需求響應 (Demand Response) 在全球的應用情況是怎樣的？
電力需求響應，Demand Response，在今日全球的電力市場上，特別是發達國家的應用究竟是什麼樣的程度？我將來的研究計劃寫的是這個，但是搜索來搜索去也很難找到具體的應用情況相關的信息，我想這個問題可能只有真正的業內人士能給我答案了。
@嚴同-PowerChina 的回答對需求側響應的應用方法介紹的非常全面了。由於我自己本科和博士課題部分覆蓋了居民側的demand response（DR），所以嘗試從實用性和當下一些正在進行的學術研究分析需求側響應技術。
我給出的觀點是：現階段主流的需求側響應還是在工業和商業用電，居民側的需求側響應可能只能夠「錦上添花」。
工業和商業負載通常具有以下三個特點：
- 用電基數較大，意味著可切潛力（或者用potential flexibility這個詞來表述？）較大
- 電力需求曲線較為規律
- 需求集中且負載種類通常較為單一，便於電網與用戶的溝通協作
這幾點給予了工業和商業負載在DR應用上非常巨大的優勢，畢竟電網調度和DR機制設計者都省心省力啊喂:p..
那麼哪些因素限制居民側需求響應呢？
1. 首先得有完整的實時電力市場價格清算機制，以明確價格曲線的波峰波谷
這就涉及到我們說的電改了。如果居民看不到電力價格曲線，那需求側響應就變成純粹的節能減排了，因為改變電力消耗的時間點不會為居民帶來任何收益。
2. 居民可實現需求側響應的負載相當有限且不規律
當下比較熱門的研究對象為：冰箱；洗衣機；供冷暖設備。V2G目前發展緩慢，在此不做討論。這也就意味著通常每家每戶的可調節負載峰值只有幾kW。
- 冰箱的應用是利用其儲冷特性，在溫度允許的範圍內控制負載，已實現幫助系統頻率響應控制的目的。發表的模擬研究可參見[1]。
- 智能洗衣機就不說了，如果你沒有個性要求，可以在睡前設定好，只要洗衣機在你起床晒衣服前完成任務就行。當然此條可能不適合部分強迫症患者...
- 供冷暖設備控制也是一個較主流的研究方向，也是我個人的主要研究方向之一，但是具體這一項應用的社會接受程度如何，還有待觀察...畢竟大夏天的，突然空調停了，我可以理解是蠻惱火的..
3. 每戶收益非常少
由上文你可以看到每家每戶可調節的負載一天也就幾kWh，而且你所賺取的並不是整個電費，而是電力價格曲線上兩個時間點之間的差價。這個差價因系統而異，但一般不會太大（總是太大可能說明電網調度工作沒做好...），所以可想而知一個家庭一年的需求側響應的收益能有多大..
（舉個不嚴謹的栗子，跟一位博後師兄聊過，他聲稱根據他的研究，一戶英國家庭參與DR一個月，運氣好收益也只能換兩大杯啤酒 2333333... 對此感興趣的吃瓜群眾，我們可以回頭再細聊)
4. 需要統一的管理者
如上文所說，一戶居民所能貢獻的DR 容量也才幾kW, 而且還不一定能保證天天都有。目前英國的National Grid 對於DR參與系統備用容量服務的要求是在某一規定時段一直有3MW以上的容量，那也就意味著需要有一個aggregator 要把至少1000-2000個家庭的需求側響應給管理起來。而aggregator對客戶的負載控制也很成問題，需要有其他ICT設備來輔助完成。但考慮到現在DR收益這麼低，專門為了DR去安裝設備可能並不現實。
5. 居民的強行干擾
這也是我之前說的，人為因素的干擾風險。工業和商業負載這一塊的風險並不高，但是居民負載就不一樣了。要考慮如何設定合同，如何處理用戶不聽指令強行奪回負載控制權並對aggregator造成的經濟損失的情況。畢竟電網可不管你和居民客戶之間的糾葛，你沒提供之前承諾的服務，是要向電網賠錢的 凸(艹皿艹 )。
我要強調！我並不是說我不看好居民需求側響應，只是要想將它真正做成產品，我們還有很長的路要走（ ￣ー￣）
嗯暫時就想到這麼多了，回頭有要加的再修改。答題新手，請各位輕拍。歡迎交流討論
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專欄：關於電改你應該知道什麼
Live：我在英國做博士「學霸」（這名字是知乎官方給的...23333）
電子書：為什麼電氣工程有前途：曼大博士告訴你
[1] M. Aunedi, P.-A. Kountouriotis, J. E. O. Calderon, D. Angeli, and G. Strbac, 「Economic and Environmental Benefits of Dynamic Demand in Providing Frequency Regulation,」 IEEE Trans. Smart Grid, vol. 4, no. 4, pp. 2036–2048, Dec. 2013.
