2016年8月30日，美國加州公用事業(yè)委員會(huì)(CPUC)發(fā)布決議，對加州需求響應(yīng)規(guī)則做出重大改變。盡管加州在能效和清潔能源技術(shù)應(yīng)用方面走在美國前列，但是就需求響應(yīng)的實(shí)施力度和效果而言，卻遠(yuǎn)不及位于中大西洋地區(qū)的PJM電力市場。為此，近年來加州一直努力通過示范試點(diǎn)和技術(shù)研究改變在需求響應(yīng)方面的落后局面，并以此實(shí)現(xiàn)高峰負(fù)荷降低5%的目標(biāo)。
本文CNESA將對加州需求響應(yīng)新政進(jìn)行解讀，并探討儲(chǔ)能在加州需求響應(yīng)市場的應(yīng)用前景進(jìn)行探討。
在此次新發(fā)布的需求響應(yīng)政策中，CPUC提出禁止使用化石燃料備用發(fā)電機(jī)組提供需求響應(yīng)服務(wù)，明確了加州需求響應(yīng)發(fā)展目標(biāo)和需求響應(yīng)競價(jià)機(jī)制(DRAM)的實(shí)施路線圖，并將通過降低公用事業(yè)公司在其中承擔(dān)的角色，增加第三方企業(yè)和機(jī)構(gòu)的參與機(jī)會(huì)。
為了增強(qiáng)政策的有效性和可行性，在政策制定、討論和決議過程中，CPUP召集多領(lǐng)域的相關(guān)方參與其中，包括加州當(dāng)?shù)氐娜蠊檬聵I(yè)公司(PG&E，SCE，SG&E)，加州電網(wǎng)運(yùn)行商CAISO，需求響應(yīng)提供方Ener NOC、Ohm Connect、Nest，以及相關(guān)聯(lián)盟和行業(yè)協(xié)會(huì)如SierraClub、加州儲(chǔ)能聯(lián)盟(CESA)等。
一、以溫室氣體減排為目標(biāo)，禁止化石燃料發(fā)電機(jī)組提供需求響應(yīng)服務(wù)
在此次發(fā)布的需求響應(yīng)政策中，最大亮點(diǎn)是從2018年1月1日起禁止使用化石燃料備用發(fā)電機(jī)組提供需求響應(yīng)服務(wù)，具體包括以柴油、天然氣、汽油、液化石油氣、丙烷等為燃料的發(fā)電機(jī)組和熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。需要指出的是，減壓渦輪機(jī)(pressure reduction turbines)、余熱發(fā)電機(jī)組、配置了儲(chǔ)能的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)則并未包括在此次禁令的范圍內(nèi)，上述機(jī)組只要滿足了加州自發(fā)電激勵(lì)計(jì)劃對于相關(guān)溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定即可參與加州需求響應(yīng)，該標(biāo)準(zhǔn)目前為350kgCO2/MWh。
關(guān)于此次禁止化石燃料備用發(fā)電機(jī)組參與需求響應(yīng)的決定，在加州內(nèi)部也曾飽受爭議。PG&E和SCE就曾提出，在缺乏充分?jǐn)?shù)據(jù)支撐的條件下做出該決定過于草率，現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)要求公用事業(yè)公司提交化石燃料備用電源發(fā)電機(jī)組參與需求響應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以此為制定政策提供依據(jù)。對此，CPUC的答復(fù)是，委員會(huì)從2011年就已經(jīng)開始面向公用事業(yè)公司收集數(shù)據(jù)，但是至今未果，因而決定呼應(yīng)加州法律中關(guān)于溫室氣體減排的相關(guān)條款，直接出臺(tái)禁令。隨著加州參議院發(fā)布SB1414號(hào)決議，實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排正式明確為需求響應(yīng)的實(shí)施目的，因此，如果允許排放溫室氣體的化石燃料備用電源發(fā)電機(jī)組進(jìn)行需求響應(yīng)，則違背了決議中有關(guān)實(shí)施需求響應(yīng)的目的和初衷。
