电力现货市场下储能系统经济效益研究_李梦露.pdf

第8卷 第1期2 0 2 3年2月分布式能源D i s t r i b u t e dE n e r g yV o l.8N o.1F e b.2 0 2 3D O I:1 0.1 6 5 1 3/j.2 0 9 6-2 1 8 5.D E.2 3 0 8 1 0 2基金项目:国网江苏省电力有限公司科技支持项目(J 2 0 2 1 1 0 6)P r o j e c t s u p p o r t e db yS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yS u p p o r tP r o j e c to fS t a t eG r i dJ i a n g s uE l e c t r i cP o w e rC o.,L t d.(J 2 0 2 1 1 0 6)电力现货市场下储能系统经济效益研究李梦露1,德格吉日夫2(1.国网江苏电力有限公司扬州供电公司,江苏省 扬州市2 2 5 0 0 0;2.国网经济技术研究院有限公司,北京市 昌平区1 0 2 2 0 9)摘要:储能在解决可再生能源发电不稳定性、间歇性问题上具有提高电网输配容量和控制电频波动的作用。合理的经济效益收益模式是储能发展的关键,为明确当前电力现货市场环境下储能系统的合理经济收益模式及主要影响因素,挖掘我国储能市场潜力,通过优劣势(s t r e n g t h sw e a k n e s so p p o r t u n i t yt h r e a t s,S WO T)分析模型分析其内外部环境。在此基础上,基于储能参与辅助服务市场和电力现货市场交易的特性分析,采用内部收益率(i n t e r n a l r a t eo f r e t u r n,I R R)模型,以江苏省某储能系统为例,研究在电力现货市场下储能系统经济效益量化的问题。以经济效益最大为目标构建模型并利用线性规划进行求解,在多个情景下验证电力现货市场下储能系统的经济效益。最后,从技术和经济2个不同角度,通过案例研究影响当前储能系统经济性的最主要因素,算例结果表明:基于技术角度,充放电循环次数是主要影响因素;基于政策定价角度,峰谷价差水平是主要影响因素。随着我国储能系统投资成本及技术水平的进步,在电力现货市场全面放开的背景下,储能系统将具有越来越强的经济效益。关键词:储能系统;优劣势(SWOT)分析;电力辅助服务;内部收益率(I R R);电力现货市场中图分类号:T K0 1 文献标志码:AE c o n o m i cB e n e f i t so fE n e r g yS t o r a g eS y s t e mU n d e r t h eE l e c t r i c i t yS p o tM a r k e tL IM e n g l u1,D EG e j i r i f u2(1.Y a n g z h o uP o w e rS u p p l yC o m p a n y,S t a t eG r i dJ i a n g s uE l e c t r i cP o w e rC o.,L t d.,Y a n g z h o u2 2 5 0 0 0,J i a n g s uP r o v i n c e,C h i n a;2.S t a t eG r i dE c o n o m i ca n dT e c h n i c a l I n s t i t u t i o nC o.,L t d.,C h a n g p i n gD i s t r i c t,B e i j i n g1 0 2 2 0 9,C h i n a)A B S T R A C T:E n e r g ys t o r a g ec a ni m p r o v et h et r a n s m i s s i o na n dd i s t r i b u t i o nc a p a c i t yo fp o w e rg r i da n dc o n t r o l t h ef l u c t u a t i o no fp o w e rf r e q u e n c yi ns o l v i n gt h ep r o b l e m so fi n s t a b i l i t ya n di n t e r m i t t e n c eo fr e n e w a b l ee n e r g yg e n e r a t i o n.R e a s o n a b l ee c o n o m i cb e n e f i tm o d e l i st h ek e yt ot h ed e v e l o p m e n to fe n e r g ys t o r a g e.I no r d e rt oc l a r i f yt h er e a s o n a b l ee c o n o m i cb e n e f i t m o d e la n d m a i ni n f l u e n c i n gf a c t o r so fe n e r g ys t o r a g es y s t e m i nt h ec u r r e n te l e c t r i c i t ys p o tm a r k e t e n v i r o n m e n t a n dt a pt h ep o t e n t i a lo fC h i n a se n e r g ys t o r a g em a r k e t,t h i sp a p e ra n a l y z e s i t si n t e r n a l a n de x t e r n a l e n v i r o n m e n t t