高回报性的节能减排解决方案2015年9月保尔森对话会报告需求响应减少弃电增加电力行业的需求响应（措施）有助于提高中国电网的灵活性，并消纳更多可再生能源。 2015 保尔森基金会 版权所有联系 mediapaulsoninstitute.org设计 汉点公司关于保尔森基金会保尔森基金会由亨利 保尔森先生在2011年创立，是一家“知行合一”的智库。基金会的使命是推动环境保护及中美两国的可持续发展，并加强两国的经济互依关系，推进跨界投资。基金会的工作基于以下原则只有中美两国互补协作，才能应对当今最紧迫的经济和环境挑战。基金会是一个独立的非党派机构，总部位于芝加哥大学，同时在北京、旧金山、纽约和华盛顿设有工作团队。基金会的工作主要是通过项目、倡导和研究推动经济增长，以创造工作机会、推动可持续城镇化发展、推行负责任的环境政策。智库发表的研究报告主要针对中国当前面临的最重要的宏观经济问题、能源战略及中美经济关系问题。更多信息请访问我们的网站 。关于本系列报告强化市场机制，改善空气质量本报告为保尔森基金会气候变化与空气质量（CCAQ）项目组2015年度系列报告之一。报告就如何利用市场机制减少引起气候变化的常规污染物及温室气体排放，为政府决策机构和政策影响机构提供参考性政策建议，所涵盖的主题包括电力行业改革、电力需求响应、碳排放权交易体系和建筑能效公示。强化市场机制改善空气质量需求响应高回报性的节能减排解决方案合作作者Mona Yew 游梦娜 自然资源保护协会Merisha Enoe 尹美霞 和 Anders Hove 侯安德 保尔森基金会中方战略顾问张玮 国家电网，国网能源研究院周伏秋 国家发改委能源所报告外审专家Pierre Bull 自然资源保护协会Max Dupuy 戴翎松 睿博能源智库Lucian Ion 路熙安 西门子王万兴 能源基金会张玮 国家电网，国网能源研究院对上述顾问和专家的致谢不代表他们赞同本报告所陈述的全部观点。改善电网运营需求响应有助于在用电高峰期削减尖峰负荷，从而实现节能并降低断电的风险。1强化市场机制，改善空气质量需求响应目录1 导言 22 美国需求响应角色转变及经验 63 中国需求响应的发展历程及现状 134 需求响应有助于中国实现发展目标 185 建议和结论 22作者简介 24致谢 25参考与注释262保尔森基金会需需求响应是需求侧管理的一个组成部分，是指通过分时电价，或利用资金补贴等激励机制鼓励电力用户降低用电高峰期间的电力消耗，以此改变电力终端用户的能源消费模式。中国已经做好准备大规模推行需求响应，加速实现控煤减排目标。本文总结了美国发展需求响应的成功经验，并探讨中国应如何通过广泛开发类似项目（特别是工业领域的能源用户）以降低能耗，减少温室气体排放，实现大气污染治理目标，并发展新兴产业。本文的目的是为中国推进现有需求响应的努力提供一些建议，讨论几种通过需求响应来利用可再生能源并减少排放的市场化改革方案。从经济和气候的角度看，电力行业的需求响应对中国来说都是一项战略投资。中国严重依赖燃煤电厂，致使电力行业成为中国温室气体的最大排放源。因此，电力行业的脱碳对于中国兑现在2030年之前达到温室气体排放峰值的承诺至关重要。需求响应可以通过多种手段帮助减少温室气体排放和常规污染物排放。首先，需求响应有助于降低对新增燃煤电厂的需要，在电力需求高峰时增加调度资源。随着中国夏季空调用电的增长，电力需求峰谷差日益扩大。而发电侧，中国主要依靠燃煤电厂参与电力系统调峰。降低高峰负荷不仅能改善电网的稳定性，也能提高电力系统的效率，减少温室气体和常规污染物的排放。*其次，需求响应是一种灵活手段，有助于中国相对缺乏弹性的电网消纳更多的可再生能源，由于中国天然气供应量低于欧洲和北美，这一点就变得尤其重要。改善可再生能源的综合利用可以降低对煤炭的依赖。最后，需求响应有利于促进中国电力行业的市场化改革。这是因为，需求响应项目针对电力需求最高（或最低）时的用户消费行为，鼓励消费者实时调整消费行为，在支持电网稳定性和降低电厂排放方面发挥积极作用。需求响应还可以在能效产品和服务领域创造新的商业机会，例如，开发家庭能源管理应用，研制低能耗电器，为希望提高经营能效的商业用户提供咨询服务。1. 导言中国严重依赖燃煤电厂，致使电力行业成为中国温室气体的最大排放源。* 燃煤电厂的启动和关闭都需要更长时间。通过燃煤电厂调峰意味着电厂必须在低需求期间以低产出水平保持运转。