觀察丨發(fā)掘電氣化供暖需求響應潛力
來源：《中國電力報》 時間：2025-03-24 17:11
睿博能源智庫 陳晶盈
近年來，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隨之增加。熱泵有促進電網(wǎng)和供熱高效協(xié)同的潛力，在推進熱泵部署時，還可以考慮其附加用途，例如為電力系統(tǒng)提供需求響應支持。熱泵參與需求響應對供熱和供電雙方都有益處。對供熱方而言，這種做法有助于降低熱泵運行成本，拓寬供熱企業(yè)的收入渠道，從而提升熱泵的市場競爭力。對供電方而言，這能助力保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，減輕電網(wǎng)擴容壓力，降低供電成本，并促進可再生能源電力消納。
具體來看，熱泵可以靈活調(diào)整運行時間和強度：在新能源高發(fā)或電力需求低谷時段增加輸出，從而緩解電網(wǎng)的可再生能源消納壓力；在新能源低發(fā)或需求高峰時段減少輸出，以減輕電網(wǎng)負荷同時保持供熱穩(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)電充裕的時間中提前預熱，在良好建筑隔熱作用下保證用戶使用時溫度的舒適性。這種調(diào)節(jié)對單個供熱用戶的影響較小，但當多個熱泵系統(tǒng)聚集起來時，可以為電網(wǎng)提供顯著的調(diào)節(jié)能力。
關(guān)于推進分布式熱泵參與需求響應，可考慮從以下三個方面著手：
優(yōu)化電價機制，激勵潛在需求側(cè)資源。國內(nèi)已有熱泵參與源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控并實現(xiàn)運行費用下降的成功案例。例如，2021年3月，山東威海完成了全國首次省市兩級的空氣源分布式熱泵日內(nèi)萬千瓦級負荷動態(tài)調(diào)控試驗。該試驗通過調(diào)節(jié)空氣源熱泵出力，實現(xiàn)了1.2萬千瓦的最大調(diào)節(jié)功率，占威海電網(wǎng)最高負荷的0.5%，成為柔性調(diào)控領(lǐng)域的重要技術(shù)突破。據(jù)了解，通過執(zhí)行分時電價政策，參與電網(wǎng)自動調(diào)節(jié)的熱泵用戶每年可節(jié)省約10%的運行成本。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)約了費用，展現(xiàn)了熱泵作為需求側(cè)資源的潛在價值。
為了更大程度挖掘和激發(fā)熱泵的需求響應潛力，可以進一步完善電力市場和電價機制。優(yōu)化分時電價的設(shè)計，可以更準確地反映電力系統(tǒng)運行狀況，并鼓勵熱泵在適合時段提供需求側(cè)資源。例如，可以科學透明地完善分時電價和季節(jié)性電價設(shè)計，將電力系統(tǒng)的短期和長期邊際成本納入考慮。此外，面對供熱企業(yè)，可以引入動態(tài)電價機制，如尖峰電價或?qū)崟r電價，讓電價隨電力供需變化而動態(tài)調(diào)整，激勵用戶在電價低的時段增加用電，在電價高的時段減少用電，從而提高用電的靈活性。
完善需求側(cè)資源的補償機制。為充分挖掘需求響應的價值，可以考慮設(shè)計一套更完善、更全面的補償機制，以補償需求響應為電力系統(tǒng)提供的服務價值。以2024年6月發(fā)布的《江蘇省電力需求響應實施細則》為例，其對于需求響應補償機制進行了積極的嘗試。簡單來講，江蘇省需求響應補償機制采用“市場化競價+合理補償”的模式，根據(jù)實際響應的負荷和持續(xù)時長給予度電補償，并設(shè)立了較高的補貼最高限價。對于能迅速達到響應標準的實時需求響應資源，在度電補償?shù)幕A(chǔ)上增設(shè)容量補償份額，即便在響應執(zhí)行期間未被調(diào)用而無法獲得度電補償時，仍可獲得容量補償。
推廣分布式熱源站配置儲熱設(shè)備，提升電氣化供熱系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力。配置儲熱設(shè)備能夠顯著增強供熱系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力，適應可再生能源出力的波動，還能優(yōu)化供熱和電力系統(tǒng)的協(xié)同運行，促進熱泵系統(tǒng)形成規(guī)?；e峰用電。儲熱設(shè)備可以在電價低谷時段存儲熱量，在電價高峰或供熱需求增加時釋放熱量，既減輕了電網(wǎng)的負荷壓力，又延長了熱泵參與需求響應的時間窗口，提升了整體系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。盡管節(jié)省電力成本的幅度因各地電價峰谷差異有所不同，但儲熱設(shè)備可平衡供需和調(diào)節(jié)的特點，使其成為推動電氣化供熱系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)選擇。
我國北方的區(qū)域供熱站、換熱站和分布式熱源站具備添加儲熱設(shè)備的空間和技術(shù)條件，是推廣儲熱技術(shù)的理想場景。例如，北京市6號能源站以熱泵為主、水儲熱為輔，形成了供熱與電力系統(tǒng)協(xié)同運作的示范項目。這種配置顯著提升了供熱系統(tǒng)的錯峰用電能力，充分利用低谷電價，既降低了供熱運營成本，也為電網(wǎng)帶來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補償也更能形成規(guī)模，是推進供熱領(lǐng)域參與需求響應的優(yōu)選機構(gòu)。在推廣熱泵參與需求響應的初始階段，可以由當?shù)卣疇款^，推動擁有需求響應潛力的供熱企業(yè)參與其中。同時，持續(xù)探索虛擬電廠、負荷聚合商等主體參與電力市場的方式，進一步為企業(yè)提供參與需求響應的渠道，并通過市場決定合理補償價格。對未參與電力市場、由電網(wǎng)直接調(diào)控的需求側(cè)資源，建議建立合理的補償機制，激勵更多用戶參與進來。通過這些措施，不僅能夠提升需求側(cè)資源存量，還能增強熱泵的市場競爭力，達到保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、減輕供熱碳排放的雙重目的。（陳晶盈）
責任編輯：王萍
