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觀察丨發(fā)掘電氣化供暖需求響應(yīng)潛力

來(lái)源：《中國(guó)電力報(bào)》 時(shí)間：2025-03-24 17:11

睿博能源智庫(kù) 陳晶盈

　　近年來(lái)，建筑供暖的電氣化比例顯著提升，熱泵在建筑供暖中的部署量也應(yīng)隨之增加。熱泵有促進(jìn)電網(wǎng)和供熱高效協(xié)同的潛力，在推進(jìn)熱泵部署時(shí)，還可以考慮其附加用途，例如為電力系統(tǒng)提供需求響應(yīng)支持。熱泵參與需求響應(yīng)對(duì)供熱和供電雙方都有益處。對(duì)供熱方而言，這種做法有助于降低熱泵運(yùn)行成本，拓寬供熱企業(yè)的收入渠道，從而提升熱泵的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)供電方而言，這能助力保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減輕電網(wǎng)擴(kuò)容壓力，降低供電成本，并促進(jìn)可再生能源電力消納。

　　具體來(lái)看，熱泵可以靈活調(diào)整運(yùn)行時(shí)間和強(qiáng)度：在新能源高發(fā)或電力需求低谷時(shí)段增加輸出，從而緩解電網(wǎng)的可再生能源消納壓力；在新能源低發(fā)或需求高峰時(shí)段減少輸出，以減輕電網(wǎng)負(fù)荷同時(shí)保持供熱穩(wěn)定。建筑本身也具有熱慣性，熱泵可以在電力峰值前或在可再生能源發(fā)電充裕的時(shí)間中提前預(yù)熱，在良好建筑隔熱作用下保證用戶使用時(shí)溫度的舒適性。這種調(diào)節(jié)對(duì)單個(gè)供熱用戶的影響較小，但當(dāng)多個(gè)熱泵系統(tǒng)聚集起來(lái)時(shí)，可以為電網(wǎng)提供顯著的調(diào)節(jié)能力。

　　關(guān)于推進(jìn)分布式熱泵參與需求響應(yīng)，可考慮從以下三個(gè)方面著手：

　　優(yōu)化電價(jià)機(jī)制，激勵(lì)潛在需求側(cè)資源。國(guó)內(nèi)已有熱泵參與源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)控并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用下降的成功案例。例如，2021年3月，山東威海完成了全國(guó)首次省市兩級(jí)的空氣源分布式熱泵日內(nèi)萬(wàn)千瓦級(jí)負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)控試驗(yàn)。該試驗(yàn)通過(guò)調(diào)節(jié)空氣源熱泵出力，實(shí)現(xiàn)了1.2萬(wàn)千瓦的最大調(diào)節(jié)功率，占威海電網(wǎng)最高負(fù)荷的0.5%，成為柔性調(diào)控領(lǐng)域的重要技術(shù)突破。據(jù)了解，通過(guò)執(zhí)行分時(shí)電價(jià)政策，參與電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的熱泵用戶每年可節(jié)省約10%的運(yùn)行成本。這一成果不僅為電網(wǎng)提供了顯著的靈活調(diào)節(jié)能力，還幫助用戶節(jié)約了費(fèi)用，展現(xiàn)了熱泵作為需求側(cè)資源的潛在價(jià)值。

　　為了更大程度挖掘和激發(fā)熱泵的需求響應(yīng)潛力，可以進(jìn)一步完善電力市場(chǎng)和電價(jià)機(jī)制。優(yōu)化分時(shí)電價(jià)的設(shè)計(jì)，可以更準(zhǔn)確地反映電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并鼓勵(lì)熱泵在適合時(shí)段提供需求側(cè)資源。例如，可以科學(xué)透明地完善分時(shí)電價(jià)和季節(jié)性電價(jià)設(shè)計(jì)，將電力系統(tǒng)的短期和長(zhǎng)期邊際成本納入考慮。此外，面對(duì)供熱企業(yè)，可以引入動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制，如尖峰電價(jià)或?qū)崟r(shí)電價(jià)，讓電價(jià)隨電力供需變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整，激勵(lì)用戶在電價(jià)低的時(shí)段增加用電，在電價(jià)高的時(shí)段減少用電，從而提高用電的靈活性。