3强化市场机制，改善空气质量需求响应需求响应远不止是电网应急资源。当今的需求响应技术能够提高电网的稳定性，减少火电厂的排放量，提高风能和太阳能的利用率，并更好地调整电力生产和用电方式。中国决策层可以从大量国际经验（例如美国的经验）中得到有益的启示。本文将围绕以下几个要点展开讨论h美国的经验表明，需求响应具有可观的经济效益。例如，P J M Interconnection美国一家大型的电力系统独立运营商在一次容量竞拍中采购需求响应资源，为用户节省了高达12亿美元的投资。1 良好的经济效益推动了全球需求响应市场的增长，中国应确保能从这一趋势中充分受益。h如果加上克服各项障碍的配套政策，需求响应就可以支持中国电网消纳更多的可再生能源，减少排放，提高电网系统的可靠性和营运效率，降低对峰值发电量的需求。h需求响应促进技术和商业模式创新，使终端用户与电力公司之间的沟通更简单和直接，并为消费者提供实时用能数据。在美国，这些新模式有可能改善甚至彻底变革消费者和电力公司管理能源利用的方式，特别是避峰用电。这些创新许多都可以在中国推广。通过需求侧管理政策和试点项目，以及广泛实施的分时电价和可中断供电合同，中国已经为需求响应奠定了坚实的基础，但仍然存在一些重大的体制和市场障碍。本文的结论部分简要总结了解决这些问题以及充分利用需求响应的环境和经济效益的政策建议。1.1 需求响应概述需求响应是需求侧管理的一个方面，需求侧管理是指通过改善电力用户的能源消费模式，以降低能源需求（负荷）及推迟对新电厂或输配电网扩容的需求。2 需求侧管理措施可包括因能源效率提高（在保持相同或更高的舒适度、产出和质量的同时降低能源消耗）而永久性地降低需求，因节能行为（比如在不使用时关灯）而暂时降低需求，实行负荷管理和需求响应。有关需求响应的一些常见例子包括暂停工业设施的生产活动，或夏季提高空调的设置温度以减少电力负荷。需求响应对中国的电力需求侧管理来说是一个相对较新的概念，正日益受到重视。本文重点讨论一些需求响应措施和项目，特点是电力终端用户对某个信号（比如电价、财务激励或某个电网事件）做出响应而降低可调度需求响应促进技术和商业模式创新，使终端用户与电力公司之间的沟通更简单和直接，并为消费者提供实时用能数据。4保尔森基金会的电力消费量，以满足特定需要（比如供电短缺、可再生能源并网或电网系统限制）。值得注意的是，中国和美国的电力公司都实施了多种电价方案（电费表），比如分时电价和阶梯电价，以推广优化发电和电网资产利用率的用电模式。虽然这种定价方案也可以被视为需求者的某种响应形式，但本文着重介绍能够直接降低可调度发电需要的需求响应措施。扩大需求响应有助于电网系统消纳更多间歇性 可再生能源提高消费者的能源消费 意识，控制能源消费提高能效产品的需求降低温室气体和常规 污染物排放降低新建燃煤电厂的需求5强化市场机制，改善空气质量需求响应定义辅助服务 使用旋转备用（已并网、运行并根据电网请求随时可用的额外发电能力）和非旋转备用（根据电网请求可用，但未并入系统的额外发电能力），及调频资源（例如储能）3 的频率、电压和系统恢复服务，帮助电网运营商保持电力系统的平衡。许多辅助服务仅用于短时间（以分、秒或毫秒计）内增加或降低发电量。中国目前通过燃煤电厂来提供大部分的辅助服务，而在其它国家，这些服务通常由天然气发电机、储能、需求响应甚至是可再生能源发电机来提供。4 需求响应 电力需求侧管理（见下文）的内容之一，包括电力公司、系统运营商及用户根据价格信号和其它激励措施在特定时段内降低负荷。与需求侧管理产生的节能不同，需求响应产生的节能有时间依赖性。需求响应资源分为可调度与不可调度两类。需求侧管理 利用激励手段，比如资金奖励、补贴和教育计划，来降低整体能源消耗或移峰填谷，减少为满足用电需求增长而在基础设施及电厂运营上进行的额外投入。直接负荷控制 在用电高峰期间或特殊时段，允许电力公司通过关闭或循环开关用电设备直接控制用户用电。可调度需求响应 指电网运营商随时可调用的需求响应资源，如按预定的数量和时段（例如数小时）开启或关闭用电设备。可调度发电 可调度发电可以根据电网运营商的请求即刻调用。可调度发电包括热电（燃煤和燃气）和水力发电。太阳能和风能资源间歇性较大，属于不可调度资源。调频 在数秒至数分钟内上调或下调发电量的服务。储能和热电都可以提供调频服务。可中断供电合同 电力公司和大型（通常是商业或工业）电力用户之间的协议。