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幾個回答覆蓋了很多理論層面，相信題主對於所有概念肯定都很熟悉了，我舉一個現實例子吧。
這個項目在紐約，是由Con Edison（聯合愛迪生）公司（負責提供紐約電力能源供應的公司）發起的。據官網介紹，這個項目是從2011年開始的，至今已經開展了五年（我參與時是在2014年，是ConEdison公司和我當時的導師合作，負責獎勵機制的設計，具體細節之後會提到）。
簡單說這個項目就是Demand Response的實驗，在整個紐約地區，每年夏天進行推廣。對於所有參與這個項目的用戶，Con Edison公司都會在這些用戶家中的空調系統上安裝一個控制器，用戶可以遠程調控（手機APP）開關空調。而且，Con Edison公司在氣溫最高的幾天（全市用電量最大的時候），給所有參與的用戶發出請求，讓這些用戶關閉自己的空調，達到減少高峰用電量的目的。所有接受請求、關閉了自己空調的用戶，會得到一部分現金獎勵（初始設定）。
這個就是最簡單直接和用戶交互的Demand Response類項目，很有意思，因為我是做獎勵機制設計以及數據分析的，所以從公司提供給我們的數據方面來看參與的人還是很多的。
之前提到我導師的組參與到這個項目是2014年，原因就是這個項目在剛剛推廣的前兩年出現了問題，其他回答也提到了，就是用戶收益太少。每次Con Edison公司發送請求時，用戶得到的現金獎勵往往只有幾塊錢，很多用戶因此並不重視，所以整個項目雖然參與人較多，但是效果並不好。所以在2014年暑期，公司找到了我們開始設計新的獎勵機制，具體細節以及理論背景和Demand Response沒有太大關係就略過不提了，簡單說就是將低額現金獎勵變成高額抽獎機制，參與的次數越多，得獎幾率越高，同時在手機APP中加入其它附加機制增強用戶粘性。最後的效果是公司給出的總獎金並沒有變多，但是用戶參與度有了輕微的上漲，所以改進還算是成功，但是由於後期數據分析並沒有得到我們想要的清晰地用戶行為模式總結，所以公司和導師的合作在那年之後就終止了。之後Con Edison公司仍然在使用類似的抽獎機製取代之前的小額現金獎勵。這算是我做過的相當有意思的現實生活類項目了，如果題主需要更多細節的話可以留言，我盡量補充！
另外還有一個我了解並不很多的可以提一句，是之後我在找工作時唯一給我offer的電力公司，他們是紐約州一家小的做發電機的公司，具體業務是，在紐約市周邊的新建建築中，建一個小型發電機組，為建築本身提供電力供應，並且，在電力公司（比如之前提到的Con Edison公司）達到Peak Load的時候可以向電網中輸送電力以營利。也算是Deman Response的公司間的應用。
謝邀。
這個領域很火很潮，但實話說，做電力系統的，對這個領域有了解但不算特別熟悉，勉力一答。
● 何為需求側響應？
需求側響應（Demand Response, DR），簡單地說即，電力用戶根據電力價格、電力政策的動態改變而暫時改變其固有的習慣用電模式，達到減少或推移某時段的用電負荷而響應電力供應，從而保證電網系統的穩定性。
需求側響應和需求側管理的關係：前者是壟斷電力公司的負荷管理手段，消費者只能被動接受；後者是消費者的一個電價選擇，消費者可以自主決定是否參與。一個是行政，一個是市場。
具體來說，需求側響應，按照用戶不同的響應方式將電力市場下的需求響應分為兩類：基於價格和基於激勵。
分時電價：TOU（Time of Use Pricing），固定電價轉變為不同時段的不同價格機制，用電低谷價格下降，用電高峰價格上升，如峰谷電價、季節電價等；
