日前，清华大学深圳国际研究生院（简称清华SIGS）副教授张一团队在《自然·通讯》上发表成果，建立了覆盖深圳全市4549个社区单元的“社区-电网”（C2G）耦合分析框架，为超大城市需求侧资源管理提供了系统性的量化答案。

风电、光伏、核电等零碳电源正在加速进入电力系统。它们能减少化石能源消耗和碳排放，但也给电网运行带来新的挑战。风电和光伏受天气影响明显，发电高峰未必正好对应用电高峰。晴朗多风时可能出现电力富余，夜晚、阴雨天或用电高峰时又可能出现供给不足。对城市而言，未来电力系统要解决的不只是“发多少电”，还包括“什么时候用电、在哪里用电、能不能灵活调节用电”。

需求侧资源管理（DSRM）可通过调节用电负荷缓解弃电和发电短缺。例如，电动汽车停放时可以根据电网需要调整充放电；建筑空调在不明显影响舒适度的前提下可以适当改变运行负荷；屋顶光伏可以在白天提供本地清洁电力；建筑电池储能可以在电力富余时充电、紧张时放电。单个家庭、车辆或建筑的调节能力有限，但当这些资源在城市尺度被组织起来，就可能形成可观的系统调节能力。但是，要在整座城市的尺度上统筹调度这数百万个分散的“用电单元”，难度好比指挥一场千万人参与的巨型交响乐——谁该出力、出多少力、怎么补偿、电网线路扛不扛得住等问题都亟待解决。

张一团队建立了社区-电网互动（C2G）耦合分析框架以支持超大城市尺度DSRM。以深圳市为案例，C2G框架纳入全市4,549个社区单元，可以联合调控108万辆私家电动汽车（P-PEV）、479,259栋非工业建筑负荷和95.6平方千米屋顶光伏。

团队模拟了两种政策将调控任务分配到社区单元。其中，配额制政策强调行政公平，按照各社区单元拥有的灵活性资源比例分配调控任务。结果表明，配额制政策可以将发电短缺量降低至57.4-213.5吉瓦时，对应21.1-70.7千吨二氧化碳减排。潜力制政策强调运行效率，将更多调控任务分配给实际调节潜力更强的社区单元。与配额制政策相比，潜力制政策可以使夏季发电短缺量进一步降低15.5%-83.1%，冬季发电短缺量进一步降低9.9%-32.9%。

编辑：李华山