　　完善需求側(cè)資源的補(bǔ)償機(jī)制。為充分挖掘需求響應(yīng)的價(jià)值，可以考慮設(shè)計(jì)一套更完善、更全面的補(bǔ)償機(jī)制，以補(bǔ)償需求響應(yīng)為電力系統(tǒng)提供的服務(wù)價(jià)值。以2024年6月發(fā)布的《江蘇省電力需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則》為例，其對(duì)于需求響應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行了積極的嘗試。簡(jiǎn)單來(lái)講，江蘇省需求響應(yīng)補(bǔ)償機(jī)制采用“市場(chǎng)化競(jìng)價(jià)+合理補(bǔ)償”的模式，根據(jù)實(shí)際響應(yīng)的負(fù)荷和持續(xù)時(shí)長(zhǎng)給予度電補(bǔ)償，并設(shè)立了較高的補(bǔ)貼最高限價(jià)。對(duì)于能迅速達(dá)到響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)需求響應(yīng)資源，在度電補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上增設(shè)容量補(bǔ)償份額，即便在響應(yīng)執(zhí)行期間未被調(diào)用而無(wú)法獲得度電補(bǔ)償時(shí)，仍可獲得容量補(bǔ)償。

　　推廣分布式熱源站配置儲(chǔ)熱設(shè)備，提升電氣化供熱系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力。配置儲(chǔ)熱設(shè)備能夠顯著增強(qiáng)供熱系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，適應(yīng)可再生能源出力的波動(dòng)，還能優(yōu)化供熱和電力系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行，促進(jìn)熱泵系統(tǒng)形成規(guī)模化錯(cuò)峰用電。儲(chǔ)熱設(shè)備可以在電價(jià)低谷時(shí)段存儲(chǔ)熱量，在電價(jià)高峰或供熱需求增加時(shí)釋放熱量，既減輕了電網(wǎng)的負(fù)荷壓力，又延長(zhǎng)了熱泵參與需求響應(yīng)的時(shí)間窗口，提升了整體系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。盡管節(jié)省電力成本的幅度因各地電價(jià)峰谷差異有所不同，但儲(chǔ)熱設(shè)備可平衡供需和調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，使其成為推動(dòng)電氣化供熱系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)選擇。

　　我國(guó)北方的區(qū)域供熱站、換熱站和分布式熱源站具備添加儲(chǔ)熱設(shè)備的空間和技術(shù)條件，是推廣儲(chǔ)熱技術(shù)的理想場(chǎng)景。例如，北京市6號(hào)能源站以熱泵為主、水儲(chǔ)熱為輔，形成了供熱與電力系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作的示范項(xiàng)目。這種配置顯著提升了供熱系統(tǒng)的錯(cuò)峰用電能力，充分利用低谷電價(jià)，既降低了供熱運(yùn)營(yíng)成本，也為電網(wǎng)帶來(lái)了削峰填谷的積極效果。

　　供熱企業(yè)具有集中管理供熱資源兼靈活用電的能力，并且獲得的需求響應(yīng)補(bǔ)償也更能形成規(guī)模，是推進(jìn)供熱領(lǐng)域參與需求響應(yīng)的優(yōu)選機(jī)構(gòu)。在推廣熱泵參與需求響應(yīng)的初始階段，可以由當(dāng)?shù)卣疇款^，推動(dòng)擁有需求響應(yīng)潛力的供熱企業(yè)參與其中。同時(shí)，持續(xù)探索虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等主體參與電力市場(chǎng)的方式，進(jìn)一步為企業(yè)提供參與需求響應(yīng)的渠道，并通過(guò)市場(chǎng)決定合理補(bǔ)償價(jià)格。對(duì)未參與電力市場(chǎng)、由電網(wǎng)直接調(diào)控的需求側(cè)資源，建議建立合理的補(bǔ)償機(jī)制，激勵(lì)更多用戶參與進(jìn)來(lái)。通過(guò)這些措施，不僅能夠提升需求側(cè)資源存量，還能增強(qiáng)熱泵的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，達(dá)到保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、減輕供熱碳排放的雙重目的。（陳晶盈）

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