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在“双碳”目标的推动下,建筑供暖的电气化比例将显著提升,热泵的部署也将加速增长。热泵不仅能提供高效的供暖方式,还可以通过需求响应机制为电力系统提供灵活调节能力。对供热方而言,这有助于降低热泵运行成本,拓宽供热企业的收入渠道,从而提升热泵的市场竞争力。对供电方而言,这能保障电力系统的安全稳定运行、减轻电网扩容压力,降低供电成本,并促进可再生能源电力消纳。 本文探讨了大型热泵在中型区域供热系统(如小区、大型建筑)中的应用(业内称之为“分布式热泵”)。文章结合国内外案例,探讨如何挖掘电气化供暖的需求响应潜力,并提出优化电价机制、完善需求侧资源补偿机制、推广储热设备三项策略,以增强电网与供热系统的协同优化,实现保障电力系统稳定运行与减轻供热碳排放的双重目标。 本文缩略版首刊于《中国电力报》,2025年3月24日… View Summary +

自《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号,以下简称”9号文”)发布以来,中国电力体制改革走过了具有里程碑意义的十年历程。在这十年间,电力行业在市场化改革、清洁能源发展、电力系统灵活性和可靠性提升等方面取得了突破性进展。这些成就不仅为构建新型电力系统奠定了坚实基础,更为实现“双碳”目标提供了有力支撑。站在9号文发布十周年的历史节点,我们既要总结电力体制改革的成功经验,更要准确把握新发展阶段面临的挑战。 过去十年里,在9号文的指引与大力支持下,可再生能源投资出现了爆发式增长,可再生能源装机容量扩张近4倍(由2015年的4.8亿千瓦增长到2024年的18.89亿千瓦),为经济的可持续发展提供了清洁动力。与此同时,通过政策支持和技术进步,电网对可再生能源的消纳能力不断上升,可再生能源并网规模大幅提升,弃风、弃光现象整体明显减少 (2015年分别为15%和部分地区20%以上,2023年分别为2.7%和2%)。在9号文“坚持节能减排”原则的推动下,用能端的电气化进程也在迅速扩展,不仅提高了能源的利用效率,也为发展新型电力系统创造了有利条件。 尽管电力体制改革已经取得了重大进展,仍面临许多挑战,且前路漫漫。特别是“双碳”目标的提出,给电力行业的减污降碳提出了更高要求和更紧迫的时间线。与此同时,面对日益增长的电力需求,既要保证电网的可靠性,还要保证合理成本、避免资源浪费,这给电力系统提出了更高要求。电力改革已经在诸多方面取得了进展,但要满足这些更高的目标,就必须加快改革的步伐。本文谨就其中几个重要方面进行阐述。 加快建设统一电力市场 要实现上述目标,建设“全国统一的电力市场”是至关重要的。特别需要明确的是,这个“统一的电力市场”应该围绕统一的电力现货市场来建设。这样的市场能够通过有效引导供需双方资源,考虑区域电网实时情况来进行统一调度及运作,为实现电力资源的高效利用奠定基础。同时,这样的市场将有助于提升可再生能源的跨省跨区消纳能力,增强电力系统应对各类不确定性因素的韧性,这对于保障新型电力系统的安全稳定运行具有特殊重要意义。 中国已经在电力现货市场的建设方面取得了显著进展,正朝着“2025年基本建成、2029年全面完善全国统一电力市场”的目标稳步迈进。山西、广东、甘肃、蒙西现货市场已经正式运行,当前共有23省以及南方区域电网启动电力现货市场(试)运行;国网省间电力市场也于2024年10月转正式运行;随着《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(发改价格〔2025〕136号,以下简称“136号文”)的出台,新能源参与现货市场的进程也将加速。下一步,应着力推进各省和区域市场的扩展和互联,为需求侧和供给侧所有资源提供公平的竞争环境,创建出适合新型能源系统的全国统一电力市场。 全面推进上网电价改革 上网电价改革是深化电改9号文的关键环节,而前不久出台的136号文在这一方面又迈出了重要一步,将助推更大规模、更高比例的可再生能源进入市场,为电力资源的优化配置提供了制度保障。接下来,煤电上网电价改革仍需深化。 现行煤电基准电价制度已不再适应新型电力系统。我们建议在2021年改革的基础上继续推进以下改革措施:全面加速放开燃煤发电基准电价机制,扩大市场交易电价上下浮动范围;放开煤电年度签约比例不低于80%的规定,扩大签订年度月度合同比例的自由度,鼓励更多电量参与现货市场出清,扭转煤电基准电价与中长期市场平均价格偏离的现状;建立公平竞争的市场环境,减少对煤电的非市场化补贴,促进煤电和其他资源公平竞争。 持续推动容量补偿机制优化 2023年11月,国家发展改革委和国家能源局联合提出自2024年1月起对煤电施行两部制电价,紧接着,多个地区和省份相继出台了容量补偿机制的具体实施方案。目前,在国家和地方层面的电力市场中已经推出了多种容量补偿机制,覆盖了天然气发电、需求响应、虚拟电厂和抽水蓄能等电力资源。 为推动容量补偿机制的进一步扩展与优化,我们提出以下建议:首先,应建立健全竞争性容量采购机制,持续扩大容量市场参与主体范围,将可再生能源、能效资源、需求响应和储能等多元化资源纳入市场体系,并通过公平竞标机制确保各类资源享有平等参与机会,从而以更经济、更低碳的方式提升电力系统可靠性。 此外,应将容量补偿机制建立在科学、透明的资源充足性规划的基础之上,基于电力系统可靠性标准开展精细化容量需求测算,为容量采购确定量化目标,摒弃“一刀切”式的全面成本回收模式。这种更为科学的机制设计可以有效规避容量过剩、资源配置失衡、不必要的成本和排放,系统灵活性受限等问题,避免对电力行业低碳转型进程产生不利影响,确保容量补偿机制与新型电力系统建设目标相协调。 过去十年,中国电力体制改革在市场化进程、清洁能源发展和电力系统灵活性提升等方面取得了显著成就,为构建新型电力系统和实现“双碳”目标奠定了坚实基础。然而,面对日益增长的电力需求和低碳转型的紧迫性,仍需加速推进全国统一电力市场建设、深化上网电价改革、优化容量补偿机制等关键任务。未来,电力系统需要在保障可靠性和经济性的同时,进一步推动清洁低碳转型,加快构建“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统”,为实现能源电力系统高质量发展注入新的动力。 本文首刊于《南方能源观察》,2025年3月17日… View Summary +

