适应电化学储能成本特性的电力市场机制设计.pdfVIP

第48卷第4期2024年2月25日电力系玩自动化Vol.48No.4Feb.25,2024

DOI20220810005AutomationofElectricPowerSystems

适应电化学储能成本特性的电力市场机制设计

栾天1，杨争林1，李继红²，郑亚先，冯树海1

（1.中国电力科学研究院有限公司（南京），江苏省南京市210003；

2.国网浙江省电力有限公司，浙江省杭州市310063)

摘要：高比例新能源接入场景下，如何提高电力系统灵活性成为焦点问题。电化学储能可以提高

新型电力系统的灵活调节能力，但其技术特性不同于常规市场主体，需要设计相应的市场参与机

制。因此，根据储能充放电深度、充放电倍率与其老化成本的关系，提出一种适应储能参与的价差

投标模式。该投标模式下储能可以申报不同工作状态以及不同放电深度下的成本，从而释放储能

的深度充放电能力。考虑储能调频容量与荷电状态的耦合关系，建立了储能日前电能市场和调频

市场耦合的市场出清模型。算例结果表明，所提机制可以充分反映储能的市场价值，促进储能资源

的优化配置，提升储能的市场收益。

关键词：电化学储能；价差投标；电能市场；调频市场；充放电

0引言度和运用的通知》18]，明确指出新型储能可作为独

立主体参与电力市场，明确了电网侧独立储能的市

第75届联合国大会上，中国提出“双碳”目标。

场主体地位。

在此背景下，以风电、光伏为代表的新能源快速发

储能的技术特性与经济特性不同于其他机组，

展。截至2022年6月底，中国的风电和太阳能发电

装机容量均达到约340GWl。新能源具有随机性、主要表现为：1）储能的充放电能力受荷电状态

间歇性和波动性特征[2-4]，高比例新能源接人会引起(stateofcharge,SOC)的限制；2)储能对电力系统的

调节信号响应速度极快，可快速改变充/放电功率；

电力系统惯性不足，增加系统的备用和调频需

3)储能既可作为发电主体提供电能，又可作为负荷

求[5-7],还可能加剧调峰困难[8]。为进一步提高新能

消耗电能；4)储能的充放电行为会影响储能的寿命，

源发电占比，建设新型电力系统，迫切需要增加电力

由此产生的老化成本除受到功率影响外，还受到

系统的灵活性调节资源[9]。SOC的影响[19-20]。因此，需要建立相应的市场交易

电化学储能（简称“储能”）具有配置灵活、响应

机制。

速度快的优点，可以作为灵活性调节资源为电力系

2018年2月，美国联邦能源监管委员会颁布

统提供削峰填谷[10]、平滑新能源出力[11]、调频[12]、调

841号法案，要求各独立系统运营商（independent

压[13]等17种类型的价值[14]。2021年，中国规划在

建新型储能规模为23.8GW/47.8GW·h，新投运储systemoperator,ISO)在现有的市场框架内修正规

则，为储能参与市场提供便利[21]。美国PJM市场要

能为2.4GW/4.9GW.h，储能产业已经迈人规模化

求储能自行申报充放电