需求响应（Demand Response，DR）是电力用户针对市场价格信号或激励机制做出响应，并主动改变原有电力消费模式的市场参与行为，其本质是通过电价激励鼓励用户改变传统用电方式，积极参与电网运行的能量互动。需求响应作为供需互动的重要手段有助于实现发电侧和需求侧资源的协调优化，与“节能环保”“绿色低碳”“提高效率效益”的发展要求高度契合。
当前我国正处于积极推进能源生产和消费革命，以及电力体制改革的阶段，电力供需形势也发生了深刻的变化，对电力需求响应提出了新的要求。2017年9月，《电力需求侧管理办法（修订版）》发布，对新时期电力需求侧管理的内涵、实施主体、实施手段、保障措施等进行了详细说明，并提出了新时期电力需求侧管理的新要求，标志着我国电力需求侧管理进入了新的阶段。
2018年是《电力需求侧管理办法（修订版）》发布后的第一年，我国多地需求响应实践有了新的进展和突破，如：天津实施了“填谷”需求响应；河南实施了“削峰”需求响应；江苏、上海分别分次实施“削峰”、“填谷”需求响应；山东发布了相关文件，启动需求响应试点。各地的实施背景、手段、效果各具特点，本文将对2018年我国需求响应实施情况进行简要的总结分析，以期对未来电力需求响应的实施提供有益参考。
“削峰”与“填谷”并行
清洁能源消纳成为“新”主题
2018年1月，为解决天津市春节期间用电、用热矛盾，天津市实施了国内首例市场化需求响应“填谷”项目，引导用户调整生产计划，增加谷段负荷，减少热电联产机组停机，解决电网负荷低导致热电联产机组关停的问题。
2018年7月27日12时30分至13时30分，为缓解持续高温带来的电网短时运行压力，河南省在郑州、驻马店、信阳、兰考四个市县成功实施了首次电力需求响应，响应时段实现负荷降低12.54万千瓦，利用经济手段激励用户自愿错峰避峰，增加电网柔性调峰能力，保障电网平稳运行和电力安全可靠供应。
2018年，江苏省分别在春节和国庆期间实施了“填谷”需求响应。与天津、河南实施需求响应的背景不同，江苏两次“填谷”需求响应的实施是为了应对当前电网发展的新问题，即空调负荷快速增长等造成的电网峰谷差增大、风电、光伏发电等清洁能源的大规模并网等对电网平衡提出的更高要求，特别是春节、国庆等假期期间，负荷水平总体较低，火电机组停机容量较多，电网调峰能力不足。响应时段则针对电网负荷和新能源出力特点，集中在每天0时～8时和12时～20时（17时）1，两次需求响应分别实现“填谷”负荷928万千瓦、719万千瓦，有效促进了新能源消纳。另外，7月底江苏还启动了分区精准需求响应，削减苏州局部地区高峰用电负荷1.03万千瓦。
2018年，上海分别在6月18日、8月17日实施了105.9万千瓦的“填谷”需求响应、34.45万千瓦的“削峰”需求响应。与江苏实施“填谷”需求响应的背景类似，上海近年来也面临峰谷差逐年增大、清洁能源并网规模不断增大等问题。过大的峰谷差造成了本地机组频繁昼开夜停，严重影响机组的安全性，同时限制了负荷低谷时段对区外清洁能源的消纳。上海8月份实施的“削峰”需求响应则正值台风“温比亚”影响期间，此次需求响应的实施成为上海构建特大城市安全应急体系的重要内容。
综上，2018年需求响应的实施在缓解电力供需缺口的作用的同时，逐步向提升能源电力精细化管理水平和电网运行灵活性、促进清洁能源消纳等作用转变。
市场化程度逐步提升
首现需求侧竞价模式
目前我国需求响应除各类电价机制外，激励性需求响应通常以约定补偿方式为主。如：2018年江苏春节期间的需求响应与参与用户约定，在保持约定的不低于5000千瓦的用电负荷的前提下，两个用电低谷时段分别按5元/千瓦和12元/千瓦的标准获得奖励；2018年河南夏季需求响应对完成负荷削减的试点地区用电用户，每次每千瓦补贴12元或18元。
江苏省则在国庆期间的需求响应中首次采用了竞价模式，由计划参与的负荷集成商及用户自主申报参与的负荷量和所需激励价格。在同等条件下，优先选择申报激励价格低、负荷量大的负荷集成商和用户参与响应。此次竞价需求响应中，凌晨时段申报响应负荷总量为77万千瓦，最高为5元/千瓦，最低为1.33元/千瓦；下午时段申报响应总量为112万千瓦，最高为8元/千瓦，最低为1.33元/千瓦。经过竞价申报、容量校核等环节，共有7家负荷集成商及43家普通电力用户成为此次电力需求响应参与者。此次竞价需求响应模式是2018年首次实施，也是国内实施需求响应以来的首次实践。
竞价模式允许用户在特定范围内，根据自身用电特点合理选择补偿价格，改变了所有用户补偿价格“一刀切”的模式，有助于完善需求侧资源定价体系，更有利于发挥价格机制引导资源优化配置的作用，进一步激发用户参与响应的积极性。此次竞价模式的成功实施，标志着我国需求响应市场化程度有了进一步提升。
此外，山东在2018年冬季需求响应中采取了单边竞价交易，由用户事先申报补偿容量和价格，根据用户申报情况，最终确认356家电力用户达成高峰需求响应976534千瓦，统一出清价格30元/千瓦；207家电力用户达成低谷需求响应576372千瓦，统一出清价格30元/千瓦。
