新時代呼喚DSM變革到DR再向供需耦合發展

2017年10月，黨的“十九大”召開，中國特色社會主義進入新時代。在新時代，中國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。“十九大”提出，中國2020年全面建成小康社會，2035年基本實現社會主義現代化，到本世紀中葉建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。“十九大”明確，中國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期，建設現代化經濟體系是跨越關口的迫切要求和中國發展的戰略目標。提出要加快生態文明體制改革，建設美麗中國，形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式。在能源發展方面，提出了要推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系的新要求。總之，“十九大”報告指明了中國能源、電力轉型的價值、方向、目標、重大措施等。根據“十九大”精神，新時代中國能源電力轉型要全面加快、提質，DSM變革到DR的基礎上，必然要向供需耦合的方向的發展。

中國能源電力發展存在三個不平衡和三個不充分，電力供給側和需求側都需深化改革

經過改革開放幾十年的建設，中國電力工業已是一個嶄新的、先進電力系統，不論是規模、技術水平都位居世界前列。但是，一方面，電力工業當前還存在著很多問題和困難;另一方面，與“十九大”的要求比更有很大差距。從能源生產和消費中的問題導向看，存在著能源供給的安全性、污染物排放、碳排放、產能不足或過剩、可再生能源“三棄”、電力行業投資效益低以及電力市場化不足等問題。從目標導向看，即站在實現兩個一百年奮斗目標對能源安全保障及質量(效益、效率)要求上看，在能源總量、結構、布局、創新方面等還存在不協調問題。從整體性、系統性、協調性來分析，當前中國能源電力發展存在三個不平衡和三個不充分的問題。

三個不平衡。一是從能源生產和消費的形態上看，能源電力結構和布局上不平衡，主要體現在終端能源消費中清潔能源消費比重偏低，在終端能源消費中電能與燃氣消費比重之和不到三分之一，散煤在終端能源消費中比重偏高;能源區域資源配置和區域消費不平衡，尤其是城鄉能源消費不均衡;不同能源利用方式中污染物控制水平不平衡;能源的增量發展與存量利用不平衡等。二是從能源管理法治化要求看，主要體現在能源法律缺位、不到位、不配套、不協調上。“法”與“規”的作用發揮不平衡，依“規”行政大大多于依“法”行政;能源管理部門重復，且存在職能交叉，權責不對稱情況等;在能源規劃問題上，各種能源之間規劃協調性不夠，這既與中國缺乏與規劃有關法律層面上的頂層設計有關，也與不能與時俱進改革傳統規劃內容、方法有關，更與規劃和其他政策文件的交叉有關。三是從能源管理機制上看，市場機制作用發揮和政府作用發揮不平衡，政府之手的作用大大多于市場的作用;該市場發揮作用的地方，往往市場手段不夠，該政府發揮作用的地方，政府力度不夠;同時，財政、稅收、價格政策作用發揮也不平衡、不到位。

三個不充分。一是電網在能源資源優化配置方面的作用沒有充分發揮，對清潔能源消納作用未充分發揮，適應電力生產和消費特性的靈活性不夠。二是高效煤電機組節能提效作用發揮不充分，高效機組低效利用，一方面煤電產能相對過剩，另一方面大量散煤沒能有效地轉化為電力。三是在電力產能相對過剩時期，電能替代的范圍、強度、總量不夠，如電動汽車充電、居民用電、產業替代用電等還存在著技術準備、政策準備不充分的問題。從DR的角度看，這些不平衡、不充分問題，正是制約DR發揮作用的重要原因;而從解決這些問題的角度看，更需要通過DR的作用促進問題加快解決。

電力占終端能源消費比重不斷提高，使“3E”平衡發展為“4E”平衡，需求側變革將進入供需耦合階段

從未來電力供需平衡趨勢來分析DR變革的背景。電力供需平衡略有富余，是電力工業與國民經濟發展和人民過上美好生活愿望的要求相一致的，也是電力工業作為基礎性公用事業的基本性質決定的。未來，中長期的電力短缺應當成為歷史，但長期大面積富余也不會出現。根據電力 “先行官”性質，供需平衡、略有富余是電力供需平衡的理想狀態。但這種“富余”是有條件約束的，在市場經濟條件下，電力作為商品必然要符合市場經濟的基本規律，受供需關系和市場價格的影響，大量、長時間的“富余”是不可持續的。同時不能排除，未來的供需矛盾在經濟形勢影響下，局部甚至較大范圍、短時間(如一年)電力短缺情況。因此，DR的變革將不會退回到以解決短缺為主要問題的DMS階段，而是向解決低碳化和供需雙側多樣化需求平衡的方向發展。