根据协议，用户同意在电力短缺期间减少预定的耗电量。签约用户可以领取资金补贴或享受优惠电价。负荷系数 平均负荷除以某特定时段的峰值负荷。一般来说，以高负荷系数运行的热电厂具有较高的运营效率。负荷管理 使用分时电价、直接负荷控制、需求响应项目和可中断负荷电价等措施来降低高峰需求期间的电力负荷。净负荷 总负荷减去不可调度发电（比如风能和太阳能发电）。随着本地负荷中风能和太阳能发电量比例的上升，净负荷的间歇性会变大，通常对热电机组提出更陡峭的爬坡要求。不可调度需求响应 电网运营商无法直接控制或在预定时段以预定量开启或关闭的需求响应资源。分时电价就是一个例子。峰值负荷 一个时间段（日、月或季节）内最高峰的电力需求。分时电价 根据不同用电时段制定电价，如在用电高峰期收取较高价格，在用电需求低时收取较低价格。间歇性可再生能源 比如风能和太阳能光伏等可再生能源，由于其电力输出的间歇性质，无法被瞬间调度（不可调度）到电网系统。仅在有储能设施时，间歇性可再生能源才能被调度。6保尔森基金会2.1 美国需求响应简史创新、竞争和有利的监管环境是美国需求响应市场蓬勃发展的关键因素。本节将从美国的需求响应简史开始，介绍需求响应项目如何逐步发展、完善和塑造了美国日益复杂而灵活的电网系统。历史上，美国的电力公司运用直接负荷控制等需求管理方案及可中断电价来保护电网系统，应对电网突发事件。5 由于电网运行安全、可靠始终是电力公司及电网系统运营商的首要任务，6 直接负荷控制和可中断电价方案已成为电力公司需求响应措施的主要组成部分。7 随着时间的推移，美国的能源格局变得日益复杂和动态化，因此需要构建一个更智能、更灵活的电网。在若干因素的推动下，美国已形成一个充满挑战和竞争的环境，监管机构和电力公司必须以经济、环保的方式确保满足能源需求。8 这些因素包括可再生能源和分布式技术不断进步，电网基础设施老化（老化压力会随温度上升而增大），清洁能源和减排目标不断提高。在此背景下，需求响应已成为一种可靠的手段，帮助电力公司避免为应对峰荷或突发事件而购买峰值电力；也可使电力公司推迟增加或升级昂贵的输配电容量。9 为降低峰值负荷提供奖励的需求响应项目在美国日趋普遍。2008年，美国全国范围内参加需求响应项目的用户共拥有38 吉瓦的潜在避峰能力。10 如今，电力公司不但运用需求响应方案来纠正系统失衡，缓解电网拥堵，也用它来取代低效发电机，在电力批发价格较高时提供资源。以加利福尼亚州为例，根据能效调度需求响应资源已成为满足能源需求，避免使用化石燃料或不可再生能源发电的首选方案。11 加州现有多种需求响应方案可供电力用户选择和参与，用户可以选择最合适的定价、负荷削减量、持续时间和频率参与需求响应。在用电高峰期间高效地使用需求响应资源可以有效避免因运行和建设新增尖峰负荷电厂而引起的温室气体排放*，其中也包括了电厂建设所需物资相关的温室气体排放。12 在有条件实施的电力批发市场中，需求响应也得到蓬勃发展，为市场提供能源、容量“资源充裕度”以及辅助服务运行储备。13 以PJM14 为例，15 PJM是一家地区性输电组织（RTO），为美国东部最大的电力批发市场输送2. 美国需求响应角色转变及经验* 值得注意的是，并非所有的需求响应资源都是无污染的。加州湾区的一项研究显示，该地区内有1的柴油备用发电机被用于非紧急需求响应，导致氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放比使用电力峰值负荷发电厂还高。为应对这些挑战，加州从2015年开始跟踪备用发电机，以确保发电机仅在电网遭遇紧急情况时才能用于本地供电，而不是作为非紧急需求响应资源用来谋取经济利益。以加利福尼亚州为例，根据能效调度需求响应资源已成为满足能源需求，避免使用化石燃料或不可再生能源发电的首选方案。7强化市场机制，改善空气质量需求响应电力。2013年9月，为了应对异常高温导致的创纪录的144吉瓦峰值电力需求，PJM调度了6 吉瓦的需求响应电力，避免了PJM供电地区的大规模停电。16 2014年，PJM在其三年远期容量市场竞拍中采购了11吉瓦的需求侧资源，占采购总容量的6.5。17 展望未来，间歇性可再生能源发电的发展和普及将给电网平衡带来新的挑战。尤其是分布式太阳能，它不仅在改变美国负荷曲线的形状，也在改变电网系统传统的高峰时段。