1、电力需求侧灵活性系列:工业灵活性潜力及发展现状2023.09/落基山研究所:刘雨菁,刘子屹,谢俊中国电力科学研究院有限公司:宫飞翔,李德智落基山研究所:陈梓浩,高硕,李婷,张沥月,周勤中国电力科学研究院有限公司:陈宋宋刘子屹,谢俊,刘雨菁,宫飞翔等.电力需求侧灵活性系列:工业灵活性潜力及发展现状,落基山研究所,2023电力需求侧灵活性系列:工业灵活性潜力及发展现状版权与引用刘雨菁,yujingliurmi.org本报告作者特别感谢以下来自企业和研究机构的专家对报告撰写提供的洞见与建议。孙冲 国网河北省电力有限公司营销服务中心万达 中铝科学技术研究院有限公司王顺江 国网辽宁省电力有限公司张海静
2、国网山东省电力公司营销服务中心特别感谢Climate Imperative Foundation对本报告的支持。本报告所述内容不代表以上专家和所在机构,以及项目支持方的观点。/电力需求侧灵活性系列:工业灵活性潜力及发展现状前言 4一、工业需求侧灵活性含义及其发展历程 6 1.1 保障新型电力系统安全稳定亟待需求侧灵活性发挥重要作用 6 1.2 需求侧灵活性的含义及其发展历程 6 1.2.1 需求侧灵活性的含义及相关概念辨析 6 1.2.2 我国需求侧管理发展历程 7 1.3 工业是需求侧灵活性的重要潜力来源 8 1.4 本报告研究目的 10二、工业需求侧灵活性的主要来源及其潜力 11 2.1
3、工业负荷的基本分类 11 2.2 不同工业进行负荷调节的方式 12 2.3 典型工业需求侧灵活性来源及其潜力 13三、全球工业需求侧灵活性探索与实践 15 3.1 全球工业需求侧灵活性实践 15 3.2 中国工业需求侧灵活性实践 17四、需求侧灵活性挑战与工作展望 20 4.1 工业需求侧灵活性发展面临的挑战 20 4.1.1 技术限制挑战 20 4.1.2 经济和市场监管挑战 20 4.1.3 企业管理挑战 21 4.2 推动工业需求侧灵活性的近期工作展望 21参考文献 22/电力需求侧灵活性系列:工业灵活性潜力及发展现状前言电力行业占全球二氧化碳排放的约40%,推动电力生产零碳化和终端用能
4、电气化已成为全球应对气候变化、加速能源转型的重要抓手。终端用能电气化是工业、交通、建筑等领域的关键减排手段,这将进一步提高对零碳电力供应的需求。2022年,全球电力供应中仍超过60%来自化石能源,零碳电力系统的构建是各国面临的共同课题。零碳电力系统会面临着供给侧和需求侧的双重不确定性,这将带来更高的系统灵活性需求以满足电力平衡、实现更大规模的新能源消纳。在供给侧,以风电、光伏、水电为代表的可再生能源发电技术呈现明显的间歇性或季节性特点;在需求侧,电力负荷的波动性也伴随终端电气化和极端天气频发等多重因素影响而变得愈发强烈。在低碳转型的背景下,传统上发挥调节作用的煤电、气电等电源装机占比将持续下降
5、,电力系统需要更多的零碳灵活性资源来应对供需波动、实现从分钟到年度层面的电力电量平衡。2021年,国务院印发的2030年前碳达峰行动方案(下简称“方案”)指出,加快构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,从源、网、荷等多方面开发灵活性资源,以推动碳达峰、碳中和目标的实现。方案明确,建设新型电力系统要“大力提升电力系统综合调节能力”,“加快灵活调节电源建设”,“建设坚强智能电网”,“引导自备电厂、传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等参与系统调节”。伴随着经济发展和其他行业的电气化进程,中国电力需求仍将持续增长,需求侧灵活性价值也将愈发显著。落基山研究所在2022年发布
6、的先立后破,迈向零碳电力探索适合中国国情的新型电力系统实现路径报告认为,需求侧弹性地参与供需平衡是新型电力系统的特性之一,实现需求侧的可观可控是提高系统灵活性的有效手段。近年来,全国电力供需平衡偏紧,加强电力负荷管理、挖掘需求侧灵活性资源已成为构建新型电力系统的迫切任务。从宏观看,2015年至2022年间全社会用电量年复合增长率达6.1%,最大用电负荷增速更高,年复合增长率为7.1%,负荷侧呈现出更大的波动性。从局部看,供需矛盾已经在部分地区凸显:2022年7、8月迎峰度夏期间,全国有21个省级电网用电负荷创新高,华东、华中区域电力保供形势严峻。除了传统的夏季负荷高峰外,随着消费结构和产业结构