近年来，随着人民生活水平不断提升，叠加极端天气气候事件多发，我国空调负荷高速增长，占比接近总负荷的三成，已成为加剧电力供需紧张形势的重要因素。此外，与其他柔性负荷相比，空调负荷具有较强的季节规律、良好的可控性和可短时中断特性，是用户侧可调节负荷资源中具有较大调控潜力的负荷。为满足用户度冬度夏期间的用电需求，同时缓解高速增长的空调负荷对电力系统带来的影响，需要研究设计空调负荷参与需求响应的市场机制，以市场化手段挖掘空调负荷调节能力，保障新型电力系统的电力供需平衡。
（来源：微信公众号“国网能源院”）
本课题以提高空调负荷调节能力为目标，结合当前需求响应政策和电力市场建设情况，研究设计激励空调负荷需求响应能力提升的市场机制，提出相关政策建议。研究思路如下：首先，梳理电力需求响应类型、机制和参与市场相关政策，开展电力需求响应资源参与市场的需求分析，研究提出当前需求响应资源参与市场存在的挑战。其次，评估空调负荷发展现状及调控潜力，研判空调负荷参与需求响应存在的问题。最后，结合当前各省需求响应开展情况和空调负荷特性，分市场类型设计空调负荷参与需求响应的市场机制，包含价格激励、辅助服务市场、现货市场机制，以及与省间市场的交易衔接机制。
项目主要研究结论如下：
（1）电力需求响应资源参与市场在政策、技术、商业模式等多方面存在挑战
一是电力市场建设滞后，市场机制和规则体系有待完善。电力需求响应尚未被视作与发电企业对等的市场主体，难以被纳入各类市场交易的主体范围和交易规则。
二是尚未形成统一的技术标准，技术支撑能力不足。终端设备的通讯、采集、计量标准尚未统一，且改造升级成本高，同时现有技术的支撑能力不足以支撑大规模开展电力需求响应。
三是商业模式相对单一，补贴资金存在不足。当前电力需求响应的补贴资金来源以政府财政资金为主，受资金总额限制和电力市场建设的滞后，无法进一步扩大电力需求响应的规模，难以支撑电力需求响应的长远发展。同时，目前电力需求响应资源的获利形式相对单一，需要进一步丰富商业模式，引入负荷聚集商、虚拟电厂等新型市场主体，提高响应机制的多样化。
（2）空调负荷参与需求响应受用户意愿、技术手段、价格机制等因素影响
一是用户参与空调负荷调控意愿还须提高。空调负荷调控属于新兴技术，工商业用户对于技术安全性存有疑虑，同时部分商业用户高度重视客户体验，对空调负荷管理存在抵触情绪。此外，多数居民节约用电意识薄弱，且当前节电激励力度偏低，致使居民度夏期间调节空调负荷的主观能动性尚未被有效挖掘。
二是空调负荷规模化、精细化调控技术能力仍须强化。目前我国空调设备类型、服役年限不一而足，部分老旧设备不具备远程调控功能。此外，不同地区、用户类型、设备型号的空调负荷特性及调控能力差异性较大，进行个性化精准调控技术难度较高。
三是价格信号引导作用须进一步增强。当前我国部分省市工商业分时电价时段划分与负荷高峰仍存在偏差，峰谷价差率相对偏低。此外，在当前居民空调负荷达到40%以上总空调负荷的背景下，目前我国仅有半数省份执行了居民分时电价，难以有效引导居民科学用电、节约用电。
（3）空调负荷参与需求响应的市场机制设计
在价格激励机制设计方面，一是针对居民、农业和商业等用户设置空调负荷峰谷分时电价；二是精准优化峰谷分时时段划分；三是在电力零售市场中加强分时信号指导。
在辅助服务市场交易机制方面，空调负荷可通过聚合或独立参与市场交易。近期，以参与调峰辅助服务为主，从与火电机组分开申报分别竞价起步，逐步发展到统一申报同台竞价。远期，现货市场长周期运行后，推动调峰与现货市场融合，空调负荷直接参与现货市场交易，并通过技术改造升级提升空调调节性能，推进空调负荷参与调频、备用等辅助服务交易。
在现货市场交易机制方面，分为削峰需求响应和填谷需求响应两大类。在削峰需求响应中，空调负荷作为“正电源”在竞价中标时段削减电力负荷，等效于一个发电厂增加中标时段的电力供给；在填谷需求响应中，空调负荷作为“负电源”在竞价中标时段增加电力负荷，等效于一个电力负荷增加中标时段的电力需求。
在与省间电力市场衔接方面，需要统筹省内现货、省间现货、需求响应、应急调度功能定位，推动优化业务组织时序和实施流程。省内现货市场预出清出现供需平衡缺口时，同时启动省间现货与需求响应，统筹需求响应调节能力和申报补偿价格，比较省内需求响应、省间现货、应急调度的成本，按照价格排序由低到高使用，确定省间现货申报量价，省间现货出清后，叠加区域辅助服务市场出清结果，作为需求响应正式出清边界。
本课题相关研究建议如下：
一是强化技术支撑能力，夯实空调负荷参与需求响应的物理基础。规范空调负荷接入标准，通过安装智慧能源单元、智能监测设备和协议转换器，实现空调负荷可观、可测、可调、可控。对于小而散的空调负荷资源，建立空调厂商互联网云平台和省级智慧能源服务平台，通过大数据分析识别、“云云对接”等方式推动空调负荷实现线上规模化柔性调控。依托平台为接入的电力用户空调负荷参与电力需求响应提供一站式服务，并对接电力现货和辅助服务交易平台，为空调负荷参与辅助服务和电力现货交易提供技术支持。
二是出台适用空调负荷特性的峰谷电价政策，引导用户主动参与调节。针对空调负荷建立合理的峰谷电价机制，综合考虑季节、电力现货出清量价数据、系统净负荷曲线、历史空调负荷曲线等因素合理确定分时时段划分方法，在原有居民分时电价基础上，适当扩大峰谷价差，制定尖峰和深谷电价，引导用户避峰就谷和合理用电。出台针对商业用户的双蓄电价优惠政策，鼓励空调负荷较大的大型商业用户购置使用蓄冷（热）空调，进一步提升空调负荷持续调节能力。
三是丰富空调负荷需求响应品种，满足不同诉求用户参与需求响应的需要。根据空调负荷调节容量、调节功率、持续响应时长等调节能力和用户诉求，在当前削峰和填谷需求响应品种基础上，进一步丰富需求响应品种。对于调节容量大、响应持续时间长、注重舒适度的用户，鼓励其通过调节空调温度控制负荷，参与电力现货市场竞价，应对负荷尖峰和深谷。对于调节容量小但响应快速、看重经济效益的用户，鼓励其通过快速投切空调负荷，参与调频和备用辅助服务市场，保障电网运行安全。
四是推进电力需求响应资源参与电力市场交易。近期，完善需求响应与各项市场交易的衔接机制，对于提供有效响应容量的批发用户、负荷聚合商，其有效响应容量不计入偏差考核电量。统筹需求响应、省间市场、现货市场和辅助服务市场功能定位，推动优化业务组织时序和实施流程优化各市场组织流程。远期，逐步培育市场主体和市场意识，实现需求响应的市场化交易。因地制宜推动将需求响应纳入辅助服务市场、电力现货市场和容量市场，适时开展紧急需求响应市场交易。
原标题：报告｜空调负荷参与需求响应的市场机制研究