隨著電力占終端能源消費比重不斷提高，傳統的“3E”平衡，將發展為“4E”平衡，即電力(Electric)將作為一個獨立因素與能源、經濟、環境進行平衡。且由于“4E”的內涵和外延也發生了變化，如傳統的經濟發展由增長要素擴展到數量與質量要素并重，傳統的化石能源主體擴展到新能源主體，傳統的以污染控制為主的環保擴展到低碳和“生態文明”，傳統的電力工業擴展到用于電力系統平衡及穩定運行的各類型的儲電、儲能及能、電轉換，使得這種平衡不僅由“3維”增加到“4維”，而且增加廣度與深度，顯然這種平衡關系更為復雜。“十九大”已經提出了解決這些復雜性、系統性問題的框架，那就是市場的決定性作用與更好發揮政府作用以及持續不斷的科技術創新。可以預測，未來在“4E”平衡中，電力供給側和需求側有以下發展趨勢。一是電能在終端能源消費中的比重將持續提高，促進各種能源通過技術創新，形成清潔、低碳、安全、高效、經濟、便捷的能源供給體系，這是能源轉型的必然要求和實現結果。二是非化石能源發電比重將持續上升，逐步成為供給側電力、電量的主體(但這需要幾十年的過程)。以上兩個趨勢雖然是互為因果的，但并不意味著是互補關系。要形成互補關系需要第三個趨勢支撐，即儲能、儲電(包括電動汽車)的發展，以及分布式電源與大范圍資源配置發展兩條腿走路的趨勢，這個趨勢既是中國能源資源的稟賦決定的，也是“五大”發展理念中“協調”“共享”發展的要求。以上三個趨勢就是中國電力轉型的基本態勢，而支撐這三個趨勢的是以智能電網為平臺的系統集成技術的發展，以及以智能電網為基礎的能源互聯網發展。供需耦合的能源電力系統，使廣泛、分散、多樣化的大量可再生能源、未規模化利用的能源(如農村秸桿的集中規模化清潔利用 )，輔以儲能技術，通過分布式供能(電)系統與電力與集中式電力系統(大電網)共同與需求側分散式冷、熱、電、氣多樣化需求耦合，實現能源的清潔、低碳、安全、高效、經濟、便捷利用。由此看來，DR在中國的發展將逐步由當前的人為調節發展到自動調節、電源與負荷側雙向調節、“源—網—荷—儲”一體化智能調節，最后進入了電力供需耦合階段。

總之，在新的電力發展階段，傳統的DSM經由DR之后進一步變為電力供需耦合階段。供需耦合階段是否到來，取決于以智能電網為基礎、以可再生能源為主體的能源互聯網是否進入成熟階段。可再生能源為主體，并不一定意味著可再生能源在終端能源消費的比重大于50%，而是能源需求的增量部分基本上由可再生能源供給，在經濟上可再生能源可以做到與傳統化石能源同臺競爭，可再生能源替代化石能源的步伐明顯加快。與此同時，供給側改革取得顯著成效，經濟結構顯著改善，現代化經濟體系基本形成。供需耦合將成為構建清潔低碳、安全高效的能源體系重要方法。同時，需要高度關注的是，中國能源電力轉型有其特殊性，如比起美國老舊的燃煤發電系統，我國是一個年輕、高效的煤電系統，但是在一定程度上形成了30年左右的碳鎖定以及投資鎖定效應，因而我國電力轉型具有了以煤電為支撐的電力轉型特點。這些特點，決定了中國DSM變革為DR再變革為供需耦合發展程度的重要條件。

在供需耦合階段，傳統DSM的科學用電、節約用電等“基因”雖然會繼續存在并長久延伸，但從內涵上看已經不能稱為“電力需求側管理”了，也就是說作為專用名詞的“DSM”將從政策中消失，而DR將是實現供需耦合的橋梁，這是能源電力發展歷史的必然。雖然在當前的實際工作中，為了促進可再生能源的消納，火電機組開始了靈活性改造，一些熱電聯產機組也實施了“熱電解耦”的改造，但現在局部的“解耦”是為了在更大范圍的“耦合”。

因此，電力供需耦合，是指在能源供給側以清潔能源為主體，在電力供給側以高比例可再生能源發電以及較大規模的儲能、儲電為標志，在終端能源消費中以電能消費為主體，電能消費結構中第二產業用電比重較高但與第三產業用電比重、城鄉居民用電比重逐步接近的能源電力系統中，通過智能電網技術平臺和市場對資源配置的決定性作用以及更好發揮好政府的作用，達到新時期能源電力清潔、低碳、安全、高效、經濟、便捷的系統優化、平衡狀態。

