量3年新增5000萬千瓦，達到1.93億千瓦，其中太陽能、風電分別新增約1800萬千瓦、1000萬千瓦，煤電、氣電新增合計超過了1900萬千瓦[6]。
2023年，在電力需求快速增長的情況下，不只是廣東省，全國主要省份的電力供給情況都明顯好于2021年。
多位學者均觀察到，無論是新能源還是傳統能源，這一輪都新增不少。
“缺電有‘硬缺電’和‘軟缺電’之分。”廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強表示。“硬缺電”主要表現為既缺電力又缺電量，不僅在尖峰期出現了拉閘限電，而且在非尖峰期，電也不夠用。硬缺電的解決辦法很簡單：建電廠。
“比如廣東，在2021年大量投運燃氣發電機組后，硬缺電的缺口是明顯緩解了。”周鋒說。
廣東能源集團發電廠分布情況，其中氣電裝機777.2萬千瓦；圖源：廣東能源集團2022年年報（在線預覽截圖）
而“軟缺電”，通俗地說就是“有電用不了”，平時火電利用小時數并不高，尖峰負荷時卻要拉閘限電，原因可能是極端天氣、煤價機制等。
值得注意的是，在“去煤潮”下，我國煤電核準和建設速度曾一度放緩。2023年，起著“壓艙石”作用的煤電又開始“回歸”。但是，一旦進入“軟缺電”的情境，繼續大規模新建煤電裝機，煤電的利用率則會持續降低。
2022年，全國煤電機組平均利用小時數為4379小時。華北電力大學教授袁家海在一場新型電力系統研討會上發言稱，到2025年這一指標可能跌到4000小時以下，煤電自身經濟賬和市場生存等狀況會進一步惡化。
近幾年，我國煤電企業正集體虧損。來自中電聯的數據顯示，2023年上半年，大型發電集團煤電虧損面達到50%左右，煤電企業經營情況尚未整體實現扭虧為盈。
2024年5月，勞倫斯伯克利國家實驗室林江博士發表在Carbon Brief的文章也發現，要解決中國的“軟缺電”問題，新建光伏和儲能的組合最劃算，在這種組合下，每獲得1千瓦發電裝機容量，“凈容量成本”為-181元（投資減收益，負數意味著這些投資將帶來利潤）；相比之下，新建煤電產能則最昂貴，由于同時需要滿足發電和低利用率的備用需求，每獲得1千瓦裝機的“凈容量成本”達到471元[7]。
相較于新建電廠，市場化需求側響應需要對接的對象多，溝通復雜。但“如果考慮成本，優勢就明顯得多了。”深圳市建筑科學研究院股份有限公司實驗室副主任李雨桐認為。
李雨桐辦公的深圳建科院未來大廈就參與了響應，他以深圳市的案例算了筆經濟賬：
5%的尖峰負荷在全年大概只會發生30小時左右，削減尖峰負荷——2000萬千瓦的5%，也就是100萬千瓦，如要建設火電、氣電等常規發電能力，對應的基礎設施投資要超過86億元[8]；而通過需求側響應，總成本最高不超過1.35億元，成本不到前者的2%。
對應到每度電成本的比較，兩種方案的差距更明顯。
國家發改委能源研究所高級工程師趙曉東等2024年發表的研究顯示，通過新建煤機、氣電等方案削減2%的尖峰負荷，每度電的成本均大于30元，削減5%的尖峰負荷，每度電的成本預期也會突破15元，都遠高于市場化需求側響應4.5元的補貼[9]。
不僅是削峰，在填谷的應用上，市場化需求側響應的靈活性和價格優勢也很明顯。
所謂填谷，就是指在風電、光伏等新能源電力發電過剩但用電需求不多時，為了避免電網的不穩定，往往需要通過關停煤電、氣電機組的方式減少出力。
趙曉東等的研究還發現，對于60萬千瓦的煤電機組，在只考慮啟動投油助燃成本的情況下，每次冷態啟動、溫態啟動、熱態啟動分別需約60萬元、48萬元和36萬元。從安全角度和熱態啟動考慮，啟動時間最少也需4個小時[10]。
此時如果以市場化需求側響應（1元/千瓦）的方式進行填谷，例如通過價格激勵，讓電動汽車以低電價甚至零電價去充電，僅需12萬元就能避免一臺60萬千瓦的煤電機組停運，保持20%的低負荷運行[11]。
香港中文大學(深圳)理工學院副教授趙俊華預測，2024年廣東電力供需呈緊平衡，如果不發生臺風等較大自然災害，不會有嚴重缺電情況出現。
但需求側的電力挖潛，不只是為應對迎峰度夏、度冬，也是電力系統低碳轉型的捷徑。在深圳、上海等地示范的“虛擬電廠”，正在探究如何集成分布式可再生能源、電動汽車、新型儲能等，走智慧化之路。在資本市場，虛擬電廠的概念股也備受追捧。
深圳建科院未來大廈通過空調和儲能調節參與虛擬電廠后的負荷曲線；圖源：茶茶
但要充分發揮潛力，還需要進一步提高需求側的主觀能動性。
“解決電力供應緊張問題是一個系統工程。”趙俊華認為，首先規劃環節要充分考慮未來的各種不確定性，包括經濟發展的不確定性和氣候變化的不確定性；其次要加快推動電力市場的發展，特別是加快發展輔助服務市場，通過市場來調動資源。
2023年6月，《廣東省推進能源高質量發展實施方案（2023-2025年）》明確，電力需求側響應能力要達到最大用電負荷的5%。
5%的目標并不容易實現。目前需求側響應的大都是小散戶，響應過程復雜。
“大型工業系統，都是強調可控制性和成本的，從這個角度，電網也更傾向集中度高、響應質量好的可調節資源；或者說，靈活資源的聚合商應該在資源挖掘和響應能力，尤其是可控制性方面，提升管控水平。”深圳市供電局電力科學研究院總工程師趙宇明認為。
另外，注冊成為用戶也不代表就會參與交易。廣東電力交易中心的運行數據顯示，2021年5月17日，廣東電力交易中心日前發出邀約需求容量3600兆瓦，要求參與用戶在特定的時間少用電，但最終中標容量不足300兆瓦，占比僅8%[12]，后續還有多次類似事件。
