多场景下新型储能项目盈利模式分析及成本补偿机制建议

新型储能是构建以新能源为主体的新型电力系统的重要支撑。新型储能的盈利模式与政策、市场机制息息相关,是决定储能能否大规模商业应用的关键。通过调研国内外典型地区新型储能项目的发展背景、配套政策和运营模式,开展多场景下新型储能盈利模式分析和对比研究。国外新能源配储在长期购电协议和税收抵免机制的共同作用下,已有较好的收益;国外现货市场、辅助服务市场比较完善,电网侧独立储能收益来源较丰富,加上一系列补贴政策,电网侧独立储能经济性较好。与国外相比,国内新能源配储、电网侧独立储能都存在收益来源少、收益不稳定、经济性差的问题;国内部分省份用户侧储能短期内收益较好。鉴于此,关于我国新型储能成本补偿机制,建议对电源侧储能准入条件、保障利用小时数、放电量补偿及可参与品种给予政策倾斜;在电网侧独立储能发展初期,出台容量租赁、电价补贴或容量补贴等政策,以促进其成本回收;加快完善需求侧响应电价机制以及虚拟电厂等聚合资源的商业模式,增加用户侧储能收益来源;加快完善电力市场建设,丰富各侧储能可参与的交易品种。     

考虑需求响应优先级的配电终端虚拟电厂优化调度研究

虚拟电厂技术提升了分布式能源消纳潜力、填补了电网调度盲区。为引导用户参与电力调度,在激励型需求响应购电协议基础上,构建了包含智能家居负荷和冷热联供建筑相变储能系统的虚拟储能模型,并量化分析各类资源可调度裕度;以用户响应特性为指标,采用熵权法评估各类用户负荷的动态响应性能,设置虚拟储能参与调度的动态响应优先级;以虚拟电厂收益最大为目标,综合考虑资源购电成本、电热平衡等因素,提出了集分布式电源和智慧社区激励响应负荷的终端虚拟电厂优化调度模型,采用改进光线寻优算法对模型求解。结果验证了所提方法的有效性。     

基于恢复力约束的分布式储能优化规划

提出基于恢复力约束的分布式储能优化规划方法,以保证重要用户的恢复力为前提条件,采用双层耦合规划模型。内层模型在满足电网运行的潮流约束下,灵活地控制重要用户侧分布式储能参与需求侧响应,实现用电成本与动作频次最小的目标,采用竞争深度Q网络（dueling deep Q network, DDQN）结构的深度增强学习方法进行求解,内层模型将分布式储能响应策略传递给外层模型;外层模型进一步基于重要用户的恢复力约束和投资收益校核分布式储能的配置方案,通过双层优化耦合反馈,最终实现基于恢复力约束的分布式储能优化规划。通过分时电价引导分布式储能等重要互动资源参与配电网的优化运行,保证重要用户电力供应连续性的同时给用户明显的投资收益。最后以某10 kV变电站的重要用户储能优化配置为例,分析了所提方法的有效性。     

云储能模式下分布式用户虚拟储能需求评估

采用分布式储能技术可以改变能量的时空分布,提高配电网消纳分布式能源的灵活性。传统储能模式下储能成本过高、储能资源利用率低,而云储能是一种能够响应分布式储能需求的新型商业模式。文章考虑负荷、可再生能源出力、分时电价以及虚拟储能价格等影响用户虚拟储能需求的因素,建立了云储能模式下分布式用户虚拟储能需求配置优化模型。为验证该模型的有效性,选取社区内14个典型用户为分析对象。算例分析表明,与传统储能模式相比,云储能模式下用户的虚拟储能容量及功率需求分别降低了18.2%和7.1%,年化成本降低了4.12%,储能资源利用率提升了8.12%。因此,云储能模式具有很好的应用前景。     

