【华北电力大学_王楚通_】2024年不同场景下共享储能关键技术研究报告_22页_4mb

不同场景下共享储能关键技术研究总结

核心内容

本研究聚焦于新型电力系统背景下共享储能技术的关键问题，分别从发电侧、电网侧和用户侧三个维度探讨共享储能的优化配置、调度策略及定价机制，旨在提升储能资源利用率、降低用户投资成本、增强系统灵活性与稳定性。

主要观点

1. 研究背景

• 双碳目标：中国提出2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
• 新型电力系统建设：需构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系，推动可再生能源替代，深化电力体制改革，以新能源为主体。
• 共享储能的引入：通过解绑储能所有权与使用权，提升资源利用率，实现规模化效益。

2. 发电侧共享储能

• 分散式共享储能优化配置：

  • 提出基于合作博弈的鲁棒优化配置模型，解决可再生能源不确定性带来的调度问题。
  • 采用Nested C&CG方法求解min-max-min问题，优化储能配置。

• 电氢混合共享储能系统配置：

  • 针对水光资源富集地区，提出基于多时间尺度协同的电氢混合共享储能配置方法。
  • 长期优化以年为周期、周为单位，考虑季节性电量平衡；短期优化以周为周期、小时为单位，考虑周计划约束。

• 电氢混合共享储能系统运行模式：

  • 通过电储能与氢储能的协同，实现多时间尺度的电力电量平衡。
  • 比较电储能与氢储能效率，提出混合储能的优化运行策略。

3. 电网侧共享储能

• 集中式共享储能模式选择：

  • 提出三种投资与共享模式：
    • 模式一：电源侧投资并自建储能，电网侧共享并负责运维。
    • 模式二：电网侧投资建设储能，电源侧共享并使用。
    • 模式三：混合投资模式，部分电源侧投资，剩余由电网建设并共享。

• 共享储能选址与定容：

  • 共享模式一：储能设备位于节点11，容量为240kWh。
  • 共享模式二：储能设备位于节点6，容量为375kWh。
  • 共享模式三：储能设备位于节点6，容量为146.31kWh，由节点3和8的新能源厂商参与投建。

4. 用户侧共享储能

• 异质类共享储能定价机制：

  • 提出基于主从博弈的集中式电-热异质类共享储能服务定价机制。
  • 通过协调不同主体的运行策略，制定合理定价，提高系统效益，保证参与者积极性。

• 用户侧储能优势：

  • 可参与电力市场交易，提高电能质量与稳定性。
  • 满足负荷尖峰特性，提升系统灵活性。

关键信息

储能发展痛点

• 高投资成本：储能设备一次投资成本高，难以实现大规模应用。
• 低利用率：储能设备利用率低，存在闲置容量。
• 盈利路径不清晰：配建储能未进入电力市场，缺乏盈利模式。

共享储能模式优势

• 降低用户成本：通过共享储能使用权，降低用户投资成本与安装空间需求。
• 提高利用率：实现储能资源的高效利用，满足用户群的互补性需求。
• 实现多时间尺度平衡：解决电力系统在不同时间尺度上的供需失衡问题。

共享储能市场行为分析

• 有限理性多主体博弈：

  • 提出基于演化博弈论的共享储能市场有限理性多主体行为分析方法。
  • 分析储能提供者与用户的行为，探讨三方博弈的均衡稳定性与系统动力学。

• 市场演化博弈结果：

  • 在不同参数下，分析共享储能市场的演化博弈结果，为政策制定与市场机制设计提供理论依据。

总结

本研究系统分析了共享储能在新型电力系统中的应用前景与关键技术，提出了适用于发电侧、电网侧和用户侧的多种共享储能模式，并结合博弈论与优化调度方法，探讨了储能配置与定价策略。研究结果有助于提升储能资源利用率，推动电力系统向清洁、低碳、高效方向发展，同时为政策制定与市场机制优化提供了理论支持与实践指导。