中國儲(chǔ)能網(wǎng)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(yīng)(DR)、儲(chǔ)能(ESS)、負(fù)荷聚合等技術(shù)正受到前所未有的廣泛關(guān)注。需求響應(yīng)通過市場化手段激勵(lì)用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行,促使供需雙向?qū)崟r(shí)平衡,以提高電力資源利用效率。負(fù)荷聚合商(LA)是盈利性質(zhì)主體,可通過專業(yè)的技術(shù)手段聚合中小用戶,通過挖掘需求側(cè)潛力參與需求響應(yīng)以提高自身市場收益。
由于中小用戶存在違約風(fēng)險(xiǎn),使負(fù)荷聚合商無法精準(zhǔn)按照中標(biāo)結(jié)果調(diào)節(jié)負(fù)荷從而面臨收益降低的風(fēng)險(xiǎn)。研究證明,儲(chǔ)能對負(fù)荷聚合商削減需求響應(yīng)不確定性,提升市場收益具有重要意義。然而,用戶側(cè)儲(chǔ)能面臨成本偏高、商業(yè)模式不成熟的發(fā)展瓶頸,導(dǎo)致實(shí)際工程項(xiàng)目難以大規(guī)模推進(jìn)。
共享儲(chǔ)能(SESS)有助于破解當(dāng)前市場下用戶側(cè)儲(chǔ)能面臨的壁壘。此外,共享儲(chǔ)能使用權(quán)的出售需要市場化的拍賣平臺做支撐,在維護(hù)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(jī)制下,儲(chǔ)能使用權(quán)一般分為容量權(quán)或功率權(quán)。
目前,用戶側(cè)共享儲(chǔ)能商業(yè)模式較為單一,共享儲(chǔ)能研究大多對共享儲(chǔ)能容量權(quán)或者功率權(quán)分別進(jìn)行拍賣。換而言之,共享儲(chǔ)能銷售方向購買方出售的是儲(chǔ)能容量使用權(quán)或是儲(chǔ)能充放電能力,對應(yīng)按容量或者按充/放電量計(jì)費(fèi)。在此單一模式下,由于儲(chǔ)能電池容量與儲(chǔ)能變流器功率具有耦合關(guān)系,易將造成資源浪費(fèi)。且當(dāng)前共享儲(chǔ)能商業(yè)模式下,共享儲(chǔ)能使用權(quán)常以1小時(shí)為最小出售時(shí)長,而負(fù)荷聚合商參與需求響應(yīng)通常以10分鐘或15分鐘為最小響應(yīng)單位,造成購買共享儲(chǔ)能使用權(quán)與參與需求響應(yīng)時(shí)間尺度不匹配。
例如,某負(fù)荷聚合商參與以15分鐘為時(shí)間尺度的需求響應(yīng)項(xiàng)目,但受到現(xiàn)有交易機(jī)制的限制只能以1小時(shí)為時(shí)間尺度購買共享儲(chǔ)能使用權(quán),其預(yù)測在未來某小時(shí)內(nèi)4個(gè)時(shí)段的儲(chǔ)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(quán)或容量權(quán)購買,需購買1.6MW/1.6MW·h的共享儲(chǔ)能服務(wù)。而按“與”投標(biāo)形式將功率權(quán)與容量權(quán)組合拍賣,則僅需購買1.6MW/1MW·h的共享儲(chǔ)能服務(wù),不僅能夠幫助負(fù)荷聚合商節(jié)約容量購買成本,還能提高儲(chǔ)能設(shè)備利用率,接納更多的買方需求。
研究面向負(fù)荷聚合商的基于功率權(quán)與容量權(quán)解耦的運(yùn)營機(jī)制對完善共享儲(chǔ)能商業(yè)模式和價(jià)格機(jī)制具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)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(shù)學(xué)報(bào)》上撰文,設(shè)計(jì)了一種面向負(fù)荷聚合商的共享儲(chǔ)能組合拍賣機(jī)制,以期通過提高共享儲(chǔ)能設(shè)備利用效率,進(jìn)一步降低負(fù)荷聚合商購買共享儲(chǔ)能服務(wù)的成本。
研究人員指出,對共享儲(chǔ)能功率權(quán)與容量權(quán)以“與”投標(biāo)形式進(jìn)行組合拍賣,在有效提高共享儲(chǔ)能利用率的同時(shí),平均節(jié)約各負(fù)荷聚合商購買容量費(fèi)用40%以上。
另外,以社會(huì)福利最大化為目標(biāo),在滿足投標(biāo)約束條件的情況下,建立競勝標(biāo)決定模型確定中標(biāo)者。充分考慮負(fù)荷聚合商利用共享儲(chǔ)能削減需求響應(yīng)不確定性的需求,允許負(fù)荷聚合商在需求響應(yīng)時(shí)段根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整充放電功率,并設(shè)計(jì)違約懲罰維護(hù)市場公平。
他們表示,通過形成中標(biāo)結(jié)算和違約懲罰相結(jié)合的結(jié)算機(jī)制,給予負(fù)荷聚合商靈活調(diào)整實(shí)際充放電功率的權(quán)利,可以最大程度上規(guī)避市場對中標(biāo)負(fù)荷聚合商的懲罰,使各負(fù)荷聚合商收益平均增加約7%。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn),采用面向負(fù)荷聚合商的共享儲(chǔ)能模式后,共享儲(chǔ)能賣家與負(fù)荷聚合商總收益均得到顯著提高,并避免了儲(chǔ)能的不足或限制,給予用戶側(cè)儲(chǔ)能商業(yè)模式發(fā)展新思路。
研究人員表示,該共享儲(chǔ)能組合拍賣新機(jī)制,為靈活多樣地發(fā)展用戶側(cè)新型儲(chǔ)能,創(chuàng)新共享儲(chǔ)能商業(yè)模式提供了理論基礎(chǔ),后續(xù)可進(jìn)一步結(jié)合各種主體的多樣化利益訴求,兼顧共享儲(chǔ)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(jìn)行研究。