實時電價：RTP（Real Time Pricing），更快的電價更新周期，周期為一小時或更短，TOU無法應對短期容量短缺等，因此RTP更為合理；
尖峰電價：CPP（Critical Peak Pricing），RTP對於量測基礎設施和營銷系統有較高要求，初期可以結合TOU以及動態的CPP，CPP價格預先設定，提前一定時間通知用戶，可以起到抵禦突發用電高峰的效果；
特別注意的是，階梯電價嚴格來說不是真正意義的DR措施，無法達到準確調整需求的目的，只能起到一定的降低能耗的目標。
基於激勵的DR（incentive based DR）：
直接負荷控制（Direct Load Control），DLC執行機構遠程控制用戶設備避開高峰，提前通知；
可中斷負荷（Interruptible Load），類似DLC，不過需要得到用戶同意方能控制設備開、關；
需求側定價（Demand Side Bidding），改變用電模式，以競價形式主動參與市場競爭；
緊急電力需求響應（EDR），電力系統穩定性受到威脅時，供電方為用戶減少負荷而提供補償，用戶則自願選擇參與或放棄。
● 國外需求側響應的應用
美國的需求側響應發展。
美國電力市場環境開放，目前是世界上實施需求響應項目最多，種類最齊全的國家；有三種典型的商業運作模式：政府直接管理模式、電網公司管理模式和獨立第三方管理模式。
目前在美國，尖峰電價相對沒有分時電價和實時電價那麼普及,只有部分機構針對大型工商業用戶和普通居民用戶實施了尖峰電價。美國最早的尖峰電價項目是海灣電力公司在2000 年開始實施的。直接負荷控制（DLC）項目在美國已經採用了40多年，最常用的DLC項目就是空調、熱水器和水池水泵等用電設備的遠方控制和調節。
全美各州可中斷負荷項目的開展各具特色，加州的可中斷負荷主要以運營負荷參與計劃和需求削減計劃為主；紐約電力市場中的可中斷負荷參與日前現貨市場或運行備用市場；PJM的可中斷負荷分為緊急負荷響應計劃和經濟負荷響應計劃。
就美國而言，工業用戶能夠針對價格或激勵信號快速做出響應並削減大量的用電需求，因此非常適合需求響應項目，過去開展的需求響應也主要集中面向工業用戶。目前用戶與電網之間的互動還相對較少。
用戶參與度是衡量需求響應項目是否成功的重要指標，美國還是十分重視DR宣傳、教育的。
成果方面。
直接的效果就是，美國之前提出了常規、擴展、可實現和全參與4種方案。在這四種方案下，到2019年，可以分別削減高峰負荷，分別相當於高峰負荷的4%、9%、 14%和20%。全參與方案可以削減的高峰負荷量相當於可以消納全美10年內的電力需求增長。
歐洲共有八大區域性電力市場，各自有不同的市場規則及技術標準，沒有一個整體性的需求響應實施計劃，因此歐洲各國所開展的需求響應項目主要依據於各自製定的方案和規則。
一些典型項目。
德克薩斯州的空調負荷管理項目。控制技術在DR中的典型應用，用戶參與度相當高。在夏季負荷高峰時，Austin Energy利用溫控器來循環控制用戶的空調來削減峰荷，並允許用戶利用在線工具控制自己的智能溫控器。德克薩斯州已經安裝了86 000個智能溫控器，削減峰荷90 MW。
2004~2005 年，參與用戶都完成了可觀的負荷削減量，與對照組形成較大對比。並且尖峰事件日的峰時負荷削減量始終都是非事件日的2 倍。
日本2014年底實施自動需求響應實證試驗。使用ADR國際標準規格OpenADR2.0 ，在電力供應緊張時，自動向用戶發出節電要求信號（以下簡稱DR信號），家庭、企業等用電方自動接收DR信號，用能源管理系統（EMS）控制用電量，對DR結果自動進行報告。
和V2G技術有關聯。
可以通過對無線感測器網路的部署進行了設計,並對人機界面、協議和數據包結構進行了研究,節點被預先設置在家用電器、電動汽車、家用蓄電設備等關鍵用電設備上或插座中,實時檢測用電量及用電功率,並能夠通過控制器控制電力的通斷。
