前言
在本文中，我們基于美國的經(jīng)驗探討用戶端能效資源參與容量市場的方式，通過討論終端能效資源參與容量市場的資質(zhì)、測量和驗證能效項目的有效指標等主題，為推進容量市場與能效資源的共同發(fā)展提供有益的參考。
能效資源參與容量市場的經(jīng)驗總結(jié)
參與容量市場能讓終端能效資源與其他備選資源公平競爭，從而以更經(jīng)濟、低碳的方式?jīng)Q定系統(tǒng)的最優(yōu)資源配置。有研究指出，能效資源通常是比傳統(tǒng)供應側(cè)資源（如發(fā)電廠等）更具經(jīng)濟性的替代方案[2]。意識到能效項目在傳統(tǒng)機制中的發(fā)展壁壘，以PJM、ISO-NE為代表的美國區(qū)域輸電組織（RTO[3]）逐漸開始讓能效資源參與容量市場。盡管目前具體參與規(guī)則和程序仍在不斷修訂和優(yōu)化，但能效資源的潛力也在逐漸得到發(fā)掘。以ISO-NE為例，自允許能效資源參與容量市場競價以來，經(jīng)容量市場出清累積的能效容量在七年內(nèi)已經(jīng)翻了一倍[4]。基于此經(jīng)驗，以下將總結(jié)幾個將能效資源納入容量市場的步驟建議。
確定參與市場競價的能效資源的資質(zhì)
在容量市場上，能效項目通?？梢苑譃閮深惛們r項目：第一類是通過使用高效低碳的設備直接減少負荷，大到選用高效的工業(yè)機床，小到使用節(jié)能LED燈。第二類則是通過優(yōu)化系統(tǒng)間接削減負荷：如工業(yè)上可運用智能化管理系統(tǒng)或培訓人員節(jié)能意識來提高用電效率，商業(yè)上則可提升建筑隔熱性能或重新布局商品陳列以減少冷氣需求[5]。
第二類能效項目無需消費者調(diào)整用能模式或無需電網(wǎng)調(diào)度便能削減負荷。這一分類用于區(qū)分因市場設計或調(diào)度行為而減少負荷的需求響應措施，以避免重復補償。
為了易于市場的運行管理，RTO通常會設置一個競價容量的門檻。不過，不管是在ISO-NE還是PJM，區(qū)域容量市場都允許多種能效項目聚合，然后根據(jù)組合的成本效益和節(jié)能效果投標競價。這樣，無法單獨達到市場最小容量要求的能效項目也有機會參與競爭。但要注意，準入門檻應在維護市場運行效率和鼓勵能效項目參與市場競爭之間達成平衡，避免由于準入門檻過低造成競價資源數(shù)量過多，或由于準入門檻過高錯失較小項目發(fā)揮作用的機會。
以ISO-NE和PJM為例，它們對于競價容量的最低要求為100千瓦，大約相當于在用電高峰期間降低2萬個緊湊型熒光燈泡（CFL）的負荷[6]。即使這與傳統(tǒng)中小型發(fā)電廠的規(guī)模（約100兆瓦）不在一個量級，也被允許參與競爭。
取決于各RTO的規(guī)則，出清的能效項目能獲得容量補償?shù)哪晗蘅赡苡兴煌＠?，ISO-NE允許達到預期節(jié)能效果的能效措施在整個有效期內(nèi)都獲得容量補償，而PJM只準許項目在出清的四年之內(nèi)獲得容量市場的收益，即使該項目在未來都會持續(xù)削減用電需求[7]。PJM認為，在預測未來高峰負荷和資源容量需求時，會將四年前實施的能效項目的節(jié)能效果納入考慮，因此縮短支付年限可以簡化負荷預測并避免重復支付。
衡量能效項目的有效容量
為更好地支持能效項目在容量市場中與傳統(tǒng)資源公平競爭，終端能效項目應通過科學的模型量化其削減尖峰電力需求的“有效容量”。美國普遍采用失負荷概率模型（Loss of Load Probability Modeling）來模擬資源在不同負荷情景和極端條件下的出力特性，并用有效載荷能力（Effective Load Carrying Capability，ELCC）量化其有效容量[8]。此類測算主要是為了從系統(tǒng)規(guī)劃的角度來測算能效項目對滿足負荷峰值的貢獻，RAP過去的研究也曾多次探討過量化資源可靠性貢獻以及對各類資源進行橫向?qū)Ρ鹊姆椒╗9][10]。
