储能型虚拟电厂参与国外电力市场的报价收益方式及对中国的启示思考.docx

《储能型虚拟电厂参与国外电力市场的报价收益方式及对中国的启示思考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《储能型虚拟电厂参与国外电力市场的报价收益方式及对中国的启示思考.docx（17页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、摘要：在能源转型的大环境下，为面对新能源带来的各种挑战，储能型虚拟电厂被认为是应对新能源带来挑战的重要手段之一。作为储能产业链龙头国家，中国积极探索储能产品市场化推广渠道。为解决当前储能收益不足的困境，梳理了较为典型的国外市场中储能参与市场方式及策略，包括主能量市场、辅助服务市场和容量市场等多个方面，给出了具备可实施性的市场组织方式，并结合中国国情和电力工业市场化推进力度，为我国未来储能型虚拟电厂参与电力批发市场提出建议。关键词：电力批发市场；储能型虚拟电厂；市场策略；主能量市场；辅助服务市场O引言随着双碳目标的确立，可再生能源蓬勃发展，给电力系统的稳定运行带来了极大的挑战，储能技术的发展拓宽

2、了电力系统实现供需平衡的途径，对于未来新型电力系统具有重要作用。由于存在数量较多的小容量储能，导致电网无法对所有储能进行有效的调度。虚拟电厂是依托现代化智能控制技术，将分布式电源、储能与可调负荷聚合的协调管理系统。可以采用虚拟电厂的方式实现储能的优化调度。中国作为储能产业链龙头国家，涌现了宁德时代、亿纬锂能、派能科技等一大批制造企业，虽然储能产能丰富，但从上述企业年报来看，它们近几年营收增长主要集中在海外市场。储能作为能量有限性资源和双向调节资源，在大规模接入的情况下，其充放电安排将影响到市场出清结果，对市场成员的竞争将产生巨大的影响，以往面向传统机组和负荷设计的市场参与方式并不能很好地适应大

3、量储能参与的情况。文献对储能的特性进行了分析，并介绍了储能参与现货市场存在的问题。文献研究了美国储能参与现货市场的方式，并分析了其对市场收益的影响。文献分析了国内外储能在调频、调峰等市场的应用情况，指出储能具有良好的市场前景。文献分析了在虚拟电厂中引入储能设备，有效提高了虚拟电厂的灵活性和可靠性。文献针对澳大利亚虚拟电厂发展状况，分析了储能的充放电策略将影响到虚拟电厂响应现货市场价格和辅助服务需求的能力。针对中国储能产能能力和利用程度错配的现状，有如下问题值得思考：自关于进一步深化电力体制改革的若干意见（中发（2。：1.S）9号）发布以来，电力市场化改革日益进入深水区，就储能发展来看，需要了解

4、阻碍储能社会投资积极性的具体原因；欧美成熟市场中储能是否就是通过价差套利获得收益，它们是否还有其他收益获取办法，从实施层面来看需要了解这些具体的做法；基于国情现状，中国在拓展储能收益获取方式方面，尤其是储能型虚拟电厂方面，所需要了解的值得探索和借鉴的国外经验。因此，本文主要对国外一些典型市场进行研究，梳理国外典型的储能参与电力批发市场方面的市场机制，并对其特点进行对比分析，根据不同特性储能提出相关建议。在此基础上，结合中国电力批发市场发展现状，对中国储能型虚拟电厂参与电力批发市场提出相关建议。中国当前储能收益堪忧从储能产业链角度，中国的芯片制造、运维管理等多个层面已经在世界智能制造领域占据绝对

5、优势，涌现出一批类似宁德时代、比亚迪等龙头生产企业。根据中关村储能产业技术联盟（Cki八EMrgyStorageAlliance,CNESA）储能项目库的不完全统计，截至2022年年底，中国已投运的储能项目装机规模达aw,占全球储能市场装机总规模的25%,2022年新增投运的储能项目装机规模达到工&.5GVJo但储能企业营收增长却是海外市场贡献最大，宁德时代、亿纬锂能、派能科技等企业在2022年营收增长200%,部分企业海外市场占比超过9。%。对于储能产业的长远健康发展，需要更多的市场政策的驱动。2022年，国家发展和改革委员会、国家能源局发布了关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通

