【华北电力大学】2024不同场景下共享储能有哪些关键技术研究报告

不同场景下共享储能关键技术研究总结

研究背景

随着“双碳”目标的提出，中国正加速构建新型电力系统，以实现清洁低碳、安全高效的能源体系。这一过程中，可再生能源发电的不确定性、电网调峰压力、用户侧负荷波动等问题日益突出，储能技术作为解决这些问题的关键手段，其应用和优化配置成为研究重点。同时，传统储能模式存在投资成本高、利用率低、盈利路径不清晰等痛点，因此，共享储能模式被提出以提高资源利用效率和经济效益。

核心内容与主要观点

1. 共享储能模式

共享储能模式通过解绑储能所有权与使用权，实现资源的高效配置和利用。该模式主要包含以下三种投资与共享方式：

• 源侧投资，网侧共享：新能源发电企业投资建设储能设备，由电网统一调度使用，提高储能利用率，降低用户投资成本。
• 网侧投资，源侧共享：电网投资建设集中式储能设备，新能源场站按配额制租赁使用，实现资源优化配置。
• 混合投资：部分新能源场站投资储能设备，其余由电网建设，实现共享与自建的结合。

2. 储能应用与技术挑战

在新型电力系统中，储能技术被广泛应用于以下场景：

• 发电侧：通过共享储能优化配置和调度，缓解可再生能源发电波动对电网的影响，提高系统稳定性与电能质量。
• 电网侧：集中式共享储能用于提升新能源外送能力、应对极端事件导致的电力保供压力。
• 用户侧：分散式储能集中共享用于满足负荷尖峰需求、提高电能质量、参与电力市场交易。

3. 电氢混合共享储能系统

在水光资源富集地区，由于季节性电量供需失衡，提出电氢混合共享储能系统，通过多时间尺度协同调度，实现长期与短期的电量平衡。系统包含电储能和氢储能，分别用于不同时间尺度的调节需求，提升系统灵活性与稳定性。

4. 共享储能市场行为分析

引入基于演化博弈的有限理性多主体行为分析方法，用于研究共享储能市场中储能提供者与用户之间的博弈关系，分析其行为策略与均衡状态，以优化共享储能定价机制，提高市场参与积极性。

关键信息

储能配置与调度方法

• 发电侧共享储能：提出基于合作博弈的分散式共享储能鲁棒优化配置模型，采用Nested C&CG方法求解min-max-min问题。
• 电氢混合储能系统：在长期优化阶段以年为周期、周为单位，考虑季节性电量平衡；短期优化阶段以周为周期、小时为单位，考虑周计划约束进行调度。

储能应用场景与优势

• 提高电能质量与稳定性：通过共享储能系统，实现电力系统在时间与空间上的能量转移，延缓设备投资。
• 满足用户需求：共享储能系统能够满足用户群的互补性需求，提高资源利用率和经济效益。

政策支持与实施建议

• 新能源并网项目需按不低于装机容量的10%配置新型储能，可采用租赁、共建或自建方式。
• 储能设备需在节点11、6等关键位置配置，具体容量根据应用场景确定。

定价机制与市场分析

• 提出集中式电-热异质类共享储能服务定价机制，基于主从博弈协调不同主体的运行策略。
• 通过演化博弈论分析共享储能市场中储能提供者与用户的行为，制定合理定价策略，以提高市场效率和参与者积极性。

结论

共享储能模式为新型电力系统提供了灵活、高效的储能资源配置方案，有效应对了可再生能源波动、电网调峰压力和用户侧负荷管理等挑战。通过多时间尺度协同调度、电氢混合储能系统和基于博弈论的市场行为分析，实现了储能资源的优化利用与市场机制的完善，为实现“双碳”目标和构建新型电力系统提供了关键技术支撑。