电动汽车灵活性是近年来能源领域关注的热点之一。随着电动汽车数量的迅速增长,其充电负荷对电网运行造成了新的挑战,也提供了新的机遇。通过分时电价等经济激励手段,电动汽车的充电灵活性已经初步显现,尤其是在工商业用户侧,相关实践和试点项目取得了长足进展。然而,在居民侧,虽然电动汽车充电负荷规模庞大且潜力巨大,但其灵活性的挖掘和利用仍处于初级阶段,存在很大的提升空间。 居民侧充电需求的特殊性在于其分散性、随机性和与用户日常生活密切相关,如何在保障居民出行需求与生活便利的前提下,更好地调动和释放这一领域的灵活性,是当前亟待解决的重要课题。自动充电控制技术作为一种相对成熟的智能化解决方案,为这一问题提供了有效途径。所谓自动充电控制,即通过智能控制系统,在充分保障用户日常出行需求的基础上,根据大电网和配电网实时运行状态以及动态价格信号,灵活调整居民侧电动汽车的充电负荷,以更高效、更精细地配合电网运行调度要求。 然而,要实现自动充电控制技术在居民侧的广泛推广与应用,技术本身并非最大的障碍——已有的大量试点项目和示范案例均证实了该技术在实际应用中的可行性与可靠性。目前更为关键的是如何推动自动充电控制模式制度化、规模化地落地实施。这需要从政策法规、市场机制、商业模式创新等多个维度入手,通过完善激励机制、明确利益分配方式,建立起成熟稳定的政策框架与商业生态,使自动充电控制模式能够长期稳定地发挥作用,从而最大限度地释放居民侧电动汽车及其他需求侧分布式资源所蕴含的系统价值。 本文通过对欧洲和美国相关实践案例的分析发现,这种自动化运营模式不仅可以更精准、更可靠地激活居民侧电动汽车所具备的灵活潜力,而且能够先于电力市场独立运行,有效地协调配合配电网侧运行需求,为能源系统的安全稳定运行提供强有力支撑。 本文首刊于《南方能源观察》,2025年3月9日… View Summary +

