适应能源、电力发展要求的市场和技术环境改变，电力需求侧管理(DSM)和电力需求侧响应的概念发生了许多新的变化。当今的新形势下，已经不能用传统的内涵和外延来认识DSM，我国当前经济发展、能源发展、电力发展已体现新的特征、新的需求，这是DSM从美国传入中国之后20多年来，需要重新研究DSM的基础和出发点。
需求侧管理建立在市场经济基础上
电力需求侧管理(DSM)发脉于美国，几乎与开始用电同时产生。19世纪90年代，世界上第一座商用发电厂在纽约珠街建成，当时电厂唯一的作用是照明，用电高峰在夜晚，用电低谷在白天，于是发电厂向电力用户推广电动机等白天使用的电力设备，以提高发电设备利用率，降低发电成本，提高电力系统的运行效益。这是DSM最早的应用，取得了显著的经济效益。20世纪70年代，第二次世界能源危机之后，需求方节约资源比供应方来满足需求要经济合理得多，DSM从美国传播到发达国家和部分发展中国家，很快风靡世界。
1990年，当时国家能源部组织的考察团去美国，旧金山劳伦斯˙伯克利实验室向代表团介绍了美国开展DSM的情况，我记得当时美国专家举了一个DSM的实例：他说用节能灯替代白炽灯，一个10瓦的节能灯泡代替60瓦的白炽灯可获得同等的照明效果，但可以节省50瓦的电能，如果同时率为1，那么20个节能灯每只灯为20元人民币，20个节能灯花400元钱就可以节省1个千瓦的电能，如果不搞DSM，由供方资源来满足这1千千瓦，至少要8000元人民币(发电厂加输变电设施)，使用节能灯可以获得20倍的效益。除了节省投资以外，还可以节约电费支出。
DSM的目标在于按照电能合理、高效使用，在最小费用下减少用户的用电量、用电需量要求(即负荷要求)。在当时主要电源是火电、水电和核电的情况下，为了求得电力系统最大的经济效益，要求尽量把负荷曲线拉平，故采用削峰、填谷、负荷转移、战略节电、柔性负荷形状等措施。为了削峰、填谷，就得有白天尖峰电价、分时电价、深夜低谷电价、丰枯电价，这是市场经济体制下推行DSM的办法。
DSM发脉于市场经济国家，市场经济体制和机制有利于DSM的应用和推广。我国电力工业正在由计划经济体制向市场经济体制转化，党的十八大提出绿色发展、循环发展、低碳发展的指导思想，十八届三中全会提出让市场配置资源起决定性作用，2015年中共中央国务院又发布了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》，这些都将有力地促进DSM的开展。
新能源对电力需求侧管理提出了新的要求
传统的DSM是以化石能源为主体的条件下需求侧管理，电源是煤电、气电、水电和核电，只有水电具有季节性、随机性，需要煤电和气电配合运行，所以需求侧管理除了节电之外，主要是移峰填谷，降低峰谷差，拉平负荷曲线，减少最大负荷，以节省装机容量。新的DSM是在大力发展非化石能源电力，特别是大力发展风电、太阳能光伏发电等新能源电力，电源由以化石能源发电为主向着非化石能源为主转化的新形势下，电源不同对DSM的要求也不同，DSM就要相应变化。
化石能源电力和非化石能源电力有很大的差异，化石能源电力的调节能力强，省电力就可以相应地省能源，故有电的百多年来，都采取供应适应用电需求。非化石能源如水电、风电、太阳能光伏发电等，在既有的发电能力下，少发电并不能节能，最好有多少电都能吃光喝尽，否则就是弃水、弃风、弃光，白白浪费电力，所以非化石能源电力，最好是用电需求适应供应，这就给电力需求侧管理提出了新的要求——按照电力供应的可能用电。
在发展非化石能源电力的情况下，由于化石能源电力不断减少，能为非化石能源服务的火电不断减少，非化石能源中的核电、水电原来可以利用化石能源电力为其调节，现在最好把核电、水电作为调节电源为风电、太阳能光伏发电服务。DSM要求不再是削峰填谷，减少峰谷差，把日负荷曲线拉成一条直线，而是要求造峰降谷，让电力需求适应风电、太阳能光伏发电，做到柔性需求。风电、太阳能发电时即用电，风电、太阳能不发电时即停止用电，为了使用户能适应风电、太阳能光伏发电的需要，还应设置零电价电力用户和负电价用户，以保证新能源电力吃光喝尽。为了解决水能资源丰富地区水电比重大，火电调节能力不足的矛盾，要设置季节性电力用户。