h r o u g hs t r e n g t h sw e a k n e s so p p o r t u n i t y t h r e a t s(S WO T)a n a l y s i s.O n t h i sb a s i s,b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fe n e r g ys t o r a g ep a r t i c i p a t i n gi nt h ea u x i l i a r ys e r v i c em a r k e ta n dt h ee l e c t r i c i t ys p o tm a r k e t,t h e i n t e r n a l r a t eo f r e t u r n(I R R)m o d e l i s a d o p t e d,a n da ne n e r g ys t o r a g e s y s t e mi nJ i a n g s up r o v i n c e i s t a k e na sa ne x a m p l e t os t u d yt h eq u a n t i f i c a t i o no f t h ee c o n o m i cb e n e f i t so f t h ee n e r g ys t o r a g es y s t e mi nt h ee l e c t r i c i t ys p o tm a r k e t.T h ee c o n o m i cb e n e f i t so ft h ee n e r g ys t o r a g es y s t e mi nt h es p o te l e c t r i c i t ym a r k e ta r ev e r i f i e di ns e v e r a ls c e n a r i o sb yb u i l d i n gam o d e lw i t ht h eg o a lo fm a x i m i z i n ge c o n o m i cb e n e f i t sa n ds o l v i n gi tb yu s i n gl i n e a rp r o g r a mm i n g.F i n a l l y,f r o mt w od i f f e r e n ta n g l e so ft e c h n o l o g ya n de c o n o m y,t h e m o s ti m p o r t a n tf a c t o r so f c u r r e n t e n e r g ys t o r a g es y s t e me c o n o m ya r e f o u n dt h r o u g hc a s es t u d y.T h ec a l c u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a t,f r o mt h e t e c h n i c a l p o i n t o f v i e w,t h en u m b e ro f c h a r g e a n dd i s c h a r g e c y c l e s i s t h em a i n i n f l u e n c i n g f a c t o r;B a s e do np o l i c yp r i c i n g,t h ep e a k-v a l l e yp r i c ed i f f e r e n c e l e v e l i s t h em a i ni n f l u e n c i n gf a c t o r.W i t ht h ep r o g r e s so f i n v e s t m e n t1 2 分布式能源第8卷 第1期c o s t a n dt e c h n i c a l l e v e lo fe n e r g ys t o r a g es y s t e mi nC h i n a,e n e r g ys t o r a g es y s t e m w i l lh a v es t r o n g e ra n ds t r o n g e re c o n o m i cb e n e f i t su n d e r t h eb a c k g r o u n do f f u l l l i b e r a l i z a t i o no fp o w e rs p o tm a r k e t.K E Y WO R D S:e n e r g ys t o r a g es y s t e m;s t r e n g t h sw e a k n e s so p p o r t u n i t yt h r e a t s(SWOT)a n a l y s i s;p o w e ra u x i l i a r ys e r v i c e;i n t e r n a l r a t eo f r e t u r n(I R R);e l e c t r i c i t ys p o tm a r k e t0 引言 从可再生能源装机容量角度看,根据国家统计局发布的统计公报数据1,2 0 2 1年末全国并网风电装机容量3 2 8.4 8TW,增长1 6.6%;并网太阳能发电装机容量3 0 6.5 6TW,增长2 0.9%。我国的风光装机容量一直处于较高的增长趋势。目前我国的储能项目配置以源侧新能源配置储能和独立储能应用为主,从储能渗透率角度看,根据中关村储能产业 技 术 联 盟(C h i n a e n e r g y s