中國儲能網訊:隨著新型電力系統(tǒng)源荷不確定性的不斷加劇,系統(tǒng)快速平衡能力不足的問題加速顯現(xiàn)。因此,需求響應(DR)、儲能(ESS)、負荷聚合等技術正受到前所未有的廣泛關注。需求響應通過市場化手段激勵用戶主動參與電網運行,促使供需雙向實時平衡,以提高電力資源利用效率。負荷聚合商(LA)是盈利性質主體,可通過專業(yè)的技術手段聚合中小用戶,通過挖掘需求側潛力參與需求響應以提高自身市場收益。
由于中小用戶存在違約風險,使負荷聚合商無法精準按照中標結果調節(jié)負荷從而面臨收益降低的風險。研究證明,儲能對負荷聚合商削減需求響應不確定性,提升市場收益具有重要意義。然而,用戶側儲能面臨成本偏高、商業(yè)模式不成熟的發(fā)展瓶頸,導致實際工程項目難以大規(guī)模推進。
共享儲能(SESS)有助于破解當前市場下用戶側儲能面臨的壁壘。此外,共享儲能使用權的出售需要市場化的拍賣平臺做支撐,在維護交易市場公平的前提下滿足售購雙方的差異化需求?,F(xiàn)有的拍賣機制下,儲能使用權一般分為容量權或功率權。
目前,用戶側共享儲能商業(yè)模式較為單一,共享儲能研究大多對共享儲能容量權或者功率權分別進行拍賣。換而言之,共享儲能銷售方向購買方出售的是儲能容量使用權或是儲能充放電能力,對應按容量或者按充/放電量計費。在此單一模式下,由于儲能電池容量與儲能變流器功率具有耦合關系,易將造成資源浪費。且當前共享儲能商業(yè)模式下,共享儲能使用權常以1小時為最小出售時長,而負荷聚合商參與需求響應通常以10分鐘或15分鐘為最小響應單位,造成購買共享儲能使用權與參與需求響應時間尺度不匹配。
例如,某負荷聚合商參與以15分鐘為時間尺度的需求響應項目,但受到現(xiàn)有交易機制的限制只能以1小時為時間尺度購買共享儲能使用權,其預測在未來某小時內4個時段的儲能需求分別為:0.4MW/0.1MW·h、0.8MW/0.2MW·h、1.2MW/0.3MW·h、1.6MW/0.4MW·h。若按功率權或容量權購買,需購買1.6MW/1.6MW·h的共享儲能服務。而按“與”投標形式將功率權與容量權組合拍賣,則僅需購買1.6MW/1MW·h的共享儲能服務,不僅能夠幫助負荷聚合商節(jié)約容量購買成本,還能提高儲能設備利用率,接納更多的買方需求。
研究面向負荷聚合商的基于功率權與容量權解耦的運營機制對完善共享儲能商業(yè)模式和價格機制具有積極的現(xiàn)實意義。上海理工大學機械工程學院、上海明華電力科技有限公司的宮瑤、張婕、孫偉卿,在2022年第23期《電工技術學報》上撰文,設計了一種面向負荷聚合商的共享儲能組合拍賣機制,以期通過提高共享儲能設備利用效率,進一步降低負荷聚合商購買共享儲能服務的成本。
研究人員指出,對共享儲能功率權與容量權以“與”投標形式進行組合拍賣,在有效提高共享儲能利用率的同時,平均節(jié)約各負荷聚合商購買容量費用40%以上。
另外,以社會福利最大化為目標,在滿足投標約束條件的情況下,建立競勝標決定模型確定中標者。充分考慮負荷聚合商利用共享儲能削減需求響應不確定性的需求,允許負荷聚合商在需求響應時段根據實際情況調整充放電功率,并設計違約懲罰維護市場公平。
他們表示,通過形成中標結算和違約懲罰相結合的結算機制,給予負荷聚合商靈活調整實際充放電功率的權利,可以最大程度上規(guī)避市場對中標負荷聚合商的懲罰,使各負荷聚合商收益平均增加約7%。進一步的分析發(fā)現(xiàn),采用面向負荷聚合商的共享儲能模式后,共享儲能賣家與負荷聚合商總收益均得到顯著提高,并避免了儲能的不足或限制,給予用戶側儲能商業(yè)模式發(fā)展新思路。
研究人員表示,該共享儲能組合拍賣新機制,為靈活多樣地發(fā)展用戶側新型儲能,創(chuàng)新共享儲能商業(yè)模式提供了理論基礎,后續(xù)可進一步結合各種主體的多樣化利益訴求,兼顧共享儲能拍賣過程中的電能損耗問題,對拍賣中的博弈均衡策略進行研究。