本文件呈现了睿博能源智库(RAP)全球研究项目“量化电动汽车智能充电效益”的中国项目模型研究成果。我们的研究发现: 从电力系统调度中心视角分析:电动汽车有序充电作为系统性调节资源,可在不损害用户充电需求的前提下,通过降低机组爬坡速率、削减系统峰荷、缩小净负荷峰谷差等途径,显著提升电网调度稳定性。 从系统规划视角看,有序充电可作为一种协同优化解决方案,在降低电网投资成本、提升可再生能源消纳比例、削弱对煤电依赖及减少碳排放等方面展现多维度效益。研究表明,该模式能够通过负荷形态重构实现源网荷储协同优化。… View Summary +

电力现货市场的价格波动有利于提高市场效率和体现新能源的环境效益,但同时也会引发公众和政策制定者对价格波动的担忧。因此,当前中国电力现货市场设置了价格上限和下限,旨在稳定价格,避免剧烈的价格波动。但在实际操作中,过紧的价格管控也可能抑制市场价格调节机制的发挥,不利于清洁能源发展。比如,价格上限过低限制了灵活资源(如储能、需求响应)投资和参与,导致峰时电力供应不足,以致煤电资源冗余,反而增加系统成本;价格下限则阻碍了低价可再生能源的竞争优势体现,模糊了资源调度的优先顺序,并影响需求侧响应的积极性。 文章通过分析部分省级电力现货市场的实践(如山东市场允许负电价、蒙西市场设置较高的价格上限),结合一些海外电力市场实行的灵活管控经验,指出中国电力市场应适当放宽价格限制,允许价格更充分地反映供需关系,以进一步提高市场效率、促进清洁能源消纳、优化资源配置。 然而,放宽价格限制应以完善市场监管为前提。本文建议借鉴国际经验(例如美国FERC的市场力监管机制),结合中国实际情况,加强市场力监测和抑制机制,构建透明、公平、高效的电力市场。在完善监管的前提下,充分释放市场活力,实现价格机制的优化和电力市场的健康、可持续发展。 本文首刊于电联新煤,2025年1月17日… View Summary +

本文探讨了电动汽车充电分时电价的优化设计,提出了三个主要改进方向: 涵盖系统长期边际成本:当前的分时电价设计主要基于负荷或净负荷曲线,未能充分反映全面的系统成本。建议将长期成本纳入考虑,包括发电容量和输配电容量的扩建费用。文章特别强调了配电网扩容成本的重要性,建议将未来配电网扩容费用纳入分时电价设计。 释放分时电价的空间信号:目前的省级统一分时电价无法反映各地区电网运行的独特情况。建议将分时电价细化到更小的行政区域,甚至以变电站或馈线供电区域为单位。这有助于缓解电动汽车低谷期扎堆充电现象,并更好地反映配电网运行状况。 增强分时电价的时间信号:提出采用更灵活的时变电价结构,如紧急尖峰电价(Critical Peak Pricing-Variable)和紧急尖峰节电返利(Critical Peak Rebate)。这些方法可以更精准地反映电能成本的时间变化,并通过日前通知机制引导用户调整充电行为。 这些改进对于优化电网运行和投资具有重要意义。同时,这些建议不仅适用于电动汽车充电,也可广泛应用于其他需求侧资源管理。 本文首刊于《南方能源观察》,2024年12月20日… View Summary +