18 在极端情况下，分布式太阳能的过量发电已在一定时间内导致市场电价为负。19 储能技术、电动汽车以及双向充电技术的发展都有助于电网在消纳间歇性可再生能源时，使用更多的需求响应资源。20 2.2 支持需求响应的扶持性政策的发展扶持政策对确保美国需求响应项目的成功至关重要。本节重点介绍联邦政府层面的重要政策发展，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。加利福尼亚州的案例研究表明，许多州一级的政策也有助于在批发市场之外发展一个强大的需求响应行业。虽然中国的电力市场与美国不同，*但可以根据中国国情，对美国一些成功的政策进行适当调整后予以借鉴。1992年能源政策法（EPACT）通过开放批发市场使美国的电力行业步入放宽管制时代。尤其值得注意的是，能源政策法规定在能源效率和需求侧管理上的电力投资与传统供应侧投资“至少有同样的盈利水平”，26 为实施需求响应奠定了基础。电力公司将需求响应作为具有高性价比的首选资源，批发市场纳入需求响应项目。1996年联邦能源监管委员会（FERC）的两条法令使竞争市场固化成形，为电力批发市场纳入需求响应项目铺平了道路。联邦能源监管委员会第888号令解除了发电及电力批发市场与输电服务的绑定，要求输电商向公开市场提供输电服务，因此提供了平等接入输电系统的机会。第889号令建立了一个基于网络的系统，能源客户可以在批发市场上规划及储备地区电网容量。2005年能源政策法明确支持需求响应，将其视为美国的一项国策。该法试图排除国家层面的障碍，鼓励计时定价及其它形式的需求响应，不仅要求配置必要的技术，消除进入电量、容量和辅助服务市场的阻碍，而且也使同一地区电力单位的所有组成部分获益。* 美国电力市场有许多州级和区域性市场，电力批发市场的发展和需求响应政策的水平各有不同，本节着重于全国性政策。扶持政策对确保美国需求响应项目的成功至关重要。8保尔森基金会加利福尼亚州案例研究加利福尼亚州的一些能源和环保目标是美国各州中最宏伟的。加州已通过法律，要在2020年之前使可再生能源（不包括大型水电）的比例达到33，将温室气体的排放降低到1990年的水平，并增加分布式发电和能源储存。加州州长还发布了一项行政命令，目标是零排放汽车在2025年前达到150万辆。21 所有这些努力都会影响到能源需求和电网稳定性。加州独立系统运营商（CAISO）为了解电网的状态变化，对2012年至2020年每日电力供需进行了一项详细的预测，发现由于太阳能和风能发电的并网，电力负荷正在出现新变化，即午间用电净负荷下降，傍晚出现急剧攀升的负荷尖峰。这种现象因其形状被称为“鸭形曲线”。22 主要问题包括h短暂、迅速的需求变化要求快速启动或停止发电鸭形曲线每日电力供需预测显示，由于太阳能和风能的加入，加州电网正在出现新变化，即午间用电净负荷下降，傍晚出现急剧攀升的负荷尖峰。这种现象因其形状被称为“鸭形曲线”。预计3月31日（2012-2020年）净负荷增长趋势迅猛，存在过量发电风险。资料来源CAISO，2013年 h发电超过需求时有过量发电的风险h电网上可用于自动调节系统需求的资源减少时，短期频率响应下降 23 为确保电网在这些新状态下的可靠性，独立系统运营商需要有灵活的资源来满足调峰需求，在必要时在正确的地段一日数次地快速上调或下调。24可喜的是，得益于控制设备、通信技术和智能电表方面的进步，电力公司或系统运营商与用户之间正在实现通信的完全自动化和无缝整合，这为快速需求响应提供了新的选择。例如，一些电力公司操作自动化空调（或热水器）的循环程序，在需求响应事件期间远程循环或关闭用户的用电设备。25 兆瓦时间净负荷- 3月31日晚12点上午3点2012年实际2013年实际2014年2015年2016年2017年2018年28,00026,00024,00022,00020,00018,00016,00014,00012,00010,00002019年2020年上午6点上午9点下午3点下午6点下午9点 中午12点过度发电风险3小时内用电需求激增大约13,000 兆瓦9强化市场机制，改善空气质量需求响应2007年能源独立与安全法（EISA）指示联邦能源监管委员会对全国需求响应潜力做出评估。美国的联邦管理机构认识到，如果不做出更大努力来消除体制和市场壁垒，需求响应的经济效益就无法实现。能源独立与安全法指示联邦能源监管委员会对全部及可实现的潜力进行评估，识别障碍，制订政策建议。