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广东省电力需求侧灵活性潜力分析:以深圳、广州、佛山为例

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广东省电力需求侧灵活性潜力分析:以深圳、广州、佛山为例 电力圆桌项目课题组 2025年12月 版权说明 本报告免费下载,转载或引用请注明来源,不得用于任何形式的商业牟利。如有违反,我们保留依法追究其法律责任的权利。 电力圆桌项目 电力圆桌(全称电力可持续发展高级圆桌会议)项目于2015年9月启动,旨在紧扣应对气候变化、调整能源结构的国家战略,邀请业内专家和各利益方参与,共同探讨中国电力部门低碳转型的路径和策略。通过建立一个广泛听取各方意见的平台机制,电力圆桌将各方关心的、有争议的、目前决策困难的关键问题提交到平台讨论,选出核心问题委托智库开展高质量研究,并将研究成果和建议提交到平台征求意见,从而支持相关政策的制定和落地,推动中国电力行业的改革和可持续发展,提高电力行业节能减排、应对气候变化的能力。 项目课题组 中国科学院深圳先进技术研究院(简称“深圳先进院”)由中国科学院、深圳市人民政府及香港中文大学于2006年2月共同建立,实行理事会管理,积极探索体制机制创新,致力于建设与国际学术接轨、与粤港澳大湾区产业深度融合的新型科研机构。作为深圳市碳中和技术创新中心,深圳先进院围绕碳中和基础科学与前沿技术持续开展系统研究,致力于在相关领域发挥引领作用,着力构建完整的碳中和产业化技术链条。已形成科技、人才与产业协同发展的创新体系,由八个研究所组成,牵头组建2个全国重点实验室、3个国家创新中心和79个省市级创新载体。依托上述平台体系,深圳先进院建设并运行多个储能与清洁能源系统科研平台,涵盖储能器件、车网互动、能源系统集成及系统安全运行等关键领域,在智慧能源相关研究方面具备坚实基础和持续积累。 自然资源保护协会(NRDC)是一家国际公益环保组织,成立于1970年。NRDC拥有700多名员工,以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作,中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究,介绍和展示最佳实践,以及提供专业支持等方式,促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处,业务主管部门为国家林业和草原局。 广东省电力需求侧灵活性潜力分析:以深圳、广州、佛山为例 目 录 摘要.........................................................................................................11.引言...................................................................................................31.1研究背景................................................................................................31.2广东电力供需与需求侧灵活性资源发展................................................42.城市需求侧灵活性调控......................................................................62.1深圳电力供需与需求侧灵活性调控发展历程........................................62.2广州电力供需与需求侧灵活性调控发展历程........................................82.3佛山电力供需与需求侧灵活性调控发展历程.......................................113.需求侧灵活性潜力综合评估..............................................................133.1研究范围与边界...................................................................................133.2测算方法..............................................................................................153.3灵活性潜力测算...................................................................................173.4经济效益测算......................................................................................344.需求侧灵活资源挖掘的挑战与行业建议...........................................374.1面临挑战..............................................................................................374.2发展建议.............................................................................................39参考文献...............................................................................................42 摘要 我国新能源发电装机持续高速增长,并已经成为新增发电装机的主体。