6、知（发改办运行（2022）475号），进一步明确了储能的市场主体地位，通过建立和完善电力市场交易规则以及运营机制，推动储能参与各类电力市场。地方政府根据国家的政策文件，并结合地区经济和产业特点出台相应的储能政策，中国各省（区）的储能政策汇总如表1所示。这些为储能产业的发展提供了良好的政策基础，为未来储能全方位参与电力批发市场创造了条件。1中国各地区付能政策汇总IaNeISunma)OrCnCT界4cwagepolc)ofdflc三*)山东山内.广东山东KffMftUiNtrTM*11健发*的WHRit20221/1*iI2w,ift必则及屣汉北稿窿电力市场跖M事观明（Kfr）山内改正储能电站并

7、M这打管对实修超mI找行）ItItt有电力KBHK务市场送ffM(Kff)新独。IMB等9中Kill之M实雄“朝（陆求就犯MU2O23IUl2O23Mft。新P储独。市场主体Jt位；皴协俅健叁与或与Mft市场主体收化?。助*务市场明0f场行体包拓储险生，.（fiftedMt兴山场4体：M企可以梃供的震.以候.呐力1.,iRHIAIU.tt.8版等*务明强。0倚的市场体口；WfEItMfeiKtt.IHPMMtt知林他电图假Sflt等足强。片网运行技术条件的.可自品涮靖”为独立体健电站健傕在Sl足市场常人条件卜.叫向电网提供，助“务的大8.快包括峰.网“市场么&1.在耽心场“机加透打容胡，卜Ci

8、蝮霍求充电功率I万kW及以上.阳t充电2b及以上立M体健力:为独立主体卷。中K明久M.现货和“助”务等缶奥电力市场建。*俺可作为发。小场t体参。电力由h4F人条件为比电功率不低TSMw,IW*ftUHHftF2h桀等有（M）明Attfiktt4lU作为市场主体叁勺电力市场.*tF加市场要求的新能源配倍可以咿阐行为核证储叁制市场2） If*、，及置/线JWflt的希人条棺3） UliKMTM健育量“惶M制；lt=MHHHttfMttMMi.4） Mtt.It9明健俺可以叁与M,M“市场以山东为例，相较于其他省（区），山东对于储能参与现货市场政策推进力度很大，主要从容量补偿、现货市场价差2个方面获

9、利。容量补偿方面按储能月度可用容量补偿标准的2倍计算，即使拥有如此高额的容量补偿费用，也仅仅占到了储能总投资的2.2%；从现货市场价差方面，虽然山东现货市场价差最高超过250。元/MWk,但其持续时间小于ISmm,而持续时长达到小时级的电价差区间基本在6。元/MWh,且由于新能源大规模接入，现货市场价格呈现中午低、晚上高的特点，使得原本两充两放提高收益的方式不具备实施条件，对于小时级集中型储能电站想要从现货市场价差中获取足额收益非常困难。因此，针对中国储能国内产能大，但盈利空间不足从而导致大量制造企业不得不开拓海外市场，究其原因主要差距在于美国、欧洲、澳大利亚等拥有更成熟的储能参与现货市场机制

10、，其共性特征在于建立了公平的市场竞价机制，让储能主体在自由市场中获得商业利益。随着复杂国际环境和政治格局的构建，有必要充分挖掘国外在储能成熟市场，尤其是设计多样性电力市场交易产品方面的国际经验，为中国未来构建自力更生的全国统一大市场进行技术储备。国外储能参与主能量市场方式及策略2.1 储能主能量市场参与方式主能量市场主要是进行发电商和负荷之间的电能量交易，由于储能的充放电特性，储能可以作为发电商或者负荷参与主能量市场。基于储能的特性，不同的市场对于储能的报价方式有不同的要求，其中主要包括报量不报价、报量报价和全调度等方式。表2对储能参与主能量市场的报价方式进行了比较，主要包括美国宾夕法尼亚-新