联邦能源监管委员会2009年第719号令允许需求响应直接参与批发市场竞价。27 这项法令有助于提高电力批发市场的竞争力。2011年，联邦能源监管委员会第755号令为按照能源市场价格补偿需求响应扫清了障碍。28 这项法令确认，需求响应可以成为平衡能源供需的高性价比措施，替代发电资源，并要求对需求响应进行相应的补偿。联邦能源监管委员会类似的一项未决法令（第745号令）将允许需求响应在实时市场和日前电力市场内享受当地的批发市场价格。截至2015年9月本文起草完成时，该法令正在接受美国最高法院的审查。29 在州一级，配套政策与法规也已允许需求响应在有组织的市场外发展。需求响应如今已是全美电力项目和能源批发市场的活跃组成部分。美国案例的主要经验是，需求响应可以有效、可靠地发挥削峰作用，并能提供容量备用等其它服务。无论是否开发了有组织的批发市场，需求响应都同样能起作用，但也需要政策和法规来克服体制和其它方面的障碍。虽然中国电力市场的结构不同于美国，但中国在整合需求响应服务方面仍然可以有更多作为，获取可观的经济和环境效益。2014年美国主要需求响应市场分布图资料来源GTM研究，2014年美国的联邦管理机构认识到，如果不做出更大努力来消除体制和市场壁垒，需求响应的经济效益就无法实现。图例单位名称 - 需求响应降载，按市场标示10保尔森基金会2.3 创新技术和商业模式有助于进一步节能技术进步使需求响应超越了传统的负荷管理方案，同时也刺激了美国的新技术应用及商业模式的发展。经过40年的发展，新型企业不断涌现，协助电力公司引导客户的用电模式，更好地调节和实现供需平衡。本节重点介绍推动需求响应发展的商业模式和技术。目前，大多数需求响应方案都依靠电力公司来组织资源并向客户直接调度资源。与此同时，需求响应的负荷集成市场也在逐渐壮大。虽然电力公司拥有现成的直接客户关系，但可能缺乏集成并管理客户负荷削减的专业知识和积极性。需求响应负荷集成商这个全新的服务行业应运而生，填补了负荷集成市场的空白。例如，总部设在美国波士顿的EnerNOC已经发展成为世界上最大的需求响应负荷集成商，这也说明美国的需求响应市场相对发达。30 Johnson Controls、GDF-Suez、和EDF Energy等公司也提供需求响应负荷集成服务。美国和欧洲的市场也有数十个规模较小的负荷集成商。31 电力公司也在努力创新，提供新的服务和技术。美国几个州的电力公司目前已向客户提供能耗预测以及提示节能机会的移动服务。32 它们还与能源服务公司和大数据分析公司（包括Opower和Retroficiency等创业公司33 ）合作，通过账单和其它数据对商业和住宅用户进行“虚拟能源审计”。此外，电力公司的网站还提供链接，供用户注册参与并管理需求响应项目。34 其它传统电力市场的参与者也不甘示弱，纷纷加入这一市场。NRG是一家位于美国的独立发电商，在2013年并购了需求响应供应商Energy Curtailment Specialists公司及其2 吉瓦的需求削减能力。35 更重要的是，由于计量、通信、预测、移动信息技术、智能电网及能源管理软件和硬件方面取得了长足进步，原本分割的行业得以交叉融合，改变了消费者和企业对能源的认识。例如谷歌在2014年以32亿美元收购了生产互联网遥控温控器的Nest公司。36 苹果公司也提供智能家用温控技术，和Nest的产品一样，主要作为生活时尚电子消费品推广，但同时也具有需求响应的功能。37 这些逐渐成形的商业模式不仅为科技公司开辟了新的市场和商业机遇，也提高了消费者的能源消费意识，使消费者更容易控制和降低能源使用。其它专业技术公司也在需求响应市场中寻找自己独特的位置。例如，储能公司Stem向酒店和其它楼宇业主推销橱柜大小的电池储能装置。38 该公司声称，电池可以根据公司的算法预测未来的建筑能源负荷并做好准备，使客户负荷趋于稳定平缓，降低容量费用和峰值能耗。39 Stem的计划是最终将加州各地的大量电池集中起来，以此提高平衡可再生能源负荷的能力，并向州电力公司提供需求响应服务。40 除了电池储能外，其它拥有“天然储能虽然中国电力市场的结构不同于美国，但中国在整合需求响应服务方面仍然可以有更多作为，获取可观的经济和环境效益。