為配合需求響應(yīng)的開展和上述禁令的實(shí)施，CPUC還要求公用事業(yè)公司對現(xiàn)有電力管理制度做出相應(yīng)的修訂。這一修訂對居民用戶的影響相對較小，只需要予以告知并通過在電費(fèi)賬單中增加需求響應(yīng)條目的形式加以體現(xiàn)。非居民用戶需要簽訂放棄使用化石燃料備用發(fā)電機(jī)組參與需求響應(yīng)的承諾；如果不得不繼續(xù)使用化石燃料備用發(fā)電機(jī)組參與需求響應(yīng)，則需要自愿接受一定金錢懲罰。公用事業(yè)公司還需要聘用專業(yè)咨詢?nèi)藛T，一方面對禁令的實(shí)施效果進(jìn)行第三方監(jiān)督和評估，另一方面為提高用戶滿意度提出建議。
二、實(shí)施需求響應(yīng)競價(jià)機(jī)制（DRAM）試點(diǎn)，開啟加州需求響應(yīng)市場
加州自2015年起實(shí)施需求響應(yīng)競價(jià)機(jī)制試點(diǎn)(DRAM)。為了應(yīng)對2016年和2017年的負(fù)荷高峰，CPUC已經(jīng)在2015年和2016年先后實(shí)施了兩輪調(diào)度，并且在2017年還將繼續(xù)實(shí)施。CPUC將在2018年8月決定是否繼續(xù)實(shí)行該項(xiàng)試點(diǎn)或者將試點(diǎn)變?yōu)橛谰眯詸C(jī)制。
根據(jù)CPUC的介紹，實(shí)施DRAM試點(diǎn)的目的是為了增加加州電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性，同時(shí)增強(qiáng)第三方機(jī)構(gòu)的市場參與度和提供優(yōu)質(zhì)電力服務(wù)的能力。隨著項(xiàng)目實(shí)施，通過對運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，CPUC也在不斷改進(jìn)調(diào)整DRAM試點(diǎn)實(shí)施過程中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括新參與用戶和服務(wù)提供方的整合方案、服務(wù)競標(biāo)價(jià)格和穩(wěn)定的資源交付使用形式等。
實(shí)施DRAM試點(diǎn)的意義更多地體現(xiàn)在開啟了加州需求響應(yīng)服務(wù)市場。在此之前，需求響應(yīng)主要由公用事業(yè)公司負(fù)責(zé)管理實(shí)施，補(bǔ)貼資金來源于政府資金撥款。實(shí)施DRAM試點(diǎn)后，公用事業(yè)公司承擔(dān)起需求響應(yīng)參與者和管理員的雙重角色。目前CPUC已經(jīng)意識(shí)到公用事業(yè)公司在DRAM試點(diǎn)中“既作裁判又作運(yùn)動(dòng)員”的雙重身份可能引發(fā)的矛盾沖突。CPUC決定從2017財(cái)年開始，對于公用事業(yè)公司自主開展的需求響應(yīng)項(xiàng)目，將不再允許其擴(kuò)大規(guī)模，改為所有需求響應(yīng)容量均通過競價(jià)機(jī)制、用市場化方式進(jìn)行分配，并且公用事業(yè)公司將不再參與其中。
關(guān)于公用事業(yè)公司在需求響應(yīng)中的雙重角色問題，CPUC早有考慮。但是考慮到需求響應(yīng)市場尚未成熟，公用事業(yè)公司不宜過早地從需求響應(yīng)示范項(xiàng)目的管理角色中全面退出。在需求響應(yīng)走向市場化的過程中，對于公用事業(yè)公司在其中的定位，CPUC認(rèn)為應(yīng)當(dāng)隨著DRAM試點(diǎn)的開展，由用戶通過對需求響應(yīng)服務(wù)的選擇最終得出結(jié)論。
關(guān)于后續(xù)加州需求響應(yīng)的實(shí)施方案，CPUC提出了以下時(shí)間節(jié)點(diǎn)：
2016年10月，CPUC發(fā)布需求響應(yīng)潛力分析第二階段研究成果；