车网融合是应对电动汽车充电需求快速增长的关键策略。通过智能有序充电,电动汽车不仅可以减轻对电网的压力,还能成为重要的灵活性资源。实现这一目标的基础在于通过交通和电力部门的紧密合作达成的车网协同规划。为推进车网协同规划,我们建议在进行电力规划时应首先考虑经合理疏导后电动汽车充电行为的灵活性,并且根据电网需要,通过扎实、基于实证的分析来推算合理优化后的有序充电行为,将优化后的充电曲线叠加其他负荷来相应安排电力投资计划。协同规划大致可以分为三步:(1) 多方利益相关者参与、(2)电动汽车灵活充电能力测算、以及(3)将电动汽车灵活性纳入电网规划。这种规划方式可以减少传统调峰资源投资、配合可再生能源发电、减少配电侧非必要投资,从而降低系统总成本。 本文首刊于《南方能源观察》,2024年11月4日… View Summary +

尽管热泵具备高效和环保的优势,但因多种因素,包括化石燃料的优惠政策和未全面量化的电网协同效益,热泵的推广仍面临挑战。现阶段,热泵的运行成本给供热企业造成了一种高于其他技术选择的错觉。因此,还需积极探索能够彰显热泵真正价值的方式,并寻找提升其市场竞争力的有效途径。 本文针对中国北方的供热模式,探讨三项政策措施,以更公平地体现热泵的实际优势。… View Summary +