11强化市场机制，改善空气质量需求响应资料来源自然资源保护协会，2014年；睿博能源智库，2015年3月需求响应项目和措施的类型项目说明是否可调度目的目标参与者电力项目分时电价根据各时段的电力成本，在一天的不同时间段收取不同的费率否鼓励永久性峰值时段负荷转移适用于所有用户类别针对可调整负荷曲线之能效项目针对电网给定区域的特定负荷，可以产生永久而理想的负荷曲线调整。否创建永久性峰值时段负荷转移适用于所有用户类别可中断/可削减负荷电价电价优惠或电费账单减免与系统突发事件期间削减负荷的承诺挂钩；如果违反可处罚金是可靠性，应急响应传统上仅向最大的工业或商业用户提供应急需求响应事件期间对负荷削减给予奖金是可靠性，应急响应大型用户、第三方负荷集成商负荷集成商计划第三方负荷集成商达到承诺的负荷削减时，按照合同约定价格付款，计价单位通常为美元/千瓦/年是避峰用电，环境或经济需求响应，应急响应第三方负荷集成商高峰时段补贴为与预测基线关联的负荷削减提供补贴是避峰用电居民用户直接负荷控制根据用户所获补贴或电费账单减免的约定参数，远程循环控制或关闭用户设备（比如空调、热水器）是避峰用电主要为居民用户尖峰定价基于分时电价，在特定触发条件下显著提高峰值价格否降低市场价格和/或缓解严重的电网压力商业/工业用户实时定价基于批发市场价格的可变费率；通常提前一天或一小时通知只有配置储能技术时可调度价格跟踪的负荷削减大型商业和工业用户批发市场项目容量市场项目对电力供应方的预付款，供应方拍卖剩余电力，承诺在负荷削减时提供。另一方面，承诺在负荷削减时削减用电的一方，如果违约将处以罚款是容量等同于发电量负荷集成商、大型用户辅助服务市场对参与竞价，承诺在负荷削减时启动储备发电设施的一方付款是运行储备负荷集成商、大型用户12保尔森基金会经济效益（特别是避免额外发电成本）可能是需求响应增长的最大动力。能力”的资源，比如水暖、储冰冷却、可变控制水处理和抽水，都可以提供高性价比而且可靠的需求响应服务。为促使这些变化加速推进，2 011年，美国国家标准和技术研究院（NIST）牵头与私营公司合作发起了“绿色按钮”倡议，电力用户只需在电力公司的网站上点击一个绿色按钮就可以轻松、安全地访问详细的能源使用数据。41 如今，有数十个美国电力公司已经或即将在网站上提供绿色按钮。独立、开源性的标准促进了创新，也鼓励了客户参与。这些变化是否真正有助于电力行业商业模式的进化，有助于减少能源使用和削平峰值用电，还有待时间的检验。但不可否认的是，需求响应项目已经开始产生巨大的经济效益，节省大笔电费开支。和美国一样，中国也可以通过扩大需求响应来获得可观的经济利益。2.4 至2023年，全球需求响应市场的规模有望达到120亿美元需求响应的全球市场正在快速成熟。虽然全球投资尚不多，但增长预测表明，市场参与者预期需求响应将在未来数年的电力行业运营中发挥重要作用。Navigant的一项研究表明，需求响应的容量有望从2014年的30.8 吉瓦增长到2023年的197 吉瓦，42 亚太地区的容量可能达到与北美相当的水平，占全球容量的34.5。43 全球需求响应市场有可能在2023年达到120亿美元的规模。44 经济效益（特别是避免额外发电成本）可能是需求响应增长的最大动力。在过去40多年里，需求响应已经在美国（尤其是加州）展现出经济效益。美国各地的电力公司发现，相比建设新的发电能力，需求侧管理和需求响应不论从项目支出还是整个电力价值链上的项目长期运营来说，都是具有成本效益的替代方案。巴尔的摩燃气电力公司（Baltimore Gas and Electric Company）发现，美国需求响应的资本成本仅为165美元/千瓦，而新装机容量的成本估计为600美元/千瓦。45 预计这种节约效应还会持续下去。根据美国电力科学研究院（EPRI）的一项研究，需求侧资源的潜力到2020年将达到峰值负荷的14。46 13强化市场机制，改善空气质量需求响应* 电力需求侧管理办法于2010年11月颁布，自2011年1月1日起生效。** 负瓦是一种理论功率单位 瓦特，指的是通过节能措施或效率提升来将节约的能源保存起来。中国很早就开始利用需求侧管理来降低峰值负荷，平衡电网的电力供需。本节讨论中国应如何利用诸多现有机遇，最大程度地发挥需求响应资源的优势。本节围绕三个关键主题进行介绍中国需求侧管理的历史、促进需求响应发展的新政策和试点、存在的障碍以及增长潜力。3.1 中国的需求响应项目处于起步阶段广义的需求侧管理概念在1990年代首次进入中国，但并未普及。