福島核事故暴露出大規(guī)模集中式電力供給的脆弱性。因此，日本痛下決心，要建設新一代電力系統(tǒng)和能源綜合管理，將實現(xiàn)電力需求側(cè)管理的智慧化向以可再生能源、蓄能為代表的小規(guī)模分布式能源體系的轉(zhuǎn)型，但分布式電源如何動態(tài)優(yōu)化組合、如何保證供需的實時平衡成為這一轉(zhuǎn)型的難題。在能源互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，需求響應（Demand Response，簡稱DR）和虛擬電廠（Virtual Power Plant，簡稱VPP）成為日本電力市場的新寵，他們不僅能夠降低系統(tǒng)基本負荷和峰值負荷，彌補日本大量關閉核電帶來的電力供給不足；而且還在負荷側(cè)增加了電源多能集成的互補性，降低了火電調(diào)峰需求，提高了可再生能源的利用；并促使電網(wǎng)必須根據(jù)不同類型電源輸出特性實現(xiàn)優(yōu)化配置，推動電網(wǎng)智能化的提升。DR和VPP已成為當前日本分布式能源互聯(lián)網(wǎng)市場創(chuàng)新的一大亮點。

電力市場新變化

隨著大規(guī)模可再生能源接入電網(wǎng)以及智慧能源技術日新月異的發(fā)展，近幾年來，推廣實施DR和VPP技術的新商業(yè)模式在日本百花齊放，DR和VPP的興起源于日本電力市場環(huán)境出現(xiàn)的新變化，這些變化的主要特征大體可以概括為“5個D”。

第一個是自由化（Deregulation）。

2016年4月日本電力零售市場實現(xiàn)了全面自由化，多元化市場主體紛紛加入電力市場競爭大軍。

截至2018年3月，新成立的售電公司超過500多家，售電占比已達13%，電力公司簽約換手率突破16.2%。電力用戶不僅可以自主選擇售電公司，而且還能直接參與到DR和VPP的市場交易中，電力供需平衡不再僅依靠發(fā)電側(cè)的“用多少發(fā)多少”，轉(zhuǎn)而通過供應和需求兩側(cè)的市場進行調(diào)節(jié)，自由化是日本電力市場變革的起點。

第二個是脫碳化（De-carbonization）。

為完成巴黎協(xié)定國家自主減排目標，日本一方面從電力供給側(cè)入手，大力發(fā)展以光伏發(fā)電為主的可再生能源以彌補核電缺口和替代化石能源，但由于可再生能源發(fā)電本身所具有的間歇性和波動性，仍難以保障電力的穩(wěn)定供應；另一方面，從電力需求側(cè)管理入手，除了依靠傳統(tǒng)的節(jié)能措施外，深度挖掘用戶側(cè)的分布式能源潛力，這已成為日本實現(xiàn)脫碳化目標的一條新路徑。

第三個是分散化（Decentralization）。

相較依靠大規(guī)模火電、核電等為中心的傳統(tǒng)集中式電力系統(tǒng)而言，日本正在構建以光伏、風電等小規(guī)模分布式電源以及結合儲能技術的新型分散化電力系統(tǒng)，終端用戶不僅僅是電力的消費者，同時又是電力的“生產(chǎn)者”。

第四個是數(shù)字化（Digitalization）。

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和AI技術加速了信息通訊與能源產(chǎn)業(yè)的深度融合，促進了電力數(shù)字化的發(fā)展，不僅可以遠程調(diào)控用戶側(cè)發(fā)電、蓄能和用電設備，而且能將大量散落的小規(guī)模電源聚合起來，形成強大的用戶側(cè)發(fā)電資源，配電系統(tǒng)由傳統(tǒng)的單向潮流向滿足供需平衡的雙向潮流轉(zhuǎn)變。

第五個是人口過少過疏化（De-population）。

據(jù)預測到2050年日本總?cè)丝趯⑾陆?0%，到2100年將下降一半；電力需求在未來的10年預計將會減少10%左右，電力產(chǎn)業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟性遭到前所未有的挑戰(zhàn)。