11、泽西-马里兰州(Peiylvaia-NewJersy-Maryland伉terc。八八ecf。八，PJM)、美国加州独立系统运营商(CalifomiaSdepeMentSystemOperator.CA/S。)、美国得州电力可靠性委员会(E/ecfricReliabilityCouncilOfTeXas,ERCOT)等市场。2储拢参与主能市场的报价方式比较TNc2CalnjxlrIwnofbldnguforcnergUor邺CpanICipKingmdeclrcncrg11urkct报价方式应用地区文献内需市靖出JW方式整点Ktt不报价PJM.CAISO.ERa)T文献7I9储健只申报出力前线

12、.不进行报你将出力我作为边界条件入市N化了市场出清帙强.无也保“衿会修机金大化的目标：是般性的市场参与方式.不同特性的储能都可以选”这的方大报It柒价PJM.美E施他市场中的抽水蓄能XUt.(17.20-21M：能申M工作状五.物理参数及充放电价格帙抠保健中报内容遗行市场出清.定HItE的充放电计划便Itr社会利事大化；住PJM市场中W!俺的自电状态由必使自行号理.这可能会9致fit能的出力计划不可行：造用于物水蓄能加电化学储使CAISOt*22fl：能申报将理参数及无放电价格保Ifr社会1利金大化：保Mr出清靖果的可行性：逅用于电化学储能全,度PJM文献23鳍能完全称女控制权.不进行报稿报价

13、市场出清定艮I俺的先放电计划It制件较强的冷方式.主要计时大P的抽水看能机Jfk!1大市场出湎快P的皿杂It.并不造川广未束的小场2.2 储能主能量市场参与策略研究在储能参与主能量市场策略方面，储能以主能量市场收益最大化为目标，通过策略性报价获取更多的电能量收益。由于在全调度的方式下,储能不进行报量报价，其无法通过自身报价来影响自身收益，因此，以下主要针对报量不报价、报量报价2种方式进行讨论。1）储能以报量不报价的方式参与市场。储能的报量不报价是指只申报电量而不申报电价的投标方式，即申报每个时段的充放电功率，如图2所示。文献介绍了储能运营商根据市场预测电价，以自身收益最大化为目标，确定储能的出

14、力曲线，并通过申报储能充放电功率的方式参与电能量市场。功率储能申报的出力曲线时间图1储能报量不报价方式示意储能报量不报价的方式主要应用于储能发展初期阶段容量较小时,给以储能运营商更大的灵活性且作为价格的接收者，储能运营商可以更加灵活地确定各个时段的充放电计划，同时保证了充放电计划的可行性。在这种方式下，储能运营商需要对市场电价预测提出了较高的要求，若市场预测电价存在较大的偏差，会造成储能的收益损失。对于储能运营商而言，其考虑的策略主要包括基于对未来24预测电价进行优化、基于历史电价生成电价概率函数进行优化等方式。2）储能以报量报价的方式参与市场。储能的报量报价是指一种同时申报电量和电价的投标方式，即通过申报电量-电价曲线的形式参与电能量市场。在这种报价方式下，储能运营商需要提交充放电报价以及储能的物理参数，由市场组织者根据市场出清模型确定储能的充放电计划，并根据出清电价获得相应的收益。但是在国外不同的市场模式中，报量报价的方式存在一些差别。（1）储能申报价差的方式。储能可以提交价差报价来参与市场，如图2所示，储能需要在批发市场中申报上下2条价格限值，当批发市场出清价高于其申报的放电价格时储能放电，反之批发市场价格低于其申报的充电价格时储能充电。文献根据储能充放电成本提交充放电价差报价，储能需要申报一个充电价格、一个放电价格以及储能的物理约束，参与市场的优化出清确定储价格