我国目前耗电大用户电解铝、铁合金、电石、制氢、海水淡化等产能过剩，可以把耗电大企业改造成季节性电能用户，每年生产4~6个月，以降低电价作为季节性用户的补偿。另外还可以发展非并网风电和太阳能光伏发电。“通过高耗能产业的功能转变，使高耗能产业成为电网的‘柔性’负载，为国家大电网的配套调峰，将我国以煤电为主的刚性电网转变为‘柔性’电网，可将覆盖我国全境的电网利用率从30%提高到55%~60%，达到世界先进水平，使全国60万千瓦发电机组发电量增加30%，经济效益增加2倍以上。同时可彻底解决中国所有大规模风电和太阳能发电低成本利用的难题，使可再生能源对电网的贡献率达到40%以上，解决我国的能源与环境的后顾之忧，实现我国10年基本不需要建大型火电厂，20年不要再建核电站。非并网风电，是指风电不并网，使之应用于经过改造能够适应风电波动的高耗能产业。当前提出建立‘能源互联网产业体系’，为我国大电网配套，大幅度提高能源效率和经济效益，也使传统的高耗能产业变为绿色、低碳的新型产业。这一转变，为实现产业结构转型升级奠定了基础。”如果电力需求侧管理包括DSM和非并网风电、太阳能光伏发电的工作，可以获得巨大的经济效益。现有火电不需要配合风电、太阳能光伏发电，可以提高火电的发电量，相应提高经济效益;可以不必再建新的火电厂，节省火电投资和运行费用;可以节省建设储能装置和储能损失的电能;可以不建或少建远距离输变电设施。
“以电代煤、以电代油”中的电力需求侧管理
在终端能源消费构成中，2011年世界平均电力消费为17.7%，中国为22.04%。世界和中国都还有80%左右是煤炭、石油、天然气和热力等非电力。如果第三次能源大转换要用非化石能源来替代化石能源，那么差不多要用65%~75%的电力去替代煤炭、石油和天然气，相当于现在的电力还要增加3~3.5倍。当然这个替代要在相当长的时间来完成。如果第三次能源替代不是非化石能源，则又当别论了。
中国为了完成第三次能源替代，率先开展“以电代煤、以电代油”，考虑到第三次能源大转换有一个天然气或者叫气体能源过渡期，所以没有提“以电代气”，也就是近期同时存在“以电代煤、以电代油”和“以气代煤、以气代油”，从电力需求侧管理出发，就是气有优势的地方用气代，电有优势的地方用电代。电力行业应当与天然气行业共同研究，寻找最优的替代方案。
“以电代煤、以电代油”，就是要把过去用煤、用油的作业用电来替代，可能有两种情况：一种情况是过去电网未到达地区，只能用煤和油作为能源，如搞中小型燃煤电厂供电，用柴油机带动排灌机械;另一种情况是过去电网已到达，用电也已普及，但传统工艺是煤或油，或者用煤比用电便宜等。第一种情况，以电代煤和代油比较简单，用电有现成的设备和现成的经验;第二种情况，用电缺乏现成的设备和现成经验，所以要动员各行各业，用电设备制造商研制新的、高效的用电设备，以达到节约用电和需求响应的目的，而不要今天搞了用电替代，明天又要搞节能改造。
《国家电网报》公布了“电能替代技术知识”共11项，包括分散式电采暖;热泵;家庭电气化;港口岸电;电窑炉;电(蓄热)锅炉;机场桥载设备替代飞机APU;电制茶，电烤烟;燃煤自备电厂替代;电蓄冷空调;农业电排灌。电力替代不能仅仅统计消耗了多少电量，电力替代与DSM联系起来，还应当统计每项替代工程节省了多少煤炭和石油，还应统计每项替代的综合成本和收益。由于采用了先进的用电设备，还应计算节能量和转移负荷的数量。
电力替代电量和电力节能量是两种不同的概念，但这两种电量又互相联系，电力替代电量大的，必然电力节能量也大，但是两种电量用不同的项目来统计，如国家电网公司电力替代电量分为11项，而华北电力大学的电力节能量只分为6项。
电力节能潜力评估准确与否姑且不论，至少说明电力节能潜力不少，特别是高效家电的节能潜力最大，国家电网公司也认为家庭电气化替代电量也不小。现在看来DSM包括节约电力，还包括节约容量，两家都没有计算替代电量可以节省多少容量。这是我们在DSM效益评估中忽视的一个大问题。我国电力需求中功率因素偏低，我国电力负荷峰谷差偏大，夏季尖峰负荷占40%，而我国居民生活用电、第三产业用电可以移峰填谷的事却都不去做。例如居民生活用电中的冰箱、电热水器、电淋浴器、电洗衣机、电洗碗机等可以移到晚间、深夜低谷用电的，都不采取措施;居民生活用电和第三产业用电中的空调负荷不去转移到晚间用电，也不通过空调设备轮流暂停以降低负荷。我们应当把节省容量放到比节省电量更重要的位置上来。