配合可再生能源的自動需求側響應。
如歐盟智能生態電網（Ecogrid EU）項目，被譽為未來歐洲智能電網發展的典範。項目的聚焦點在於其允許小容量的分散式電源和終端用戶參與。與現有的電力報價相反，Ecogrid EU 市場是一個無報價的實時市場，實時市場運營商設定5 min間隔的實時電價，而小容量分散式電源、終端用戶將會根據接收到的實時電價而做出提供平衡資源的響應。
我國還主要是需求側管理，市場化不強，用戶參與度很低，多側重於行政手段，有個說法叫有序用電，是我國的主要原則，特別在迎峰度夏期間。
當然我國也實施了一些需求響應政策。
比如基於激勵的需求響應：2004年以來在江蘇、河北、福建、上海、浙江等省份均開展了可中斷負荷的實踐工作，總體而言，實施工作還處於起步階段，而且可中斷負荷補償標準太過籠統，沒有考慮到用戶的類型，無法對用戶產生有效的激勵。
比如基於電價的需求響應：我國目前實施的需求響應電價措施有：分時電價，階梯電價和尖峰電價。以居民階梯電價為主，是指按照電力消費量分段定價，用電越多，支付的電價水平呈階梯狀逐級遞增，2012年開始在全國全面推行。
總之一句話，這種依靠市場的手段，我國一般都發展的很慢，就電力需求響應來說，我國還遠沒有發展到運用市場價格去影響需求的時間和水平的階段。
好題！忍不住答一下。
以美國最大電網PJM的demand response program為例，real-time market電價極高時，end-user降低自己電力需求，並會因此從PJM的curtailment service providers處得到經濟補償。這個問題還可以引申一個問題，即什麼是ancilary service.此處觀點略離題，以美國市場為例，隨著新能源在電網中佔比越來越大以及duck curve效應的顯現，若需解決電網不穩定性，demand response並非最終解決辦法。能夠解決此類問題的還是在供應方，即建立dispatchable load。而目前市場上流行的IPP(independent power producer)概念在我看來也已經過時，未來流行的，以及電網真正歡迎的，應是IESC(indepent electricity service company)，即囊括產電，電網ancillary service，distributed load response於一身的綜合性電力服務公司。正常產電時有base load產電能力，duck curve效應開始後有battery storage, distributed ice storage之類的來調節電網頻率及儲存多餘電力，電網用電高峰時battery供電給real-time market，end-user關閉空調使用ice storage製冷，電網出現outage時有microgrid可以滿足緊急供電。只來簡單總結下
一 是什麼？從廣義上講，需求側響應是指電力市場中用戶針對價格或者激勵機制的變化做 出響應從而改變其電力消費的市場參與行為⑴。而在國外的研究報告中，需求側響 應定義為：終端用戶由於電價變化而改變其原來的用電模式。對於該定義有兩種 理解，第一是電價隨著時間以及政策的更迭而改變，用戶對電價的改變及時做出響應，改變其自身的用電模式。其中，用電模式的改變不僅包括用電數量的變化，還 包括用電時間、用電方式方面的變化.。這個也就是需求側管理。第二是由於降低用電需求可以得到經濟利益或者其他方面的好處時，終端用戶就會改變原來的用電模式來追求這種經濟利益 或好處。以上兩種情況都屬於需求側響應的概念範疇。 現在研究的重點在這裡二 為什麼？
