美国需求响应实施现状及对中国的经验启示

◎赵敏杰

美国需求响应实施现状及对中国的经验启示

◎赵敏杰

需求响应在各国家的实施受制于自身国情要求，呈现不同的发展特色。例如，美国是最早提出和实施需求侧响应的国家，其理论研究和实施都代表了国际前沿水平。法国在需求侧响应的立法、保障机制制定中具有突出的代表性。日本在福岛事件之后，明显加快了需求侧响应计划的推行。本文着重梳理美国、法国、日本和其他国家需求响应实施现状和主要内容，分析需求响应的具体措施机制以及实施效果。结合中国需求响应的发展现状，给出国外需求响应实施经验对中国的启示，为建立完善的需求响应机制提供了参考依据。

需求响应属于需求侧管理（Demand Side Management，DSM）的一个重要概念。DSM基本概念主要由美国电力科学研究院于1986年首次提出，主要是指通过实施有效的激励措施，引导终端用户优化用电行为，提高自身用电效率，在不影响正常电力需求的情况下，转移和削减部分用电负荷，以实现节约用电负荷和实现环境保护的目标。近年来，需求响应（Demand Response）作为DSM重要的新内容，在响应系统运行和调度方面，展现出了巨大的潜力，得到了世界各国的国外关注。

在2005年，美国众、参议院通过的能源政策法案中，对需求响应的通信设施建设、计量方式制定、实时价格设计以及DR收益量化等方面制定了明确的细则，这为美国深入开展DR市场提供了坚实的保障。在2006年2月，美国能源部下属联邦能源监管委员会（Federal Energy Regulatory Commission，FERC）在呈交国会的报告中明确定义了DR的基本概念：在竞争性电力市场中，用户响应高电价或电力系统在面临可靠性危机时制定的经济激励措施，调整和优化自身用电行为。该定义明确了DR包括价格型的需求响应（Price-based Demand Response，PBDR） 和 激 励 型的需求响应（Incentive-based Demand Response，IBDR）。PBDR主要是指用户根据实时价格调整自身用电行为，削减和转移部分用电负荷。IBDR主要是指用户响应系统运行或调度需求，紧急提供可中断负荷。

总体来说，国内外对于需求响应的研究已逐步从理论框架研究转移至需求响应参与系统调度以及在智能电网的应用层面。中国在需求响应方面的核心研究内容是总梳理和总结国内外实施经验，结合中国特有国情，分析如何优化需求响应理论及其在中国电力市场的应用。本文总结典型国家需求响应的实施现状，并结合中国需求响应的基本情况，得出典型国家需求响应实施的经验启示。

美国需求响应实施现状

美国是世界上最早开始实施需求响应的国家之一，提出了基于智能电网建设和相对完善电力市场机制下的电力需求响应概念。随着时间推移，美国能源格局变得日益复杂和动态化，从可再生能源到分布式技术的发展，到电网基础设施老化，再到清洁能源的高速发展和减排目标的提高，这些因素形成了一个充满挑战和竞争的环境，电力企业必须以符合成本效益及环保的方式确保满足能源需求，这推动了美国电力需求响应的快速发展，主要包括四个阶段，具体见表1所示。

为了推动需求响应工作的顺利开展，从1992年起，美国政府陆续出台了需求响应发展扶持性政策，这些政策使需求响应资源可以与发电资源竞争，参与批发市场，并提供各种各样的服务，包括能源、容量和辅助服务。完善的扶持性政策对于美国需求响应项目成功至关重要。表2为美国需求响应扶持性政策。

美国需求响应运作模式主要有中介机构主导、政府主导和电力公司主导的三种运作模式，不同运作模式分别应用于特定的领域，保障了美国需求响应工作的顺利开展，具体运作模式内容如下：

（1）中介机构主导的运作模式，主要由非政府非盈利性机构运作，一般为节能投资的中介服务机构，直接管理系统效益收费（System Benefit Cost，SBC），负责需求响应项目的计划、资金分配和评估验收等工作。中介服务机构需与州政府电力监管部分签订监管和定期审计监察协议。

（2）政府主导的运作模式，主要由州政府设定无需政府拨款的非营利性准政府机构来负责需求响应项目的运作管理，政府电力监管福门负责审批项目计划和系统效益收费支出。

（3）电力公司主要的运作模式，美国大多数州主要采用由电力工作作为需求响应的实施主体，通过制定相关法律法规保证其运作机制，利用系统效益收费等方式筹集需求响应资金。

中国需求响应实施现状

鉴于中国现阶段电力行业的市场环境和政策机制，需求响应工作仍处于试点阶段。在2012年7月16日，国家财政部以及国家发展与改革委员会联合印发《电力需求侧管理城市综合试点工作中央财政奖励资金管理暂行办法》，其中，奖励资金支持范围包括建设电能服务管理平台、实施能效电厂、推广移峰填谷技术，开展电力需求侧响应和相关科学研究、宣传培训、审核评估等。同年确定北京市、江苏省苏州市、河北省唐山市和广东省佛山市为首批试点城市。试点城市可采用更为灵活的需求侧响应政策，如：对钢铁企业等大用户实行可中断负荷电费补贴，对实行需求侧管理示范项目及能效电厂项目给予冲抵电费的政策支持。同时，充分利用分时电价、差别电价政策，促进削峰填谷，实现电力动态平衡。其中，实施尖峰电价与可中断电价是深入开展电力需求侧响应的标志性措施。表3为2012年国家发改委确定的四个试点城市的需求侧管理试点方案。

