构建新型电力系统对整个电力系统的灵活调节能力提出了更高要求。包括分布式发电资源、负荷资源、储能资源在内的需求侧资源作为重要的灵活调节资源可发挥重要作用。需求响应、虚拟电厂是灵活调节资源集成聚合的主要形式，从能量、空间、时间三个维度实现需求侧资源集群参与电网调峰、新能源电力消纳、市场交易等多场景应用。
推动需求侧资源应用
近年来，国家发展改革委等政府部门连续出台政策，推动需求侧资源应用。2021年12月，国家能源局印发的《电力并网运行管理规定》《电力辅助服务管理办法》首次将负荷侧并网主体纳入电力辅助服务。2022年1月，国家发展改革委、国家能源局印发的《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》提出，用户侧可调负荷资源、储能、分布式能源、新能源汽车等新型市场主体参与市场交易。
在构建新型电力系统背景下，需求响应、虚拟电厂技术在保障供电安全、提升电网灵活调节能力、促进新能源电力消纳、提升用户能效和服务水平等方面能够发挥重要作用。建立更加灵活的需求侧资源管理模式是新形势下做好电力保供的迫切要求，需要推动需求侧资源常态化参与电网平衡调节，创新电网互动方式。源荷双侧高随机性、波动性进一步加剧了电网供需平衡调节难度，需要常态化发挥需求侧资源的灵活调节作用，保障电网安全。常规新能源电力消纳措施投资大、实施周期长。需求侧资源具有良好的经济性、环保性，通过聚合参与电力辅助服务市场交易，可提升新能源电力消纳水平。需求侧资源协调优化是提升用户用电服务水平，促进节能降耗的重要手段。电、碳交易市场持续建设，用户可靠用电影响因素众多，需要通过需求侧资源协调优化，支撑用户降低用电成本、提升电能质量。
需求响应与虚拟电厂技术面临多重挑战
构建新型电力系统为需求响应与虚拟电厂带来了重大发展机遇，同时也对相关技术提出了更高要求。
用户种类繁多，感知交互难度大。需求侧用户类型多，生产负荷模型也不相同，用户设备品牌型号多，信息及相关参数采集、监测难度大。
信息获取不全面，可调节潜力评估难。调节潜力分析不仅涉及气候、地域等多种因素，且受用户生产工艺流程和生产安排影响，相关信息获取困难，导致不同应用场景下的多时空尺度可调节潜力评估准确度不高。
用户生产约束多，设备控制风险高。根据用户委托，对用户侧设备做调节控制时，要考虑用户设备实时运行状态，操作难度大，控制风险高。
市场机制不成熟，用户常态化参与意愿不足。现有试点资金来源主要是尖峰电价增收资金、跨区可再生能源现货购电价差盈余等，政策依赖度较高，尚未形成“谁受益、谁承担”的多方共赢、可持续市场机制。
需求侧资源参与电网互动标准化程度低。多元用户负荷参与电网互动时，各类用电设备、系统接口未按照相关标准规范建设，导致用户系统贯通和设备数据接入难度高。电网与用户互动相关国际标准转化、采纳程度低，国内各标准化组织间缺少协调。供需互动业务领域内，相关产品、系统及示范试点中标准应用实施情况缺少监督。
完善需求响应与虚拟电厂技术支撑体系
针对需求响应、虚拟电厂技术面临的挑战，现有技术支撑体系主要包含数据监测与感知、可调节潜力分析、控制策略、互动响应效果测量与验证、效益价值综合评估、标准制定与实施监督六个方面。
在数据监测与感知方面，针对用电设备运行状态参数、用电参数、环境参数及供需互动相关参数的监测感知和交互需求，建立基于国际电工委员会/公共信息模型的需求响应信息模型、信息交换模型，构建基于边缘计算的包含用户侧设备、交互设备和互动系统的数据监测感知架构体系，支撑需求侧各类资源便捷接入电网并常态化互动。
在可调节潜力分析方面，综合分析用电、气象、经济等数据，采用模型驱动与数据驱动相融合、微观-中观-宏观交叉验证的方法，构建可调节负荷筛选、预测体系，建立细分工业、商业和居民的可调节负荷潜力测算模型，实现负荷可调节潜力精细化预测。
在控制策略方面，针对工业用户生产负荷及非生产负荷、商业楼宇空调负荷、照明负荷及其他设备负荷，结合用户设备实时运行状态，采用电压型、电流型、频率型等控制技术对用户侧设备进行调节控制，构建设备级、用户级、区域级负荷调控方案。
在互动响应效果测量与验证方面，构建需求响应基线负荷计算方法、响应有效性判定方法，设计削峰响应的节约电力测量与验证算法、填谷响应的消纳电量测算方法。针对需求侧资源直接参与电力调峰辅助服务，按照辅助服务市场准入要求直接参与报价出清、结算分摊。
在效益价值综合评估方面，建立考虑电力客户、电网企业、火力发电企业、新能源发电企业及全社会的价值评估体系，并构建量化分析评价方法，为需求响应和虚拟电厂实施机构、负荷聚合商、用户分析投入产出打下基础，也为更合理地分析需求侧资源参与电网互动价值提供依据。
在标准制定与实施监督方面，依托国内标准化组织和国际化学术团体，修订完善电力需求响应和虚拟电厂标准体系。依托检测机构对相关软硬件产品开展检验测试，针对需求响应和虚拟电厂实施机构标准化应用情况，开展年度监督评价。
为了更好地挖掘需求侧资源的可调节潜力，建议从如下几个方面开展工作：
进一步加强政策支持，不断完善市场化运营机制。加强资金保障和财政、税收、信贷等金融政策支持，逐步建设完善需求侧资源参与电力辅助服务市场、现货市场、容量市场的常态化机制。
建设完善技术体系，推动自主创新发展。逐步推广应用容量辅助服务、需求侧竞价等措施，研究并推广应用负荷设备、储能设备以及分布式电源等参与电力市场运行的模型、策略、接口等，持续提升业务实施便捷性、经济性。
强化标准引领，高标准开展示范建设。加强标准体系建设与应用实施监督，对需求响应、虚拟电厂软硬件支撑系统实施第三方质量检测监督，保障示范项目建设质量。
（作者单位：中国电力科学研究院有限公司）