从2011年实施电力需求侧管理办法开始，政府实行了一系列的政策，鼓励实施需求侧管理。*因此，电力需求侧管理作为一个整体，特别是需求响应，仍处于起步阶段。47以往，中国通过需求规划和配给的行政手段来管理峰荷需求，比如在电力供应紧张时期电网对特定用户进行限电。48 为了“更科学”地管理用电限制，国家发展和改革委员会在2011年4月颁布了全国性的有序用电管理办法。49 该管理办法规定，在对终端用户拉闸限电之前应优先使用错峰和避峰措施。鼓励建立可中断负荷电价和高可靠性电价机制，改进负荷控制系统，并允许向符合条件的电力用户进行中断负荷补偿。50 早期的需求侧管理试点项目提倡“能效电厂”，利用价格杠杆来避免不必要的峰值需求。在电力供应短缺，各主要制造业省份大规模拉闸限电的本世纪初，51 需求侧管理以创建生产“负瓦”**以抵消峰值需求的虚拟电厂或能效电厂的形式提供了一种颇受好评的解决方案。能效电厂在这一时期的需求侧管理中试点成功，特别是在江苏、广东和河北。52 中国还利用价格杠杆削减尖峰负荷。江苏省在2002年启动了可中断电价的试点项目，降低了100兆瓦尖峰负荷，提高了40兆瓦低谷负荷。53 在此基础上，国家发改委要求在2003年实施价格杠杆。具体说来，就是对大型工业企业实施分时电价，并在适当情况下实行尖峰定价。54 国务院也重申了用电管理的重要性，通过错峰、可中断负荷及利用定价机制和分时电价，缩小需求的峰谷差。55 3. 中国需求响应的发展历程及现状国际经验和中国国内对需求侧管理的研究在推动配套政策发展方面起到了至关重要的作用。14保尔森基金会3.2 通过试点完善政策国际经验和中国国内对需求侧管理的研究在推动配套政策发展方面起到了至关重要的作用。2011年的电力需求侧管理办法是一个重大的政策里程碑，它不仅重申了电网公司在实施需求侧管理中的作用，也首次要求主要电网企业实现年度电量与容量节约指标。56 值得注意的是，通过有序用电管理办法实现的负荷降低及能源节省不计入该指标。最重要的是，2011年的电力需求侧管理办法批准了主要资金渠道，保证了需求侧管理和需求响应的持续发展。具体来说，各地电力需求侧管理的资金来源包括城市公用事业附加费、对用电密集型行业实施差别电价产生的收入、由中央和省政府共同出资的节能减排基金。57 3.3 试点项目已取得进展2011年的政策进展为2012年新增试点铺平了道路。58 为进一步扩大中国的需求侧管理，财政部和国家发改委于2012年7月启动了电力需求侧管理城市综合试点方案，对永久性和临时性减少的需求（即需求响应）提供财政奖励。59 这四个试点城市正积极动员终端用户和第三方服务商参与，努力实现各自的目标。但是，四个城市实施需求响应的进度尚未达到各自的永久性负荷削减目标。另外，上海于2014年推出了中国首个大规模电力需求响应城市试点项目。上海动员了一批国内外专家、当地电网企业、电网企业研究机构和第三方服务商，共同制定和实施试点项目，展示电力需求响应在提高中国电网系统资料来源北京市发改委、苏州市人民政府、佛山市电力需求侧管理平台、国家发改委城市2015 年负荷削减目标（兆瓦）目标终端用户总计负荷降低永久性降低临时性降低北京800 650 150商业建筑工业市政设施 苏州1000 800 200工业市政设施佛山450 360 90工业市政设施唐山总计负荷降低400工业国家发改委需求侧管理试点方案2015年目标四个试点城市正积极动员终端用户和第三方服务商参与，努力实现各自的目标。15强化市场机制，改善空气质量需求响应影响需求响应发展的因素包括电网企业的传统盈利模式，项目资金的短缺、对需求响应效益的低估和电力市场的尚不完善。效率方面的潜力。60 在报名参与的33位商业和公共建筑用户及31位工业用户中，总共有27位商业和公共建筑用户以及7位工业用户对已公布的2014年夏季电力需求响应事件做出了响应，实现了10的平均峰值需求降幅，61 初步成果鼓舞人心。上海正在开发市场机制与扶持政策，确保需求响应持续发展。62 3.4 需求响应在中国面临的障碍尽管试点取得了进展，政府相继颁布了积极的政策，但中国的电力需求侧管理和需求响应项目的规模仍然停留在吉瓦以下。影响需求响应发展的因素包括电网企业的传统盈利模式、项目资金的短缺、对需求响应效益的低估和电力市场的尚不完善，详细介绍如下。电网企业在实施电力需求侧管理中起着关键的作用，*但其盈利模式存在内在冲突。