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PJM电网需求响应模式及其启示 0 引言 需求响应（demandresponse，DR）是指电力用户根据价格信号或者相应的激励，调整自己固有用电模式的行为。需求响应和电力市场化程度息息相关。从类型上来说，需求响应资源可分为价格响应类型和激励响应类型 2种资源。价格响应类型的需求响应资源可以依据价格管制机构拟定的价格体系（尚未形成电力市场的地区）或市场价格调整其用电模式。而激励响应类型的需求响应资源则以获得事前约定的经济报酬为目的，降低自己的用电需求或控制自有的用电设备负荷，通常由系统调度机构来实施。可以说，需求响应赋予了用户通过调节负荷获得收益的能力与权力，也实现了电网从单一的供端调度到供需双端调度的转变。 美国PJM（Pennsylvania-NewJersey-Maryland，PJM）公司作为北美最重要的区域输电组织（RTO）和独立系统运营商（ISO）之一，开展需求响应项目已有 20 余年。需求响应早期指 PJM 电网内的配电公司在紧急情况下的负荷削减。后来需求响应发展成为配电公司的容量资源，而近年来需求响应资源已经参与到了 PJM 主能量市场、容量市场和辅助服务市场当中，并同其他发电资源处于公平竞争的地位。 作为电网技术发展的必然趋势，智能电网的发展为需求响应带来了机遇与挑战，而需求响应也是发挥智能电网发展功用的最佳应用之一。另外，考虑到中国处于经济快速发展时期，用电紧张情况将长期存在，需求响应机制对缓解用电紧张、改善负荷曲线具有重大意义，是中国电网的重要发展方向。中国电网现存的需求响应机制包括政策引导性需求响应（有序用电）、部分试点的可中断负荷项目以及分时电价、阶梯电价和尖峰电价等需求响应电价机制。其中，有序用电是中国需求响应的主要措施，其他措施则大部分处于起步阶段。中国电网尚未形成基于市场的、成熟的需求响应机制。PJM 需求响应项目的相关经验对中国电网的需求响应建设具有借鉴意义。 本文首先介绍了 PJM 目前对需求响应资源的利用方式及其效益，分析了 PJM 需求响应的发展趋势，并对中国电网发展需求响应提出了具体建议。 1.PJM需求响应资源的利用方式 PJM 需求响应市场参与者如图 1 所示，主要有负荷服务实体（load serving entities，LSE）、削减服务提供商（curtailment service providers，CSP）、配电公司（electricdistribution company， EDC）和终端用户（end use customer，EUC）。 出于对量测、控制技术的考虑，PJM 区域内DR 资源提供者的角色只能由负荷削减服务提供商或 PJM 成员用户（通常为大用户）担任。小型的终端用户如果不是PJM的注册成员，只能通过CSP间接参与到 PJM 需求响应项目中。CSP可以是专门从事需求响应的第三方机构，也可以是地方电力企业（如负荷服务商和配电公司）、提供能源管理服务的企业或其他任何具备相应运行设施、行政资质和信用良好的企业。 目前，PJM 电网内符合资质的 DR 资源可选择参与需求响应项目，进而参与到PJM 主能市场、容量市场或辅助服务市场竞价中来，如图 2所示。 1.1 PJM的需求响应项目 PJM 提供紧急需求响应与经济需求响应2种需求响应项目。 （1）紧急需求响应项目。参与该项目的负荷PJM发布的紧急状态时若自愿削减负荷，则PJM 对其进行补偿。其负荷削减量为事前测算的用户基本负荷水平与实际量测负荷水平的差值。PJM按500美元/（MW·h）或负荷所在地实时节点边际电价（Locational Marginal Price，LMP）（当每小时平均LMP>500 美元/（MW·h）时）对负荷削减量给予补偿。该项目不对参与的 DR 资源进行考核。 （2）经济需求响应项目。参与该项目的DR资源提供者应能提供至少 100 kW DR资源，并通过主动控制或由 PJM 调度中心进行负荷控制的方式参与 PJM 主能量市场、容量市场或辅助服务市场竞价。PJM 会对参与的需求侧资源进行定期考核。
1.2需求响应资源参与PJM主能量市场 （1）参与实时市场。在2007年之前，DR 资源参加 PJM 实时市场的方式是当电价高于75 美元/（MW·h）时按其自愿削减的负荷容量获得额外补偿。但其后的研究表明，该举措不利于 DR 资源与其他发电资源公平竞争，并且容易扭曲市场价格信号。现在，DR 资源可根据实时电价做出经济决策申报负荷削减意向兆瓦数，中标部分以LMP 进行结算，无需响应某一特定价格阈值。 （2）参与日前市场。DR 资源在日前主能量市场上提交负荷削减意向兆瓦数，实时运行小时按照日前市场安排结果削减相应负荷，以日前 LMP进行结算。
1.3需求响应资源参与PJM容量市场 DR 资源可以在基本容量拍卖市场（提前运行年3年）中申报负荷削减容量和容量价格，在可靠性价格模型（Reliability Price Model，RPM）下与其他发电资源共同竞争。出清的DR 资源在运行年度削减相应负荷容量，以容量市场出清价格进行结算。同时，一些可被直接控制的负荷可以作为可靠性可中断负荷（Interruptible Load for Reliability，ILR）参与到追加容量拍卖市场中。
1.4需求响应资源参与PJM辅助服务市场 （1）参与备用市场。DR 资源参与30 min运行备用日前市场和10min 旋转备用实时市场，中标容量以相应市场出清价格结算。参与备用市场DR资源应具备提供间隔小于 1 min的数据量测的能力，并接受PJM的强制培训。DR资源不得超过同步备用总需求（包括同步备用市场中的出清容量和其他无偿可用容量）的33%，但在同步备用市场中其比例并无限制。 （2）参与 AGC 服务实时市场。参与AGC服务实时市场的DR资源必须具备在5 min内响应增减出力指令和实时（数据点时间间隔不短于6s）数据遥测与通信的能力，必须通过AGC服务资格测试并接受 PJM 的强制培训。中标容量以AGC服务实时市场出清价格结算。在部分区域DR资源不得超过 AGC 需求容量的33%。 如何关注 |
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