需求管理新模式

面对电力市场的新变化，DR和VPP作为需求侧管理的重要模式异军突起。所谓“需求响应”是指电力用户针对DR实施机构发布的价格信号或激励机制做出响应，主动改变自身用电行为，目前主要分为价格诱导型和激励协议型两种类型。

传统DR源于美国，是从电力需求侧管理中进化而来，以价格诱导和行政指令为主，主要包括我们所熟悉的分时电价、尖峰电价和可中断负荷电价等方式。

传统DR一般通过下达指令，实现负荷的削减，但往往很难做到快速响应。而在电网智能化的背景下，新型DR完全实现了自动调控，在电力供应紧张时，自动向用户发出削减负荷的DR信号，家庭或企业等电力用户自动接收DR信号，通过自己的能量管理系统控制调整用电，并对DR结果自动进行报告。

新型DR能够实现迅速、高效和精准的电力实时动态调控，能有效解决电力供给侧可再生能源发电出力带来的巨大不确定性。

虚拟电厂的概念源自德国，从某种意义上来说，VPP既是分布式能源也是能源互联网的创新应用。从电力供应角度来看，VPP利用互联网和能源管理技术将企业和家庭所拥有的分散式小规模电源集成优化，进行远程控制和利用，如同电厂一样提供电力供给；从电力消费角度来说，VPP通过对用户储能装置的聚合控制，能够实现消纳可再生能源富余电力，保障电力供需平衡。

日本用户侧分布式电源规模和潜力巨大，如表1所示。据推算，到2030年日本分布式发电设备装机容量能够达到2591万kW，相当于25座百万千瓦级煤电机组；若有10%的储能设备参与电网调节，其规模将达到1320万kW，相当于26座百万千瓦级煤电机组的调节能力。

VPP实质上更是电力需求侧管理的创新模式。VPP与DR既有重叠，又有区别。VPP重点在于增加供给，会产生逆向潮流；DR则重点强调削减负荷，不会发生潮流逆向。因此，是否会造成电力系统产生逆向潮流是VPP和DR两者最主要的区别。

日本将狭义上的VPP定义为直接并网的可再生能源发电设备和储能装置，而广义上的VPP还包括用户侧的新型DR，但传统DR则不包含在其中。VPP（DR）涉及的分布式“电源”主要包括如下几类：

（1）发电设备

家庭包括屋顶光伏、燃料电池、微型热电联产系统等，企业则包括自备发电机、热电联产系统、可再生能源发电设备等；

（2）储能设备

家庭包含家用蓄电池、车载蓄电池、电子热水器等；企业包括固定式蓄电池、车载蓄电池、冷藏冷冻仓库、热泵、蓄热空调、电子热水机等；

（3）节电设备

家庭包括空调和照明设备等，企业包括空调、通风设备、风扇、压缩机、冷却器、水泵等。日本推广VPP（DR）的重点集中在住宅、办公大楼、工厂、商业设施、公共事业和电动汽车等六大领域，以“光伏+储能”为主要形式，表2列举了日本VPP（DR）商业模式的主要业务特色。

早在上世纪70年代，日本就大力推行电力需求侧管理（DSM），从1973年到2014年，GDP增加了2.4倍，但工业能耗却减少了10%，节能水平达到世界之最。90年代，日本开始着手DR技术的研究，但真正开始实施DR是在2011年东日本大地震之后。

2011年至2014年日本在横滨、丰田、京阪奈学研、北九州建立了四个智慧能源城市示范工程，测试了传统DR的技术性和经济性，其中最大成果便是制定了OpenADR 2.0b、ECHONET Lite等技术规范和相关接口标准。

新型DR技术则在近几年才开始兴起，2014年6月，日本第4次能源基本计划提出：为推动用户侧有效开展节电，随着电力改革稳步推进，要积极创造条件引进新型“需求响应”模式，通过用户侧需求管理，维持发电容量的合理规模，实现电力稳定供给。

2016年日本政府制定的“日本再兴战略”提出到2030年要实现DR占总电力需求6%的目标。2016年日本电力公司的DR容量约为10.7GW，其中78%负荷得到释放。伴随DR响应电量（电源Ⅰ-b）在批发市场（JEPX）上市交易，2017年被称为日本的“DR元年”，开创了日本电力市场的先河。2017年12月，日本电源Ⅰ'通过竞价实现对电力用户侧负荷资源进行统一调控，全年完成133万kW的响应量，其中DR达到95.8万kW，价值约合36亿日元。

2015年6月，日本政府出台的“日本再兴战略”明确提出推广VPP的政策。2016年4月，“能源革新战略”提出了推动VPP技术发展的示范工程建设计划，制定了从2016年到2020年的政府补贴规划，大力支持企业开展VPP技术研发，重点任务之一是验证50MW以上虚拟电厂技术的可靠性，计划到2020年实现VPP经济自主。2018年7月出台的第5次能源基本计划，进一步明确了加快低成本储能电池、V2G（Vehicle to Grid）、电转气（P2G）等技术推广，加强低功率广域网络技术(LPWA)和M2M、P2P的技术研发，以进一步推动电源的低碳化，其中V2G是利用车载电池充放电满足系统电力需求的一项技术，是VPP最具市场前景的技术之一。2016年日本有7个示范项目获得总计26.5亿日元的补助，2017年有6个示范项目得到总计60多亿日元补助。