中国的电网企业通过销售电力而非节省电力来盈利，63 但需求侧管理要求减少用电，从而减少了电网企业的收入和利润。64 换言之，虽然需求侧管理和需求响应可以带来巨大的整体社会效益，却不容易转化为电网企业的盈利。因此，电网企业在没有政府支持的情况下缺乏实施需求侧管理的直接动力。2011年的电力需求侧管理办法部分解决了这一难题，允许电网企业收取合理的需求侧管理费用，但仅限于收回成本，不包括收入损失。最近推出的输配电价改革试点有可能开创新机制，令电网企业的收入和利润与售电脱钩，有助于消除电网企业缺乏动力的障碍，详见下一节论述。资金限制是另一个障碍。中国最初的需求侧管理试点资金来源于供电折扣、电力扩容费和超额用电罚款。65 但这些资金来源在2002年中断了，当时供电公司为扩大电力市场取消了超额用电罚款规定。中国政府在2000年为减轻电力消费者的价格负担，降低了供电附加费和电力增容费标准。66 2011年电力需求侧管理办法通过批准新的电力需求侧管理资金渠道来解决这一问题，但实际资金来源还有待省级政府和电网企业来落实。因此，只有宁夏和江西等少数几个省份批准了省级需求侧管理资金，而电网企业的需求侧管理成本核算及成本回收机制尚未建立。着眼未来，建议中国考虑为管理资金的获取、分配和支出制定实施准则，并在新的输配电价改革试点中明确允许回收电力需求侧管理成本。缺乏相应的经济和环境效益评估方法也会阻碍需求响应的发展。2000年节约用电管理办法要求进行包括电力需求侧管理在内的综合资源规划。67 然而，中国缺少必要的数据和方法来评估需求响应的替代效益，对需求响应项目进行合理的成本效益评价。所以，无法量化也成为投资和部署电力需求* 2011年电力需求侧管理办法指定一些重点电网公司实施需求侧管理，需求响应是其中的一个组成部分。16保尔森基金会响应的重大障碍，特别是对需求响应自动化所需的复杂硬件和软件的投资。当然，近年来中国对相关问题的研究已经明显加强。从能力方面来看，中国能源系统重要部门发展需求响应的知识和技能还有待提高，包括政府、电网企业员工、负荷集成商、第三方服务商和终端用户。68 国际组织可以在这个领域发挥重要作用，分享国际经验和最佳实践并提供实习培训，协助这一新兴行业的能力建设。69 最后，中国缺乏一个完整的架构来开发电力需求响应和其它灵活资源的价值，电力需求响应难以在有或没有批发市场的条件下均可与其它发电形式竞争。同时，中国电力市场还没有将需求响应视为辅助服务之一。此外，补偿方案低估了调峰和快速爬坡等辅助服务的能力。70 如果能在体制层面上消除电网企业固有的障碍，电网企业就可以在缺乏市场化方案的条件下实现需求响应。3.5 监管制度和政策发展有助于实现需求响应尽管存在诸多障碍，但在中国日益重视空气质量、气候变化和加快推进电力市场化改革的情况下，当前监管环境越来越有利于需求响应的开展。以下详细介绍几项扶持性政策和措施h收入上限规定2014年11月4日，国家发改委宣布了深圳电网输配电价的改革试点项目，给深圳的电网企业设置了总收入上限，并确定了计算准许收入的公式。71 收入上限从根本上将电网企业的收入和利润与销售分离开来，从而为电网企业积极实施需求侧管理消除了一个关键障碍。*虽然这一规定没有将收入计算机制与2011年电力需求侧管理办法规定的成本回收明确挂钩，但在理论上填补了一个机制空白，使中国的电网企业（如果该机制被扩大到其它地区的话）可以根据输配电价改革试点项目回收合法的需求侧管理开支。72 值得注意的是，试点规定还包括了一个节约共享条款，允许电网企业保留所节约成本的50，实质上给电网企业提供额外的财政激励，促使它们积极主动地实施需求侧管理和需求响应。h全国电力需求侧管理平台为促进电力需求侧管理，国家发改委组织开发了一个全国电力需求侧管理平台，并在2014年颁布了国家电力需求侧管理平台管理规定。73 根据规定，该平台“旨在向电力用户、电能服务商、电网企业、政府有关部门等各类群体提供最全面、最权威的电力需求侧管理信息”，74 向广泛的利益相关方提供实时、可视化数据。按照规定，该平台还将推动信息发布、在线监测、核查认证、电力供需形势分析和电力需求响应等工作。75 尽管存在诸多障碍，但在中国日益重视空气质量、气候变化和加快推进电力市场化改革的情况下，当前监管环境越来越有利于需求响应的开展。17强化市场机制，改善空气质量需求响应h电网企业需求侧管理服务电网企业建立了