近年来,中国风能和太阳能等可再生能源在电力系统中的比例不断提升。随着“双碳”目标的推进,这一趋势将继续深化。为支持新型电力系统的构建,政府部门在规划多项措施,其中包括加快电力现货市场的建设。然而,伴随着多省现货市场进入试运行和正式运行阶段,电力现货市场的价格波动引发了政策制定者、市场参与者和用户的担忧。虽然现货市场价格波动是新型电力系统中传递关键信号的重要机制,但若市场设计不当或监管不力,可能导致无效信号甚至价格飙升。随着可再生能源渗透率的增加,这些问题可能更加显著。本文将重点探讨防范新型电力系统价格过度波动的一个重要手段——持续推进需求侧用电弹性建设,充分发挥需求响应能力。 增加需求侧的用电弹性多年来一直是政策关注的重点。在过去的讨论中,它往往被视为用较低的系统成本增强系统韧性,保障电力安全的妙方。但在诸多讨论中较少提及的是,需求侧用电弹性在平稳电力现货市场价格中扮演着关键角色——它能够帮助降低价格不确定性,确保市场传递理性的价格信号,进而助力新型电力系统高效运作。借鉴国内外的经验,我们认为在碳中和背景下,电力系统的规划与建设应持续重视需求侧弹性的建立,从供给侧与需求侧共同发力,在保证电力供应与价格稳定的前提下,以较低的系统成本实现减排目标。 不仅在中国,在其他电力系统中可再生能源占比不断增高的国家中(例如美国与欧盟的一些国家),政策制定者及市场主体也在讨论电力现货市场价格波动的利弊,并尝试了各种措施来试图改进价格信号的形成。有些措施的结果并不尽如人意,并且给电力系统运行带了不必要的成本,比如,在电力现货市场中设立严格的限价机制,或缺乏建立完整的价格传导机制。 有一些方法可以在减少价格波动、抑制价格飙升的同时,以较低的成本提高系统可靠性。其中,最重要的方法之一是提高需求侧的灵活性。全球范围内越来越多的证据表明,继续增强需求侧的灵活性有助于平滑市场价格、提升市场效率、降低平均成本,并能助推可再生能源并网。 近期,柏林工业大学的一项研究为这个话题提供了新的模型分析基础。这项研究通过对三个欧洲国家的电力现货交易市场进行仿真模拟,发现增加需求侧弹性可以大幅降低现货市场价格不确定性的风险。研究者以风力发电、光伏发电、电池储能和氢储能组成的电力系统作为研究对象,模拟结果显示加入适当的短期需求弹性就能帮助有效稳定电能量市场价格,显著减少电能量市场的高价、零价等现象,以及更好地对抗天气造成的扰动。 随着电力系统中新能源渗透率不断提高,电力系统净负荷的随机性增强,对电力现货市场价格的稳定性提出了更大的挑战。而要防范和解决随之而来的电力价格波动风险,我们有必要继续深化多年以来在这方面的努力, 着力提升需求响应的灵活性、增强需求侧弹性、更充分地开发需求侧资源。中国电力市场的政策决定者已经在这一方向上做出了积极的努力,并设立了一系列支持性政策。例如,在2024年8月6日新出台的《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027 年)》中,特别将“需求侧协同能力提升”作为一项重要行动,提出计划建设一批虚拟电厂,并对加强需求侧响应能力提出了具体要求。另外,近期修订的《电力需求侧管理办法》也为深化电力需求侧管理、充分挖掘需求侧资源提供了重要基础。这项工作依然充满复杂性,且需多管齐下。这里,我们选取其中比较重要的几点,作为推进下一步工作的建议: 一是,应在设计和构建新型电力系统的过程中强调需求侧弹性,将需求侧资源(如虚拟电厂)纳入电力规划与电网规划。各地区应积极响应中央提出的需求侧响应能力建设目标,结合当地电力负荷特性与发展规划,出台配套政策与鼓励措施,切实推进需求侧资源的建设与需求侧多元灵活性的开发。 二是,在建立合理的价格传导机制和需求侧价格信号方面持续发力,从而更好地平衡电力市场供需。可以在2021年出台的《关于进一步完善分时电价机制的通知》(发改价格〔2021〕1093号) 政策基础上, 实行更能够反映成本差异的分时电价制度,以更好地激励用户在低谷时段增加用电,在高峰时段减少用电,进而实现负荷的有效转移,平滑负荷曲线。各省在这一领域已经做出了巨大的努力,但仍需进一步改进分时电价的设计,以更好地反映系统条件的变化。进一步,应推广实时电价政策,使成本信号更准确地传递到需求侧,并激励需求侧资源为系统提供灵活性服务,进而实现以更低的系统成本削减高峰负荷,这在北美电力市场已经有成功经验。 三是,应优化需求侧资源的调度运行机制以及电力现货市场参与机制,确保虚拟电厂获得合理的经济价值补偿,以激发需求侧响应活力。比如,允许需求侧资源以“报量报价”的方式参与市场出清,即需求侧资源可以根据自身的成本效益情况自主决定提供的电量和价格。这种方式能够更充分地发挥市场机制的作用,提高需求侧资源的利用率,并进一步提升整个电力系统的经济性和可靠性。 通过上述措施,不仅可以有效减少电力现货市场的价格波动,还能降低平均成本,提升系统的运行效率,为更多可再生能源的接入和整合创造有利条件。同时,这也将为推动中国能源转型、实现可持续发展目标提供有力支撑。 本文微调版刊登于《中国电力报》,2024年9月24日… View Summary +

在大规模风电和光伏并网的时代,如何进一步促进可再生能源消纳,解锁统一电力市场的价值,已成为全球性挑战。2024年5月28日,国家能源局发布《关于做好新能源消纳工作 保障新能源高质量发展的通知》(国能发电力〔2024〕44号),其中针对省间输电提出了一项重要改革:“在受端省份电价较低时段,通过采购受端省份新能源电量完成送电计划”。这项要求是多年来对省间电力互济模式的一次重大突破,能够进一步释放“全国统一电力市场”的优势。然而,现行的省间单一电量输电定价机制可能会成为这一新政策实施的限制因素。 本文从理想状态下区域统一电力系统应遵循的基本原则出发,分析了现有跨省跨区专项工程的输电定价机制与《通知》新要求及基本原则之间的潜在矛盾。在此基础上,通过借鉴美国区域输电组织PJM和欧洲跨国输电设施的成本分摊模式,提出了基于绩效调整电网公司跨省跨区收入水平和基于容量分摊跨省跨区输电成本的方法,以更好地配合政策实施并促进电力系统优化和高效运行。 本文分为上、下两期刊登于《南方能源观察》… View Summary +