現在的電力市場，大多遵循這樣一個規矩。就是對負荷曲線進行一段時間的預測，但是，在某些隨機發生的情況下，譬如大規模的電廠在突然發生的某些情況下停止供電，甚至就算普通情況下，也會發生供給跟不上負荷的情況下。在這樣的背景下，供給追隨需求（「supply- follows-demand")的思想和方法就被提出。而在智能電網日趨成熟的大背景下，達到這個目的是極有可能的。那麼這個需求側響應又會帶來哪些方面的好處呢？1 需求側管理的提升總的來說是去增加用戶滿意度和減少發電成本。供給端去為了需求端的選擇而選擇。這樣在滿足供給平衡的同時，節省電能同時有以下對於經常見到的六種負荷情形
分別是 1 削峰, 2填谷 3 負荷轉移 4 戰略節電 5 戰略負荷增長 6 柔性負荷形狀
有進一步的管理的優勢。然後這樣來看，在需求側管理產生後，價格彈性產生，即區別於以往的不同時段不同價格，而是實時的動態價格，譬如在高峰期使用戶可以趨利避害
這樣來看，最終會達成所謂一般電網要達成的目標函數，1 經濟性 2污染最小性 3 系統穩定性。2 需求側響應對電網投資規劃的影響。
在從前發電站投資過程中，一直採用的是L-P模型，在現階段範圍內，風電等新能源顯著的增加對電力系統有很大的影響。而短期需求響應以及長期的規劃同樣會產生影響。而風能，因為其具有極大的不穩定性，在短期內會產生會給電網帶來不一樣的問題，譬如在深夜風力大反而負荷少，而需要」棄風「。這樣，利用需求側響應可以降低峰值，減少發電容量，合理規劃風能，具體辦法在下一模塊談到。
3 需求側響應對發電規劃的影響
即主要是對供給端的影響。
在我國國網公司中，我們知道有專門一個部門是做調度的，引用下國家調度中心的百度百科：國家調度中心國家調度中心，簡稱國調，是我國電網調度的最高級（現在的國家電網公司，南方電網不屬於國家電網管轄），在該中心，通過計算機數據通信與各大區調度中心相連接，協調確定各大區之間的聯絡線潮流和運行方式，監視、統計和分析全國電網的運行情況而地區的呢。採集當地網的各種信息，進行安全檢測，進行有關站點開關的遠方操作，變壓器分接頭的調節，電力電容器的投切等這樣產生的情況是需要人為的根據負荷量的大小去配置電量。而需求側響應可以做到的是什麼呢，即電能配給的靈活性。
三 怎麼樣？
1 硬體 賴相關智能電網技術的提升。需求側響應技術的內容主要包括：良好的雙向溝通途徑；支持雙向通信功能的分段式電 能表；能夠實時分析用電情況的數據分析模型；提高電力系統可靠性以及安全性的
響應自動化功能；能夠在用戶端植入的能源控制管理系統；出現緊急情況時作備用 的電源設備
歸類如下： 先進計量技術
遠方通信技術
智能控制技術
而採取的措施即基於價格的需求響應和基於激勵的需求響 應。基於價格的需求響應是指以價格作為激勵手段，促使用戶根據電價的變化調整用 電量，包括分時電價、實時電價和尖峰電價等。基於激勵的需求響應是指項目實施機構 通過建立一些經濟激勵或補償機制，來促使用戶參與在電價較高或者系統可靠性受到影
響時的負荷削減計劃，包括直接負荷控制、可中斷負荷、需求側競價、緊急需求響應和
容量輔助服務計劃等
關於投資規劃， 首先在風電接入系統後，產生的實時動態價格會讓在風力產生電能較強的那段時間，價格較低，而用戶會因此而在高峰期降低負荷，此時利用一定的數學模型，去分析需求相應下的風電接入容量，使得風機的容量恰好滿足這種短期需求響應下的需求量。
綜上所述，需求側響應有極大的發展潛力。有的可能存在錯誤，歡迎批評指正。
只舉下在我國的例子，來看一條最近的新聞
重點內容摘錄如下：