表1 美国需求侧响应发展时间表

上述四个城市正在积极动员终端用户和第三方服务商参与需求侧管理工作，在实时需求响应层面均取得了长足的发展。在2014年，上海市推出了中国第一个大规模电力需求响应城市试点项目，并邀请国内外专家、电网企业、科研机构和第三方服务商共同制定和实施需求响应试点项目，这充分表明了需求响应在提高电力系统效率方面的巨大潜力。上海市需求响应试点项目累计吸引了33栋商业和公共建筑及31个工业客户，其中，共有27个商业和公共建筑客户以及7个工业客户对2014年夏季需求响应事件作出回应，实现了10%的平均峰值需求降幅，这极大程度上激励了上海深入探索和开展需求响应扶持政策，保证了需求响应的持续发展。

需求响应实施经验启示

尽管存在障碍，随着中国对空气质量、气候变化和电力改革日益重视，中国当前的监管环境为开展需求响应计划创造了一个有利的氛围。2015年3月，中共中央和国务院联合下发了期待已久的电力部门改革指导性文件，明确提出将开展电力需求侧管理和能效管理作为电力部门改革的基本原则之一，将电力需求侧管理作为确保电力供需平衡的主要手段。结合国外发达国家需求响应实施经验，未来中国需求响应工作的开展可从以下几个方面进行改进：

（1）完善需求响应实施框架结构。中国电力需求响应的规模化开展需要基于完整的框架结构，能够保证需求响应的稳固化发展。完善的需求响应实施框架主要应包括三部分内容，即运作机制、效益回收机制和效益评估机制。需求响应运作机制能够理顺政府、电网企业、发电企业和终端用户间的利益关系与作用机理，保证需求响应工作的顺利开展。合理的效益汇报机制能够保证用户参与需求响应的基本收益，提高用户的参与程度，合理制定经济效益激励机制是实施需求侧响应机制的重要手段。完善的需求响应评估机制能够量化分析需求响应所带来的系统效益、用户效益和社会效益，有利于改善当前需求响应评估以电网企业为主的缺陷，统筹考虑各方面效益，推动需求响应项目的规模化开展和实施。

表2 美国需求响应扶持性政策◎

表3 国家发改委需求侧管理试点方案2

（2）丰富需求响应实施电价体系。中国现阶段设计需求响应的电价机制仍旧不够丰富和完善。丰富分时电价的峰谷差价相对较大，相关的保障性政策不足，导致电价对负荷的调节作用十分明显。各类需求侧响应资源的形成归根结底有赖于完善的电价体系，完善的电价体系能够起到引导用户主动改变用电模式的作用。未来，应着重开展关于需求响应电价机制的研究，政府和电网企业应积极对需求响应电价机制的不断完善，制定涉及需求响应电价机制实施的保障性措施，保证需求响应工作的规模化开展。

（3）出台需求响应实施激励政策。电力市场是需求侧响应能够有效实施的基础和平台，无论是电价政策还是需求侧响应资源参与容量或者辅助服务，都需要依托于较为完善的电力市场。首先，只有随着电力市场建设完善，基于市场信号的电价体制才能更好的反应电力供需的实际情况，更好地引导用户合理改变用电行为。其次，当需求侧响应资源参与到容量市场以及辅助服务市场，参与方通过市场交易获取利益，才能够有效解决需求侧响应的效益回收以及利益划分问题，这样需求侧响应的参与主体以及政府或者电网公司可控的需求侧响应资源才能丰富起来。

需求响应作为电力需求侧管理的主要措施，能够激励用户响应系统调度需求，优化调整用电负荷部分，配合可再生能源的规模化发电并网，对实现节能减排目标有着重要的推动作用。本文首梳理了美国、法国、日本和其他发达国家需求响应的实施现状及发展历程；然后，详细介绍了中国需求响应发展历程、试点现状及实践障碍；最后，从完善需求响应实施框架结构、丰富需求响应实施电价体系、加快智能电网技术研发力度和出台需求响应实施激励政策四个方面给出了发达国家需求响应实施对中国的经验启示，以期能够为促进中国需求响应的实施提供重要的决策支撑。

（作者单位：华北电力大学）