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特别策划3

基于资源特性的广义共享储能建模与拍卖机制研究

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张紫涛，高赐威，宋梦，王佳颖，陆春光，石坤

（1．东南大学电气工程学院，江苏南京210018；2．国网浙江省电力有限公司营销服务中心，浙江杭州311121；

3．中国电力科学研究院有限公司，北京100192）

摘 要：可再生能源发电技术为应对传统能源的紧张供应提供了有力支撑，但其波动较大，具有不可预测的

随机性和不稳定性，从而导致电力系统稳定性、灵活性控制能力大大下降。为解决该类问题，可在电力系统

中调用储能、可控负荷等灵活性资源。与此同时，储能设备投资成本较高的问题使储能的发展遭遇瓶颈，共

享储能模式可以减少储能投建容量，提高设备利用率，但目前共享储能买卖双方的交易机制尚不成熟，且在

交易过程中未考虑不同储能资源：空调、5G基站及电动汽车的资源特性。因此，首先从储能资源特性出发，

分别建立锂电池、空调、5G基站及电动汽车的储能模型；接着采用闵可夫斯基求和的方式对不同资源的约束

空间叠加，进而建立聚合储能模型，便于各类储能资源以储能资源聚合商的形式参与共享储能交易；之后设

计基于双向组合拍卖的储能交易机制，储能聚合商以其日内收益最大为优化目标，结合各资源特性约束设计

投标策略参与到交易中来；最后通过算例验证该模型与机制设计有利于储能聚合商将资源技术特性和经济特

性进行有效结合，并保护用户隐私、改善社会福利、完善广义共享储能交易机制研究。

关键词：广义储能；共享储能；拍卖机制；聚合模型；闵可夫斯基求和

中图分类号：TM71文献标志码：ADOI：10.19421/j.cnki.1006-6357.2024.12.003

的概念［6-8］

。共享储能这一商业模式解决了储能的投

0引言

资高和运营维护复杂问题的同时，也创造了规模经

可再生能源的发电技术是解决传统能源短缺问题济，降低了边际成本，提高了各设备的利用率。目前

的有效手段，具有清洁和环保的特点。然而，这些能在共享储能商业模式中，交易机制多采用Stackelberg

［9］

源的产出具有不确定性和不连续性，使得原本以稳定博弈方法，此类方法中运营商处于主要地位，而用

供应为特点的传统电力系统面临挑战，难以保持其动户则比较被动和弱势，其利益未能得到充分考虑，这

［1］［2］类方法也并未考虑到社会效益。部分研究也考虑了拍

态平衡，可再生能源的利用效率也逐渐降低。为

［3］［10］

了解决该类问题，可在电力系统中调用储能、可控卖的方式，即储能卖家进行投标，再由中间拍卖

［4-5］商或者卖家根据买家的价格决定中标者和最终交易的

负荷等灵活性资源。

新型储能系统采用可控负荷、电动汽车和传统的价格，但无法体现储能资源在该类商品的互补性和替

储能系统协调运行的方式来进一步降低可再生能源出代性，单一卖家也可能具有垄断的优势，而且也没有

［11］

力的随机性、波动性给电力系统带来的不利影响。但考虑储能资源自身的特性。

是，由于储能设备初始投资较大，需求侧可控负荷缺为方便对可控负荷进行分析并在交易过程中考虑

乏管理经验，且各自独立运行，不同设备之间的数据储能资源特性，有不少研究者对可控负荷的储能特性

无法交互，所以未能达到储能的最大功效。针对这一进行研