2017年7月1日，公用事業(yè)公司向CPUC提交化石燃料備用發(fā)電機(jī)組在需求響應(yīng)領(lǐng)域的退出計(jì)劃和監(jiān)管方案；
2018年1月1日，化石燃料備用發(fā)電機(jī)組正式退出公用事業(yè)公司的需求響應(yīng)資源范疇；
2018年8月1日，CPUC將決定是否繼續(xù)開展DRAM試點(diǎn)或者將試點(diǎn)變?yōu)橛谰眯詸C(jī)制；
2019年夏季，CPUC將發(fā)布關(guān)于開展新型先進(jìn)需求響應(yīng)計(jì)劃的決定(新項(xiàng)目將于2020年開始)；
三、需求響應(yīng)規(guī)則的改變和DRAM試點(diǎn)的實(shí)施為儲(chǔ)能創(chuàng)造巨大的潛在應(yīng)用市場
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)對加州儲(chǔ)能市場的持續(xù)追蹤，加州自2001年開始實(shí)施自發(fā)電激勵(lì)計(jì)劃(SGIP)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)州內(nèi)溫室氣體的凈減排，幫助州內(nèi)公用事業(yè)公司到2016年末實(shí)現(xiàn)25%的可再生能源發(fā)展目標(biāo)。固定式儲(chǔ)能就是加州SGIP計(jì)劃所支持的技術(shù)之一，并且具有靈活性好、可以滿足溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)勢。雖然固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)是電力的凈消費(fèi)者，但是通過削峰填谷應(yīng)用可以有效地減少溫室氣體的總排放量，避免低效火力發(fā)電站在負(fù)荷高峰期間開機(jī)運(yùn)行。根據(jù)CPUC最新發(fā)布的SGIP溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)(R.12-11-005)，儲(chǔ)能系統(tǒng)只要達(dá)到平均壽命10年、循環(huán)效率66.5%的要求，就可以滿足溫室氣體減排要求。
DRAM試點(diǎn)的開展為儲(chǔ)能系統(tǒng)提供商創(chuàng)造了新的市場和機(jī)遇。分布式儲(chǔ)能提供商由此獲得了參與電力市場競標(biāo)的權(quán)力。Stem、GreenCharge Networks等儲(chǔ)能企業(yè)就曾于2015年和2016年參與到DRAM試點(diǎn)中，提供用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)參與需求響應(yīng)服務(wù)。
在新一輪競價(jià)中，儲(chǔ)能已經(jīng)成為與傳統(tǒng)需求響應(yīng)手段旗鼓相當(dāng)?shù)男枨箜憫?yīng)資源，未來如果可以將兩種模式結(jié)合起來，將會(huì)形成合力、相互促進(jìn)、進(jìn)一步增強(qiáng)需求響應(yīng)的實(shí)施效果。傳統(tǒng)需求響應(yīng)手段通常以接收和發(fā)布調(diào)度指令、削減用戶用電負(fù)荷的方式實(shí)施需求響應(yīng)，具有系統(tǒng)效率高、易于開展系統(tǒng)能源管理等優(yōu)勢；但是也不得不面臨實(shí)施時(shí)間有限、必須等待用戶做出決定才能降低負(fù)荷等限制。與之相比，儲(chǔ)能系統(tǒng)在響應(yīng)速度和不影響用戶正常工作生活等方面更具優(yōu)勢。
總之，加州需求響應(yīng)競價(jià)機(jī)制(DRAM)試點(diǎn)的開展和儲(chǔ)能在其中展現(xiàn)出的良好應(yīng)用效果已經(jīng)表明，儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)的一種重要且有效的技術(shù)。隨著需求響應(yīng)在加州及其他地區(qū)快速開展起來，儲(chǔ)能技術(shù)也將收獲巨大的潛在應(yīng)用市場。
