觀察丨發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。熱泵有促進電網和供熱高效協同的潛力，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的安全穩定運行，減輕電網擴容壓力，降低供電成本，并促進可再生能源電力消納。
具體來看，熱泵可以靈活調整運行時間和強度：在新能源高發或電力需求低谷時段增加輸出，從而緩解電網的可再生能源消納壓力；在新能源低發或需求高峰時段減少輸出，以減輕電網負荷同時保持供熱穩定。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。這種調節對單個供熱用戶的影響較小，但當多個熱泵系統聚集起來時，可以為電網提供顯著的調節能力。
關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：
優化電價機制，激勵潛在需求側資源。國內已有熱泵參與源網荷儲協同調控并實現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萬千瓦級負荷動態調控試驗。該試驗通過調節空氣源熱泵出力，實現了1.2萬千瓦的最大調節功率，占威海電網最高負荷的0.5%，成為柔性調控領域的重要技術突破。據了解，通過執行分時電價政策，參與電網自動調節的熱泵用戶每年可節省約10%的運行成本。這一成果不僅為電網提供了顯著的靈活調節能力，還幫助用戶節約了費用，展現了熱泵作為需求側資源的潛在價值。
為了更大程度挖掘和激發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。優化分時電價的設計，可以更準確地反映電力系統運行狀況，并鼓勵熱泵在適合時段提供需求側資源。例如，可以科學透明地完善分時電價和季節性電價設計，將電力系統的短期和長期邊際成本納入考慮。此外，面對供熱企業，可以引入動態電價機制，如尖峰電價或實時電價，讓電價隨電力供需變化而動態調整，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。
完善需求側資源的補償機制。為充分挖掘需求響應的價值，可以考慮設計一套更完善、更全面的補償機制，以補償需求響應為電力系統提供的服務價值。以2024年6月發布的《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，根據實際響應的負荷和持續時長給予度電補償，并設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，在度電補償的基礎上增設容量補償份額，即便在響應執行期間未被調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備，提升電氣化供熱系統的靈活調節能力。配置儲熱設備能夠顯著增強供熱系統的靈活調節能力，適應可再生能源出力的波動，還能優化供熱和電力系統的協同運行，促進熱泵系統形成規模化錯峰用電。儲熱設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，提升了整體系統的經濟效益。盡管節省電力成本的幅度因各地電價峰谷差異有所不同，但儲熱設備可平衡供需和調節的特點，使其成為推動電氣化供熱系統發展的關鍵技術選擇。
我國北方的區域供熱站、換熱站和分布式熱源站具備添加儲熱設備的空間和技術條件，是推廣儲熱技術的理想場景。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協同運作的示范項目。這種配置顯著提升了供熱系統的錯峰用電能力，充分利用低谷電價，既降低了供熱運營成本，也為電網帶來了削峰填谷的積極效果。
供熱企業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模，是推進供熱領域參與需求響應的優選機構。在推廣熱泵參與需求響應的初始階段，可以由當地政府牽頭，推動擁有需求響應潛力的供熱企業參與其中。同時，持續探索虛擬電廠、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、由電網直接調控的需求側資源，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資源存量，還能增強熱泵的市場競爭力，達到保障電力系統穩定運行、減輕供熱碳排放的雙重目的。（陳晶盈）
責任編輯：王萍