参与负荷和响应手段越发多元
储能负荷不容小觑
目前我国需求响应的参与主体以电力用户和负荷集成商为主，2018年的需求响应实践基本延续了此特征：天津需求响应涉及8个行政区域，共40余家用户及1家负荷集成商2；江苏春节、国庆期间的需求响应则分别涉及87家企业用户、43家普通电力用户和7家负荷集成商；上海6月份的“填谷”需求响应涉及88户自主申报客户和5家负荷集成商，8月份的“削峰”需求响应涉及389户用户（包含150户商业楼宇）和6个负荷集成商；河南需求响应涉及66家用户和1家负荷集成商。
因2018年的需求响应实践出现了“填谷”响应，响应负荷类型和手段均呈现出了新的特点。江苏参与需求响应的负荷类型主要为大工业用户；上海的响应负荷则全面覆盖了工业生产、自备电厂、冷热电三联供、冰蓄冷、储能设施、公共充电站、小区直供充电桩等全类型城市可控负荷资源；河南的响应负荷则涵盖了工业、非工业空调、储能等多种负荷特性用户。具体到响应手段，工业用户主要通过移峰生产、加班生产、开启储能设备或降低燃煤自备电厂出力等改变响应时段内的用电负荷，其中引导自备电厂参与调峰可以减少自备电厂燃煤消耗，有利于环境改善；非工业空调负荷通常采用短时中断的形式，即在不影响用户舒适度的前提下完成响应。
值得关注的是，江苏、上海、河南的需求响应中均包含了储能负荷，其中河南首次邀请大容量电池储能电站参与电力需求响应，削减高峰负荷0.8万千瓦。山东省也在需求响应试点通知中提出，具备单独控制的储能设施可申请参与需求响应。
储能设备可以根据系统响应需求灵活调整充放电行为，实现负荷的增加/削减，是一种良好的负荷双向调节资源。实际上，需求响应中的储能应该为广义的储能，即除各类储能设备外还包括含储能性质的负荷、可转移的用能，主要包括蓄冷空调、储热式电热水器、电动汽车以及可以暂时中断用能的电力设备（普通空调、冰箱等），通过合理的控制策略这些广义的储能可以在不同场景下发挥更为广泛的作用。未来储能将成为需求响应资源中非常重要的组成部分并将发挥更大的作用，但各类储能资源的应用需要良好的商业机制支持。
需求响应能力建设仍需加强
技术和机制建设缺一不可
由前述可以看出，2018年我国需求响应取得了较大进展。但由于多种条件所限，我国需求响应实施在技术、机制等方面还存在一些问题和障碍，特别是在需求响应作为互动资源系统运行方面与发达国家还存在一定差距。
以响应运行机制为例，由于缺乏较为完备的响应机制和支撑技术，需求响应暂时无法实现常态化、自动化运行。多数地区的需求响应以按年度申报，网上签订协议的方式组织开展，并以网站、微信、短信和电话方式向用户发出邀约，实现与用户的互动；用户的响应形式则以人工响应方式为主，自动化程度较低，这样一方面会造成较大的人力成本，另一方面响应的实时性、可靠性等难以得到保障。
《电力需求侧管理办法（修订版）》中明确要求要“逐步形成占年度最大用电负荷3%左右的需求侧机动调峰能力”，为实现该目标尚需进一步加强需求响应实施能力，在市场机制和支撑技术两方面共同提升：
在市场机制方面，良好的市场化机制是需求响应资源融入市场、参与电力系统运行的基础。我国正处于加快建设电力市场的阶段，需求响应参与市场的有效渠道还相对较为有限，需求响应的价值暂难以得到合理的评估和体现。未来尚需配合电力市场建设进程，探索建立需求响应常态化机制，完善价格和激励机制，制定需求响应交易规范，完善市场监管办法。
在技术支撑方面，一方面需要继续推进电力需求侧管理平台、负荷监测系统等建设，并加强自动需求响应技术的推广和应用，切实提高需求响应的自动化水平，为需求响应深度参与系统运行，特别是较短时间尺度的辅助服务提供基础；另一方面要加强用电数据统计分析，深入分析用户用电行为，为系统运行分析、用电优化决策等提供充足、及时、准确的数据支持。
综上所述，2018年我国需求响应工作在实施范围、实施目的、实施手段、激励机制等方面均进行了有益的尝试。特别是多次“填谷”需求响应的实施标志着需求响应的定位已发生明显改变，“缓解电力供需缺口”已不再是电力需求响应的首要任务。电力需求响应工作的定位将从“提高电能使用效率、保障电力供需平衡”向“推进供给侧结构性改革、推动能源消费结构优化、促进可再生能源消纳、提高智能用电水平”转变，这与当前我国经济社会发展的特点相对应。我国经济发展进入新常态，能源发展进入战略转型期，经济、能源、电力、环境逐渐呈现出新的发展态势，迫切需要发挥需求侧资源在提升能源电力精细化管理水平和电网运行灵活性等方面的作用，从而促进能源结构优化、加速电力市场化发展进程、助推能源供给侧改革。
注1：春节期间响应时段为每天0时～8时和12时～20时，国庆期间响应时段为每天0时～8时和12时～7时。
注2： 参与天津需求响应的负荷集成商为天津首家负荷集成商，国网（天津）综合能源服务有限公司。
本文刊载于《中国电力企业管理》2019年01期，作者栾凤奎就职于国家电网有限公司，作者刘小聪、吴鹏就职于国网能源研究院有限公司。
