摘要
本报告分析了中国广东省电力需求侧灵活性潜力,以深圳、广州、佛山三市为例,评估其调节能力与经济效益,并提出发展建议。
研究背景:随着新能源发电占比提升,电力系统对灵活调节能力的需求增加。需求侧灵活性资源具有分布广、响应快等优势,成为提升系统调节能力的关键增量。
广东电力供需与需求侧灵活性资源发展:广东作为最大省级电网,供需张力持续存在,新能源发电占比超过7%,对需求侧灵活性价值更加突出。珠三角地区经济与用电负荷高度集中,广州、深圳、佛山三市产业结构差异显著,为虚拟电厂与需求响应提供了良好基础。
城市需求侧灵活性调控发展历程:
- 深圳:用电结构由工业主导向服务业与居民并重转型,负荷尖峰化,清洁能源占比高,需求侧灵活性需求显著。通过系列政策推动虚拟电厂和需求侧响应发展,已形成“平台-生态-能力”三位一体的虚拟电厂体系,调节规模与成效全国领先。
- 广州:用电规模和峰值持续攀升,工业仍是主要支撑,清洁能源占比快速提升,需求侧成为稳定系统运行的关键抓手。虚拟电厂建设加速进入体系化运行阶段,形成覆盖多类型资源的统一纳管平台,率先建设全市新型电力负荷管理系统。
- 佛山:负荷与用电量持续攀升,尖峰时段调节需求显著抬升且以工业负荷为主,清洁能源占比提升,需求侧管理政策体系由早期试点逐步走向明确能力目标与场景化落地。
需求侧灵活性潜力综合评估:
- 研究范围与边界:从工业、服务业、新型负荷三大类构建覆盖主要用户侧资源的“可调资源池”,测算各类资源在2027年条件下的可调节灵活性潜力。
- 测算方法:以典型工作日、1h响应时长为基准,在不显著影响工业企业正常生产节奏、不影响居民和商业用户基本生活服务的前提下,挖掘可在中短时范围内技术可行的灵活性可调潜力。
- 灵活性潜力测算: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。
- 深圳: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: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: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。
- 经济效益测算: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,三市调峰度电成本和净经济收益均随响应时长增加而降低,短时高价值响应单位边际效益最高。
- 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。
- 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。
需求侧灵活资源挖掘的挑战与行业建议:
- 面临挑战:
- 管理体制:规则不统一、标准缺位,聚合商定位不明,权责收益待明确,标准未统一,省市协同待完善,多主体协同不足。
- 技术体系:终端数字化基础弱,负荷资源可控性释放不充分,虚拟电厂平台能力参差不齐,“云边端”协同机制不健全。
- 市场机制:激励难以常态化,价格信号传导机制不完善,市场准入机制存在短板,新型负荷价值实现路径不畅。
- 商业模式:商业模式不成熟,收益分配机制透明度低,用户参与动力不强,行业机会成本差异大。
- 发展建议:
- 政府层面:强化顶层设计,健全法规标准,完善治理补偿机制,建立双轨激励机制,建设平台培育生态,强化宣传培训,推进试点示范。
- 电网层面:构建灵活资源枢纽与智能服务平台,加快推进用户侧灵活资源基础改造,建设云-边-端协同调控平台,建立“双轨制”运行控制与安全保障机制,优化市场准入流程,完善结算补偿制度,培育第三方服务市场。
- 市场层面:健全价格机制与交易体系,打通批发-零售价格传导链,丰富交易品种,拓宽资源参与渠道,促进多市场协同,推动电力、碳市场与绿色金融联动发展。
- 用户层面:引导主动参与,培育新型用能文化,实施分层聚合与分类参与机制,优化收益分配机制,推广标准化技术,增强自主意识,倡导新理念。