中德用户侧储能发展现状及经济性对比

目前,用户侧储能主要包括家用储能和工商业储能。德国、中国是用户侧储能装机规模排名前两位的国家,前者以户用储能为主,后者以工商业储能为主。能源危机与高企的居民零售电价、稳定的光储补贴政策推动德国屋顶光伏需求高增长,进而带动户用储能渗透率的提升,德国家庭安装储能主要是为了提高光伏发电自用率和家庭用电自给率。中国城市人口聚集居住,居民电价以单一固定电价为主,户用储能缺乏大规模发展的必要性和条件。随着分时电价机制的逐渐完善,执行峰谷分时电价的工商业用户配置储能具有良好的经济性。与德国户用储能相比,国内工商业储能初始投资成本更低、收益更好,但同时也存在收益不确定性高、用户筛查成功率低、参与需求响应和辅助服务存在障碍、现有储能技术难以满足用户多样化需求等问题。可以从拓展收益来源、开辟应用新场景、加大其他新型储能技术的研发及应用力度、推动分布式储能聚合技术研发及示范应用等方面来促进中国用户侧储能的发展。     

基于合作博弈的光伏产销者分布式储能容量优化配置

针对光伏产销者侧分布式储能独立配置和使用时资源利用率不高问题,提出了一种基于共享模式的光伏产销者分布式储能两阶段容量优化配置方法。首先,在阐述光伏产销者社区内部分布式储能共享框架的基础上,以光伏产销者社区年用电综合费用最小为目标,优化社区分布式储能总容量;其次,在分布式储能总容量的约束下,计及分布式储能共享过程中的功率损耗,以社区内各光伏产销者年用电节省收益最大为目标,通过合作博弈的方法优化各分布式储能的容量;再次,考虑储能共享过程中的功率损耗影响,基于改进Shapley值法对合作博弈下的年用电节省收益进行分配;最后,通过算例仿真验证所提方法的有效性。     

考虑分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置

基于成本效益分析,以分布式发电商净收益现值最大为目标函数,建立了考虑单一分布式发电商投资的区域配电网光伏储能容量配置模型。在模型中,采用雨流计数法计算储能寿命,并针对不同的电价机制设计了相应的调度策略。针对提出的优化模型,设计了两阶段求解框架:第一阶段在极端场景下计算候选节点接纳能力的有功值上限;第二阶段将第一阶段的结果作为约束,利用枚举法求解最优的分布式光伏储能容量。运用所提出的模型和框架,在IEEE33节点中针对不同类型区域配电网及不同电价机制进行了仿真分析。结果表明,分布式发电商能够在确保自身收益最大化的同时,实现与用户的双赢。     

基于峰谷分时电价的虚拟电厂日前申报及运行优化

鉴于分布式能源的出力性质为间歇性和波动性,影响电网安全高效运行,而虚拟电厂可解决此问题。对虚拟电厂进行申报-调度两阶段建模,以包含分布式电源(光电、风电和燃气轮机)和储能系统(储能电池)两大类分布式能源的虚拟电厂为例,基于光照强度及风速等不确定因素,研究峰谷分时电价下日前市场虚拟电厂的出力申报和运行调度策略并利用风险价值模型进行风险管理。结果表明,申报出力时,当电价激励足够高时储能电池方会参与出力,成功起到削峰填谷的作用;运行调度时,平衡出力偏差方面,储能电池发挥主要作用,且虚拟电厂运行调度策略具有一定的经济效益。     

基于双层规划模型的用户侧混合储能优化配置

利用用户侧峰谷电价差,优化配置储能系统并合理调度可降低用电成本.本文提出一种铅酸电池-超级电容混合储能系统的双层规划模型,以储能投资年回报率为外层目标函数,在目标函数中考虑了储能削峰填谷收益、需量防守收益、全生命周期成本等因素;以储能日调度收益为内层目标函数,研究了储能各时段最优充放电功率.在构建混合储能系统模型时,考...     

电力市场环境下储能电站和光伏电站合作博弈模型

与传统电力市场主体不同,储能电站既可以参与发电侧,也可以参与用户侧,进而获取利益。文章以发电商、售电公司、用户、储能电站和光伏电站为市场主体,建立电力市场博弈模型;以储能电站在某一时段的运行方式和报价作为博弈策略,计及储能电站必要的运行约束条件,建立储能电站运行模型;基于招标电价制建立光伏电站运行模型。考虑储能电站与光伏电站进行合作博弈,以最大化联盟收益为剩余博弈支付,以联盟内部交换功率和交易电价为协议,基于Shapley值对合作博弈剩余进行分配,通过分析得到模型的Nash均衡。文章通过算例验证了所提出方法的正确性和有效性,所建立的模型适用于储能电站与光伏电站进行合作博弈参与电力市场的情景。