用户侧共享储能的优化配置及对碳排放的影响.pdfVIP

5 特别策划 用户侧共享储能的优化配置及对碳排放的影响 耿光飞，孙亚洲，牛潇昆 （中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083） 摘 要：在碳达峰 、碳中和的战略目标下 ，随着光伏等分布式能源广泛应用，储能系统的需求也急剧增加 ， 而用户在安装储能时势必会对碳排放产生影响。首先，基于用户用电行为的差异性，建立了用户侧共享储能 双层优化配置模型，上层以多用户的年综合成本最低为目标函数 ，优化用户预计加装的共享储能容量和功 率；下层优化模型以日运行调度成本最小为目标函数，优化共享储能充放电策略 。接着 ，建立用户碳排放成 本数学模型 。然后，采用该模型求解方法，一阶段使用Yalmip求解器求解共享储能的最优配置结果，二阶段 计算碳排放成本，研究共享储能配置结果对碳排放的影响 。最后，通过算例分析与各用户单独配置储能进行 对比，验证了所提共享储能优化配置模型和充放电策略的有效性，说明了用户配置共享储能利用峰谷价差进 行套利时，碳排放成本增加 。 关键词：共享储能；充放电策略；双层优化模型；分时电价；碳排放因子 中图分类号：TM71 文献标志码：A DOI ：10.19421/ki.1006-6357.2023.03.005 源，包括容量、充电功率和放电功率，从而实现峰谷 0 引言 套利。文献［5-7 ］介绍了国内现阶段共享储能的发 在当前国家发展绿色能源以促进低碳环保的基调 展情况，并对其商业模式及应用场景进行了研究。文 下，用户作为终端消费群体，同时又是自建新能源的 献［8 ］基于工业用户的用电形态相似度，建立了多 投资主体，利用储能充放电特性来降低自身成本具有 用户共享储能的容量配置模型；而文献［9 ］在建立 ［1 ］ 重要意义 。然而，由于储能成本较高且使用寿命有 了多用户的共享储能优化配置模型后，又采用Shapley 限，导致用户安装储能的积极性不高。近年来，全球 值法对所得收益进行分配。针对共享储能的投资，文 ［2 ］ 范围掀起“共享经济模式”的商业实践 ，将共享模 献［10 ］提出了第三方投资的共享储能商业模式，通 式引入电力系统中，利用共享储能的共享性，可以提 过租赁的方式给用户提供用电服务，满足各主体的用 高闲置储能装置的利用率，减少用户投资成本，给用 能需求同时来获取收益；文献［11-12 ］则是考虑不同 户带来更加方便快捷的用电环境。 利益主体之间博弈的关系，建立共享储能优化配置及 国内外研究人员已经针对共享储能展开了研究。 收益合理分配模型。用户在安装共享储能时势必会影 文献［3 ］介绍了英国智能电网配置储能的情况，并 响到碳排放，针对用户产生的碳排放，文献［13 ］针 且允许共享储能的聚合商以及新能源供应商多方参与 对储能高额投资成本与碳排放红线难题，提出碳排放 投资建设；文献［4 ］提出一种用于住宅区中多个电 风险指标，并建立了考虑碳排放风险的储能容量规划 力用户的共享储能多资源分配组合以及竞拍方法，利 模型，通过算例验证了模型的有效性。文献［14 ］兼 用竞拍模式用户可从共享储能运营商处购买储能资 顾经济成本和低碳效益，将光伏、储能等全生命周期 内碳排放成本纳入综合能源系统的规划模型中，对园 基金项目： 国家自然科学基金委员会-国际(地区)合作与交流 区综合能源系统进行仿真并找到了最优配置方案。然 项目“交直流柔性互联的城市能源系统协调运行与故障恢复” 而，当前文献针对用户侧共享储能优化配置对自身碳 （52061635104）。 排放的影响研究较少，而且也未充分考虑分时电价与 Supported by Funds for International Cooperation and Exchange of the National Natural Science Foundation of China （52061635104）. 碳排放因子间的关系。 ［引文信息］ 耿