此前能源局發布的電力需求側試點通知明確提出，試點城市及所在省份要加強電力需求側管理平台建設，引導、鼓勵用戶實現用電在線監測，推廣電能服務：一是鼓勵、支持發展電能服務業，吸引全國乃至全球的優秀電能服務企業參與試點工作；二是鼓勵用戶實現用電在線監測並接入國家平台；三是對於已安裝建築分項計量或能源管理系統（EMS ）等具備用電在線監測功能的 用戶，鼓勵通過必要的數據介面接入國家平台；四是引導與發電企業直接交易的用戶加快實現在線監測並接入國家平台。電力需求側管理作為電力改革的重要組成部分將迎來實質性推動。近日，發改委副主任連維 良在第十三屆中國改革論壇上表示，明年電力、石油等競爭性環節將真正放開，進一步深化電力等重點領域價格改革，完善價格形成機制。另外，通過吸引優秀電能服務企業參與試點工作，也為能源互聯網建設打下重要基礎。
機構認為，在電力體制改革的推動下，電網企業、能源服務公司和電力用戶將發揮各自優勢， 提高終端用電效率，在滿足同樣用電功能的情況下，減少電力消耗和電力需求，達到節能減排目標。智能電網、配網自動化相關企業將2015 年至 2020 年我國配電網建設改造投資不低於 2 萬億元，行業進入投資高峰期，公司作為配 電設備龍頭，訂單有望大幅增長。另外，公司還在布局電力運維服務，搶佔電力需求側管理帶來的新增機遇。需求側管理的應用還有很多，譬如在微網方面，而在微網方面的應用今後在追述參考文獻[1]Jonghe C D. Short-term demand response in electricity generation planning and scheduling[J]. Ku Leuven, 2011.[2] 全生明. 需求側響應資源的經濟性分析與市場均衡模型研究[D]. 華北電力大學(北京) 華北電力大學, 2014.[3] 劉繼東. 電力需求側響應的效益評估與特性分析[D]. 山東大學, 2013.謝謝邀請。已經有比較完善的答覆了，國內外的情況大致就是這樣，我覺得無需多做很多註解看樣子樓主是準備以需求側管理或者需求側響應為研究對象的，選這個題有利有弊。利就在於DR真的非常重要，研究好了能夠解決當前電力系統的很多問題，而這些問題往往都是當前困擾我國電力工業乃至全球電力工業未來發展的。弊就在於難度比較大，DR或者DSM說簡單也簡單，說難也難，主要在於用戶的用電隨機性太強了，這種隨機性很難預測或者模擬，基本上跟風電或者光伏發電的出力差不多，這意味著你的研究很有可能出現基礎不牢固然後被人整體推翻的情況。我目前正在從事這方面研究，有時間可以多交流
目前國家正在大力搞配電網建設，就是居民用電，包括城鎮和鄉村。下一步就是配電網自動化。
1. 技術上不是難題，需要aggregator介入。當然也有一些distributor主動向發電企業提供這項服務，例如EPB。2. 在法律層面上存在爭議（美國還在打官司，是否允許普通用戶提供這項服務並參與市場）。3. 現在這項服務還是有利可圖的，DR服務常常按照capacity來付費，不管是不是call for service，參與用戶都可以得到相應補貼（只要承諾在被要求提供DR服務時，及時減少負荷即可）4. Aggregator怎麼賺錢？給一組比較接近現實的數字：發電集團向aggregator支付5$/kW;aggregator向distributor支付4$/kW;distributor向DR簽署用戶支付3$/kW;所以大家都有錢賺。5. 具體DR實施過程中也有相應風險。比如說一個用戶如果在call for service的時候沒有提供DR service，那麼會被徵收所謂的「craw back fee」. 為了防止風險層層上傳，distributor還有aggregator都會私自留有相應的餘量以免違約。
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