從以上對供需耦合內涵的描述來看，供需耦合不是一個節點的狀態，而是一個不斷實現的過程。在供需耦合情況下，電力供給側可再生能源已經成為電力電量的主體或者是大比例狀態，保障電力安全、經濟、便捷供應是常態;電力需求側已經不是在可再生能源發展初期為了盡量消納可再生能源發電需要做出需求響應，而是使用可再生能源電能成為常態，加之需求側的用電結構也發生了較大變化。此時，電力供給側與需求側是高度耦合的，而不是供需某一方“遷就”另一方。隨著能源技術革命和體制革命推進的不斷深入，電力供給側和需求側將在智能電網和能源互聯網平臺上逐步擴大供需耦合范圍，也可以說供需耦合既是智能電網和能源互聯網內在發展的目的和表現形式，也是現代化能源體系構建成功的必然結果。

DSM、DR及電力供需耦合的關系分析

為了進一步簡明說明DSM、DR和電力供需耦合之間的關系，從兩個方面進一步分析。即從能源側、電力供給側、電力需求側3個維度及相互關系的演變上，分析DSM、DR供需耦合的各種關系。另外，按能源、電力、環境、經濟(4E)發展等12個因素，對DSM、DR、供需偶合的影響和發展趨勢進行列表比較。兩個方面的分析是對同一個問題從不同側面進行的對比分析。

圖1-1是說明能源側、電力供給側、電力需求側的關系變化與DMS變革的概念模型圖。圖中“A:能源側”“B：電力供給側”“C：電力需求側”等3個圓形圖案。雖然電力的供與需在物理上共同組成一個系統，且電能的發、輸、配、供、用在電網內是瞬間平衡的，但各環節的概念是清晰的。圓圈圖之外可以看成是體制機制部分，圖的左側示意DSM階段主要是發揮政府行政管理的作用，而圖的右側示意DSM向DR及供需耦合階段的變革主要是發揮市場機制的作用，但政府也應更好發揮作用。在圖的左側部分可以看出，DSM第一階段是在供給短缺、政府管理背景下，A、B、C三個不相交的圓(或者相交極少)所代表的方面，各方按上下游關系和各自規律運轉。在這一階段，DSM主要通過減少電力需求側的需求(節約)，解決供給側的缺口或者滿足調峰需求，達到電網及電力系統安全前提下，技術層面上的供需平衡。顯然，此階段的DSM顯然不是為了解決能源電力低碳轉型問題。在圖的右半部分可以看出，在供需平衡或富余、市場手段為主政府發揮更好作用背景下， A、B、C三個圓相交了，相交后形成了4個新區，即D：分布式微網區;E：新能源發電區;F：儲電包括抽水蓄能區;G：供需耦合區。當然，A、B、C三個圓并不是同時相交的，相交的面積重合度也不同。三圓相交時間和重合度大小，決定了SM向DR方向變革的快慢和程度，這也是各國的DR并不是同一個模式的原因。在圖上雖然沒有顯示出來，但A、C兩個大圓所包括的所有內容都是智能電網覆蓋區，圓與圓相重合的部分是智能電網能夠發揮最大作用的部分;G部分是電力供需耦合發揮作用的部分。而A、B、C三個大圓則是能源互聯網覆蓋區，也說明了，能源互聯網的基礎和核心是智能電網。我們由前述的未來發展的趨勢可知，3大圓相交的部分會越來越大，所以DR發揮作用的范圍也越來越大，當3圓相交到很大程度時，電力供需耦合將發揮主導作用。

表1-1 是能源、電力、環境、經濟(4E)發展要素與DSM的影響和變革趨勢表。從表中不難看出，DSM、DR以及供需耦合，都是以解決電力供需問題為導向的，因此，任何管理手段都必須隨著問題的發展和解決問題的需求與時俱進。DSM每個階段的時間長短并不相同，變革并不因為時間長短而變，而供需特性和低碳(結構)特性變化才是關鍵點，即電力短缺與富余度以及新能源所占的發電比重大小決定了不同階段到來的時間點。從電力需求管理手段的內涵上看，三個階段在時間的連接處和對應的措施上是會有重疊的，且后一階段的措施是對前一階段的繼承、完善、發展而不是割裂。面向未來，一般意義上的電力需求管理將會一直延續至電力的長遠發展，但作為傳統或特定意義上的“DSM”的作用將隨著電力供需矛盾轉化、能源電力清潔低碳轉型發展、電力技術和用電技術的進步等而逐步淡化，并終將成為歷史。

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