要做好“以电代煤、以电代油”的工作，就需要做好“以电代煤、以电代油”的需求侧管理工作，要特别重视代煤、代油的用电设备，而且是要节电、节容量的用电设备，有些设备中国没有，发达国家也没有，需要创新制造。
电力需求侧管理与燃气需求侧管理
DSM实际上不仅是电力需求侧管理，还包括能源需求侧管理，也包括燃气需求侧管理，目的是使整个能源利用合理化，取得最大的经济效益。由于水能、风能、太阳能等可再生能源与核能，基本上都要转换成电力来使用，所以可再生能源、核电与燃气的关系，实际上是电力和燃气的关系。
电力和燃气的替代关系明显，可采取双燃料汽车，电力供应富裕，电价低的时候，汽车用电，当燃气供应充裕，燃气价格低的时候，汽车用气。又如川化(四川化工厂)用天然气生产尿素，压缩机的动力有两套，一套用电，一套用气，电价便宜时用电，电价贵的时候用气。川化可以成为风电、太阳能光伏发电的直供用户，也可以成为零电价、负电价的用户。当然也可以用天然气供发电厂使用，作为辅助风能发电和太阳能光伏发电的辅助电源。当风电、太阳能光伏发电时，天然气电厂作备用;当风电、太阳能发电不能发电时，天然气电厂马上发电。这些替代在技术上都可以解决，但问题在于我国天然气价格太贵，天然气是煤炭价格的3~4倍，天然气发电比煤电价格贵一倍，不解决好天然气价格与煤价、电价的比价关系，这种替代关系就无法建立。能源价格中的相对价格合理化不解决，将会影响能源的合理利用。
电力供应侧管理与电力需求侧管理互动
可再生能源电力、新能源电力的大发展给电力供应侧管理和电力需求侧管理带来许多困难，无论是供应侧管理，还是需求侧管理，都可能解决这些困难，但无论由谁来解决，都要付出一定的代价。我们希望以最小的支出，获得最优的解决，这就需要供应侧管理和需求侧管理互动。
由于水电资源有限，风电和太阳能光伏发电具有间歇性、随机性，因此第三次能源替代究竟用什么能源尚存在不确定性。人类能源利用从薪柴、煤、石油、天然气到核能、可再生能源，走的是一条从高碳到零碳的路，低碳能源、非化石能源是人类的终极能源。风电、太阳能光伏发电目前遇到的制约和困境是经济性差，并且受到时间和空间的限制，未来可能有数条道路可寻。
一是气体能源，气体能源是一种低碳甚至无碳能源。“以气代煤、以气代油”可以达到减排CO2的目的，而且气体能源很丰富，除常规天然气外，还有非常规天然气，煤层气、沼气，还有可燃冰，还可以制造氢气。美国的页岩气革命，用页岩气代煤，使美国成为减排CO2最多的国家。
二是核能。核能是一种干净能源，是非化石能源的重要组成部分，核能包括热堆、快堆、聚变堆，热堆受核燃料的制约，如果快堆、聚变堆技术成熟，经济性合理，几乎不受任何制约。关键是要降低造价、降低成本，保证绝对安全。
三是太阳能热利用。在可再生能源发电和新能源发电中，水电和风电资源有限，太阳能发电资源丰富，如能采用太阳能热发电，太阳能辐射热机，不仅摆脱了经济性制约，也不受时空限制，那就意味着人类迎来了自由能源的时代。
四是风能、太阳能光伏发电加上廉价的储能装置。目前储能装置较常规电源寿命短、效率衰减快、单位投资太高、储能损耗大，不得不依靠用户调节和火电配合运行。廉价储能装置不解决，风电、太阳能光伏发电的经济性就很难解决。
供应侧电源的不同选择会对需求侧提出不同的要求，如果供应侧大量发展风电、太阳能光伏发电，而且廉价的储能装置又上不去，那么就会对需求侧管理和火电的辅助服务提出极高的要求。
电力需求侧管理可能出现一个新时代，问题是电力需求侧管理能不能适应这个新时代，更好地为可再生能源和新能源的大规模开发提供服务。2015年4月7日国家发改委、财政部印发了《关于完善电力应急机制做好电力需求侧管理城市综合试点工作的通知》，进一步明确了电力需求侧管理的方向，强调需求响应的重要性，也明确了电力需求侧管理有利于消纳可再生能源发电，推动智能电网的应用和发展，提升用电管理、企业管理乃至社会管理水平。这个通知必将进一步推动电力需求侧管理工作的开展。