節(jié)能效果測量和驗證（M&V）過程
通過提高使用效率而節(jié)約的能源通常很難在電表中直接計量，因此需要有標準、清晰的框架準則來衡量能效項目實施前后產(chǎn)生的實際節(jié)能量，以評價其有效性和影響力。
國際節(jié)能效果測量和驗證規(guī)程（IPMVP）[11]是目前行業(yè)內(nèi)較為通用的測量和驗證節(jié)能量的準則，對正確測定節(jié)能量的基本概念和方法做出了闡釋。隨著能效資源重要性的提升，這一標準也在不斷改進。
簡單來說，節(jié)能量是通過對比基準耗能和實施能效項目后的耗能來計算的能源節(jié)約量，通過節(jié)能量還可以估算能源成本節(jié)約量。例如，對改造前后的用能產(chǎn)品或節(jié)能措施進行單個測量,或從設施整體的角度來定義能耗基線并測量節(jié)能量等。另外，還可以使用統(tǒng)計學的方式確認節(jié)能量測量的準確度和可信度，或是在歷史用能數(shù)據(jù)不存在的情況下，通過軟件模擬能耗改變幅度等方式來計算節(jié)能量。
國內(nèi)外能效資源的利用都已發(fā)展多年，其測量方法也相對成熟[12]。在容量市場中交付的能效項目也可直接運用這些被廣泛采納的規(guī)程來制定能效項目的M&V方案。
在驗證能效項目的節(jié)能量后，電力系統(tǒng)運營商應按效果支付補償，并對出力不足、表現(xiàn)不佳的能效項目采取跟其他資源種類同等的懲罰措施。
避免錯估系統(tǒng)資源需求：負荷上調(diào)
美國RTO的負荷預測里會假定已實施部分基準能效項目（主要來自用電行業(yè)的節(jié)電容量潛力），并由此下調(diào)總負荷預測，再以下調(diào)后的需求為基準，在概率模型中估算滿足系統(tǒng)可靠性所需的備用容量。這些基準能效項目應該被鼓勵繼續(xù)參與容量市場的競爭，但任何被選中出清的基準能效項目的能效值都必須在負荷預測中重新上調(diào)，以消除其先前對負荷預測的影響。此步驟旨在確保系統(tǒng)能獲得足夠的容量資源，并避免同一項目的重復計算[13]（見下圖）。
圖：基準能效項目出清時負荷上調(diào)的原理
總結(jié)
終端能效資源參與容量市場，將產(chǎn)生廣泛效益，促進能源轉(zhuǎn)型，并助力實現(xiàn)節(jié)能減碳目標。
本文詳細討論了將能效資源納入容量市場的實踐方式，包括：
確定能效項目資質(zhì)：確保項目符合能效資源的特征，設置最小市場準入容量但準許項目聚合，并規(guī)定能效項目獲得容量補償?shù)哪晗蕖?/em>
采用ELCC等指標來科學衡量有效容量。
使用成熟的節(jié)能效果測量和驗證（M&V）規(guī)程來考核能效項目的績效。
值得注意的是，這些規(guī)則應當避免不必要的限制導致門檻過高，由此降低能效項目參與容量市場的效率。
目前，在中國的電力市場中，容量市場仍處于規(guī)劃階段。其設計理念不僅著眼于確保電力供應，還強調(diào)降低碳排放和優(yōu)化供電成本。通過合理引入能效資源作為市場主體參與競爭，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，降低供電成本，增強系統(tǒng)靈活性，并減少負荷高峰期電力系統(tǒng)對其他可調(diào)度資源的需求。