總收益低是參與度低的原因之一。李雨桐算了一筆賬：空調用電負荷最高時占全社會用電負荷的約40%-50%，但落實到單棟樓，空調參與需求側響應的負荷只有幾百千瓦，若每度電補貼4.5元，一棟樓（假設為400千瓦）需求側響應1小時的收益才1800元，按一年響應33小時計算，收益也不超過6萬元。
李雨桐認為，在用戶需求側做調節，是幫助發電集團和電網把基礎設施投資的這筆錢省下來。但目前在市場化需求側響應的建設過程中，無論是電力交易市場的機制設計還是在用戶端新裝控制接口的投資，主要是電網一側在出錢、出力，社會投資的積極性還沒有完全調動起來。
用戶對于電價的反應遲鈍也影響了參與的積極性。
2022年底，能源基金會支持、落基山研究所發布的報告《先立后破 邁向零碳電力》[13]認為，需求側響應參與不足與電價的特點有關：用戶不知何時“柴米”最貴。
要解決這個問題，需要把用戶充分納入電力市場。看著詳細的賬單，他們才意識到常買的商品是漲價了還是降價了，激發不買或多買的行為。
比如北京胡同冬季采暖，晚上8點到第二天早上8點的優惠電價是0.2元每度[14]，絕大多數居民都會等到晚上8點才會按下電采暖的開關鍵。
[1] 充換電研究院.充電樁與虛擬電廠結合，兩小時收益可超萬元！這筆錢怎么“賺”？[EB/OL]（2023-07-26）[2024-06-23].https://new.qq.com/rain/a/20230726A011R300.
[2] 深圳市發展和改革委員會.深圳市2024年電力負荷管理實施方案.2024年4月19日.[EB/OL]（2024-04-26）[2024-06-23].https://fgw.sz.gov.cn/zwgk/qt/tzgg/content/post_11263772.html
[3] 廣州市工業與信息化局.廣州市2024年電力負荷管理實施方案.（2024-04-01）[2024-06-23].https://gxj.gz.gov.cn/zt/dlys/zcwj/content/post_9571527.html
[4] 廣東電力交易中心.廣東電力市場2022年年度報告.[R/OL]（2023-02-24）[2024-06-23].https://news.bjx.com.cn/html/20230228/1291583.shtml
[5] 廣東電力交易中心有限責任公司.廣東電力市場2023年年度報告.[R/OL]（2024-03）[2024-06-23].https://news.bjx.com.cn/html/20240311/1365221.shtml
[6] 廣東電力交易中心有限責任公司.廣東電力市場2023年年度報告.[R/OL]（2024-03）[2024-06-23].https://news.bjx.com.cn/html/20240311/1365221.shtml
[7] Carbon Brief.嘉賓來稿：滿足中國增長的用電需求 光伏加儲能“比新建煤電更實惠”.[EB/OL](2024-05-28)[2024-06-23].https://mp.weixin.qq.com/s/hBK_2E9cLQ-Z5ZicocfPMQ
[8] 張高、薛松、范孟華等.面向我國電力市場的需求側響應市場化交易機制設計[J].電力建設,2021,42(04):132-140.
[9] 趙曉東、王娟、鄧良辰等.電力市場化改革下我國需求側響應價格形成機制研究[J].價格理論與實踐,2024,(02):142-147+222.DOI:10.19851/j.cnki.CN11-1010/F.2024.02.019.
[10] 趙曉東、王娟、鄧良辰等.電力市場化改革下我國需求側響應價格形成機制研究[J].價格理論與實踐,2024,(02):142-147+222.DOI:10.19851/j.cnki.CN11-1010/F.2024.02.019.
[11] 趙曉東、王娟、鄧良辰等.電力市場化改革下我國需求側響應價格形成機制研究[J].價格理論與實踐,2024,(02):142-147+222.DOI:10.19851/j.cnki.CN11-1010/F.2024.02.019.
[12] 北極星售電網.廣東需求側響應正式開市價格4.5元/千瓦時觸及“天花板”.[EB/OL]（2021-05-17）[2024-06-23].https://news.bjx.com.cn/html/20210517/1152727.shtml
[13] 高碩、周勤、劉雨菁、李婷等，先立后破,邁向零碳電力——探索適合中國國情的新型電力系統實現路徑，落基山研究所，2022年12月，https://rmi.org.cn/insights/new_power_system_report/
[14] 北京市生態環境局 北京市財政局.關于印發《關于完善北京市城鎮居民“煤改電”居民采暖季電價優惠政策的意見》的函（京環函〔2019〕209號）[EB/OL]（2019-04-03）[2024-06-23].https://www.beijing.gov.cn/zhengce/gfxwj/201907/t20190718_101721.html
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