然而,新能源高比例发展面临消纳与系统调节双重压力。当前电力系统的灵活调节仍主要依靠煤电、水电等传统电源,但煤电灵活性改造不足,水电受流域和季节限制明显,生物质和燃气等电源又受成本与出力时段约束,电源侧提升灵活性空间有限。需求侧灵活性资源因分布广、响应快、调节尺度多样及单位成本较低等优势,正成为提升系统调节能力的关键增量,并助力电力系统消纳新能源。作为需求响应的先行省份,广东省需求侧灵活性资源总体潜力可观,但尚未实现系统性、规模化开发利用。 基于此,中国科学院深圳先进技术研究院与自然资源保护协会合作开展课题研究,选取深圳、广州、佛山三市作为代表城市,对三市需求侧调节能力及其经济效益进行测算与评估,同时,从政策、市场、用户与技术等维度分析制约因素,并提出差异化的发展建议。 测算结果表明,深圳、广州、佛山三市在2027年具备稳步实现最高负荷10%以上削峰的能力,但填谷能力相对偏弱。具体来看,深圳预计2027年最大可实现削峰能力约292万千瓦(约11%),填谷能力为135万千瓦(约5%);服务业(105万千瓦)和新型负荷(159万千瓦)合计贡献超过90%。广州预计2027年最大可实现削峰能力约327万千瓦(约11%),填谷能力为134万千瓦(约5%);服务业(120万千瓦)和新型负荷贡献显著(含电动汽车59万千瓦、储能39万千瓦),工业侧以汽车制造、计算机制造为主。佛山预计2027年最大可实现削峰能力约193万千瓦(约11%),填谷能力为 74万千瓦(约4%)。佛山以制造业为核心,电子设备、金属加工、橡塑等行业占比高,其工业结构调节难度较大,但仍具备一定的空间。 此外,报告从电源侧可避免的发电成本、可避免的GDP损失以及可避免碳排放社会成本等对三市需求响应效果进行了情景测算,鉴于单位度电调峰成本和净经济收益随响应时长增加呈现明显的边际递减特征,在年响应时长为50/100/200小时的场景下,结果如下: 深圳调峰度电成本分别为21.4/12.4/7.9元/千瓦时,净经济收益为17.9/8.9/4.4元/千瓦时;广州调峰度电成本为25.7/14.3/8.6元/千瓦时,净收益为22.2/10.8/5.1元/千瓦时;佛山调峰度电成本为25.7/15.4/10.2元/千瓦时,净收益为22.2/11.9/6.7元/千瓦时。短时高价值响应单位边际效益最高。基于单位度电GDP和碳因子0.33kg/kWh估算,年均200小时响应可带来的经济与环境效益:深圳年可避免GDP损失113亿元,可避免碳排放社会成本464亿元;广州可避免GDP损失117亿元,可避免碳排放社会成本519亿元;佛山对应分别为46亿元与320亿元。 报告总结了当前深圳、广州和佛山虚拟电厂与需求侧管理面临的核心挑战:(1)管理层面,省市区多级调度权责与收益分配机制模糊,技术标准不统一,平台建设水平参差,制约了资源的跨区域高效聚合;(2)技术层面,终端设备数字化基础差、负荷预测精度低以及平台协同控制能力不足,影响了精准调控与可信结算;(3)市场层面,存在激励来源单一、价格信号传导不畅、准入渠道不足以及灵活资源容量价值难以体现等问题;(4)商业运营层面,用户收益感知弱、激励链条不完整,尤其是高产值工业和多产权商业楼宇的参与动力不足。 为应对上述挑战,报告从四个维度提出发展建议:(1)强化顶层设计,加快建立统一标准与协同机制,设立稳定激励资金池,并因地制宜推动重点城市差异化试点;(2)电网企业需向开放服务平台转型,升级“云-边-端”调控架构,推动用户侧改造并优化市场结算机制;(3)全面向负荷侧开放各类市场,深化电价改革以传导真实价格信号,并探索“电-碳-金融”协同机制;(4)降低用户侧参与门槛,通过透明的收益分配和“无感化”技术体验,激发各类主体主动参与。 引言 1.1研究背景 在“双碳”目标和新型电力系统建设加快推进的背景下,高比例可再生能源并网使电力系统对灵活调节能力的需求显著上升。传统依赖煤电与水电的传统调峰模式在成本、扩展速度和资源约束等方面逐渐显露瓶颈,仅通过电源侧扩容难以兼顾经济性与系统效率。 在此背景下,需求侧灵活性资源成为提升系统灵活性的重要增量。相较电源侧,需求侧资源具有分布广、响应快、边际成本低及可快速规模化部署等优势,是新型电力系统中的重要灵活性增量。广东省需求侧资源结构多样、可调节负荷基础较好,为虚拟电厂与需求响应提供了良好基础。 近年来,国家层面将需求侧灵活性置于新型电力系统建设的重要位置。全国需求侧管理在2011年《电力需求侧管理办法》确立框架后进入规模化阶段。“十四五”以来多项政策明确提出,到2025年需求响应能力需达到最大负荷的3%-5%,具备条件地区可提升至10%。2025年《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》提出在2027年实现全国虚拟电厂调节能力2000万千瓦以上、2030年达到5000万千瓦以上。与此同时,广东在政策体系上也陆续出台相关政策,率先启动需求侧灵活性体系建设,力争2025年需求响应削峰能力达到最高负荷的5%。2024年,广东电网接入需求响应资源已超过最大 负荷的5%,预计到2025年,可参与需求响应的负荷规模可能达到1000万千瓦以上。[1]2025年8月广东完成首批10家虚拟电厂运营商资质审核,虚拟电厂正式成为新的市场主体类别。[2] 1.2广东电力供需与需求侧灵活性资源发展 广东作为我国最大省级电网,供需张力持续存在。2025年最高负荷达1.64亿千瓦。作为典型受端电网,外购西电约占全社会用电量的20%左右。[3]2024年广东电源装机约2.2亿千瓦,其中风光装机5913万千瓦,占比27%。火电仍占主体但占比下降,水电和其他清洁能源保持稳步增长。新能源发电占比超过7%,按照规划,2025年、2030年可再生能源装机占比将分别达到35%和45%。在高比例新能源并网、跨区受电并存的格局下,电力供给的不确定性和波动性增强,叠加现货价格尖峰更频繁,需求侧灵活性价值更加突出。 从空间格局看,广东经济与用电负荷高度集中于珠三角地区。202