中國儲能網(wǎng)訊：隨著電力系統(tǒng)對調(diào)節(jié)能力需求提升、新能源開發(fā)消納規(guī)模不斷加大，新型儲能建設(shè)周期短、選址簡單靈活、調(diào)節(jié)能力強，與新能源開發(fā)消納的匹配性更好，優(yōu)勢逐漸凸顯。
今年國家層面相繼出臺了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》《關(guān)于進一步推動新型儲能參與電力市場和調(diào)度運用的通知》，要求加大力度發(fā)展電源側(cè)新型儲能，推動系統(tǒng)友好型新能源電站建設(shè)；明確新型儲能獨立市場主體地位，推動新型儲能參與各類電力市場；努力拓寬新型儲能收益渠道，探索新型儲能商業(yè)模式；強化標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范引導(dǎo)和安全保障作用，完善新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系。
從實際效果來看，新能源與儲能的融合，將在平抑新能源出力、提升新能源消納、降低發(fā)電計劃偏差、提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定性等方面發(fā)揮重大作用。
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常見的“新能源+儲能”模式
常見的“新能源+儲能”收益模式包括參與調(diào)峰、調(diào)頻獲得輔助服務(wù)補償，參與電力現(xiàn)貨市場交易獲得電價收益等。也有共享儲能、云儲能、儲能聚合商等新型商業(yè)模式。
1、儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù)
儲能參與調(diào)峰輔助服務(wù)，是指為了跟蹤負(fù)荷的峰谷變化及新能源出力變化，電儲能根據(jù)調(diào)度指令進行的發(fā)/用電功率調(diào)整或啟停所提供的服務(wù)。調(diào)峰的目的和電力交易、峰谷價差相同，都是為了保持電網(wǎng)兩側(cè)電能的實時平衡。
2、儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)
調(diào)頻是指電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時，并網(wǎng)主體通過調(diào)速系統(tǒng)、自動發(fā)電控制等方式，調(diào)整有功出力減少頻率偏差所提供的服務(wù)。調(diào)頻分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。電化學(xué)儲能調(diào)頻具備一定優(yōu)勢，其AGC跟蹤曲線與指令曲線基本能達到一致，做到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，不會出現(xiàn)火電調(diào)頻中的調(diào)節(jié)反向、調(diào)節(jié)偏差和調(diào)節(jié)延遲等問題。
3、儲能參與現(xiàn)貨市場
在電力現(xiàn)貨市場交易中，獨立儲能電站可通過電價波動，賺取電力現(xiàn)貨市場交易發(fā)電側(cè)的峰谷價差（峰谷套利），若現(xiàn)貨市場電價可以準(zhǔn)確預(yù)測，且電價峰谷差足夠大，理論上可以在市場允許范圍內(nèi)進行合理的電價峰谷套利。峰谷套利模式的難點是根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測、供熱計劃、新能源預(yù)測對運行日的市場電價走勢進行判斷，如何根據(jù)預(yù)測電價最優(yōu)化申報運行日的充放電計劃。
4、共享儲能商業(yè)模式
共享儲能是由第三方或廠商負(fù)責(zé)投建、運維,并作為供租方將儲能系統(tǒng)的功率和容量以商品形式租賃給目標(biāo)用戶的一種商業(yè)運營模式,秉承“誰受益、誰付費”的原則向承租方收取租金。用戶在服務(wù)時限內(nèi)享有儲能充放電權(quán)利,以滿足自身供能需求,無需自主建設(shè)儲能電站,大幅降低了原始資金投入。
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儲能模型刻畫面臨的挑戰(zhàn)
2.1 儲能模型刻畫現(xiàn)狀
《方案》提出研究儲能的配置技術(shù)、合理規(guī)模和運行方式，推動儲能與新能源協(xié)同優(yōu)化運行，對儲能的精細化建模提出了新要求。然而現(xiàn)階段，對于新能源儲能的考慮存在以下問題：
（1）多按穩(wěn)妥原則進行考量，即不考慮儲能收益，僅考慮投資和運行成本；
（2）基于各省區(qū)儲能配置要求、補貼環(huán)境和造價水平，粗略估計儲能容量；
（3）無法在可研階段與生產(chǎn)運行相結(jié)合，前期經(jīng)濟性測算與生產(chǎn)運行脫鉤。
2.2 精細化建模攻關(guān)要點
儲能的精細化建模需要在以下幾方面進行重點研究和攻關(guān)：
（1）明確儲能電站配置目標(biāo)，合理設(shè)置物理與經(jīng)濟目標(biāo)權(quán)重；
（2）深入研究各省區(qū)各類電力市場規(guī)則，框定儲能運行邊界與合理收益范圍；
（3）結(jié)合生產(chǎn)模擬提出儲能充放電計劃/策略，提升電站盈利能力。
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“新能源+儲能“新模式的運行優(yōu)化方法與模型
3.1 模型優(yōu)勢
（1）根據(jù)需求選擇不同的配置目標(biāo)，如平滑性最優(yōu)（物理性）、電站收益最優(yōu)（經(jīng)濟性）、多目標(biāo)最優(yōu)等（物理性、經(jīng)濟性兼顧）。
（2）對調(diào)峰市場、調(diào)頻市場、現(xiàn)貨市場運行規(guī)則進行考量，確定電站收入、成本、運行邊界。
（3）提升年度數(shù)據(jù)分辨率，年度數(shù)據(jù)由各細分時段計算得出，做到與生產(chǎn)模擬相結(jié)合。
（4）提供風(fēng)、光、儲儲容量優(yōu)化配置方案，實現(xiàn)新能源與儲能的協(xié)同優(yōu)化。
（5）提供優(yōu)化的儲能出力策略曲線、新能源場站報量策略曲線，指導(dǎo)儲能電站生產(chǎn)運行，提升電站盈利能力。
3.2 運行優(yōu)化模型
（1）目標(biāo)函數(shù)
根據(jù)需求選擇單目標(biāo)或多目標(biāo)優(yōu)化場景。
（2）約束條件
① 儲能電量上限
② 日前市場各時刻儲能出力分量上下限
③ 實時市場各時刻儲能出力分量上下限
④ 各時刻儲能實際出力上下限
⑤ 各時刻儲能分量關(guān)系式
⑥ 儲能各時點SOC上下限
⑦ 儲能平衡約束
⑧ 超額獲利約束
......
（3）決策變量
模型的決策變量包含風(fēng)、光、儲容量，儲能出力策略，對于電力市場場景，還包括新能源場站報量策略，跨時段跨市場儲能出力策略分量等。從容量配置到出力策略，將規(guī)劃階段與運行階段有機結(jié)合，進而達到物理效果與經(jīng)濟效益雙提升的目標(biāo)。
該模型已實現(xiàn)軟件化，軟件界面及操作演示請見如下視頻。
總結(jié)
為助推新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)建設(shè),保障電網(wǎng)電力電量平衡與安全穩(wěn)定低碳運行，“新能源+儲能”協(xié)同發(fā)展與運行模式將成為大勢所趨。結(jié)合多種收益模式，并借助科學(xué)的模型工具形成優(yōu)化運行策略，有利于兩者的高效協(xié)同優(yōu)化，提升項目經(jīng)濟性，進而推動新能源與新型儲能健康可持續(xù)發(fā)展。
