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华南理工陈皓勇:储能参与电力市场的机制与商业模式

特普生科技 特普生科技 2023-08-13 12 226

一、 相关背景

1、国外储能发展经验与启示

政策: 海外政策支持是储能发展的底层逻辑,通过颁布多项激励政策和规划推动储能市场发展。

电力市场机制:具备较成熟的电力现货市场和辅助服务市场,多元化的电力品种提供收益支撑

经济性:在高收益、政策补贴和储能成本下降的驱动下,海外储能项目已具备较高的经济性。

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2、国内市场机制改革处于探索阶段

虽然国内已有20余省份启动了电力辅助服务市场,但目前还仅处于初级阶段,主要交易品种仅限于调峰和部分地区的调频。此时,建立成熟的竞争性电力市场运行机制仍然面临很大的挑战,因为各种电力辅助服务的具体价格和储能价值都尚未合理核定,收益也很难兑现。

在这样的背景下,我们需要深入思考如何推动电力市场发展,让市场机制更加完善,为电力储能的稳健发展提供更加有力的保障。新型储能目前尚处于商业化初期,市场机制和商业模式不成熟,市场投资意愿较低。

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二、储能参与电力市场的机制设计

储能参与市场化交易的关键问题与挑战

1、缺乏体现储能价值的市场化运营机制

储能是灵活性供电的提供者,但真正决定电力系统灵活性的市场价值及其实现的市场机制并不完善,真正推#储能产业健康发展的政策机制需要在全面深化电力体制改革过程中逐步建立与完善。

2、技术成熟度和适用性仍需进一步提高

各类储能技术成熟度总体不高,甚至技术相对成熟的电化学储能,仍然存在安全性、适应性以及成本等当前,问题,由于尚未实现规模化应用,加之技术成本高,储能电站成本居高不下。

3、储能应用的受益主体多元化,政策设计难度大

充分激发市场各类主体投资储能的积极性,需要设计能够充分本现储能价值的电力市场,以及公平的收益分配机制。

4、大规模储能进入电力系统存在着各种因素制约

在技术层面,大规模储能对于电网的影响和响应需要进行科学验证,且目前储能行业标准体系还不完善,安全规范尚未形成

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总体原则

· 主体认定

独立新型储能:

对具有法人资格的新建新型储能项目,按照自愿原则,在具备独立计量、控制等技术条件,符合相关标准规范和电力市场运营机构等有关方面要求,并接入调度自动化系统可被电网监控和调度的基础上,可转为独立储能,作为独立主体参与电力市场。具体功率要求要结合地区新型储能发展实际情况而定。

就地配建形式存在的新型储能:

和新能源场站在同一个并网节点,可以与新能源厂站视作同主体运行和考核。按照现有规则跟随新能源厂站参与市场。

异地配建形式存在的新型储能:

新能源站为了建设新能源必须配建的储能,和新能源厂站不在同一并网节点,不能视作同一主体运行和考核。满足条件后可转为独立储能,以独立主体身份参与电力市场,参与形式可参照独立储能参与市场化交易形式。

· 市场准入条件

新型储能作为新型市场主体注册,按要求签订入市协议和交易承诺书,办理数字安全证书。

(1) 以就地配建形式存在的新型储能设施

在完成站内计量、控制等系统改造并符合相关技术要求后,就地配建储能设施与所属电源主体可视为同一市场主体,按照现有相关规则参与电力市场。

(2) 以异地配建形式存在的新型储能设施

异地配建储能设施签订并网调度协议,接入调度自动化系统可被电网监控和调度,具备电力、电量数据分时计量与传输条件,数据准确性与可靠性满足要求,且满足具有法人资格、财务独立核算、信用良好、能够独立承拒民事责任的经济实体条件,向调度、交易机构备案后可转为独立储能,作为独立主体参与电力市场,与其他发、用电侧主体遵循同样的市场规则。

(3) 独立储能设施

结合地区的实际情况,设定新型储能参与电能量市场、辅助服务市场等市场的容量门槛 (如山东5MW/10MWh)。


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现货市场开展前后独立储能参与市场设计总图

· 参与方式

依据国内各地区的电力市场实际开展情况,可分别按现货市场开展前后设计储能参与方式。现货市场开展前储能参与的市场类型有中长期电能量市场和调峰市场;现货市场开展后,储能可参与中长期电能量市场、现货电能量市场、调频市场以及容量补偿等。

· 调度方式

设计独立储能可以自调度方式(独立储能自行管理荷电状态)参与中长期和现货电能量市场,也可以接受电网调度的方式 (独立储能i上报其容量等信息后,接受电网调度机构的统一调度)参与现货电能量、调峰和调频辅助服务市场。


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三、 储能参与电力市场商业模式分析

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储能参与市场盈利测算

算例设置

对于典型配置的储能单独参与市场的商业模式进行测算,不考虑政府补贴,考虑以下两种类型:

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现货开展前储能盈利模式


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现货开展后储能盈利模式

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用户侧储能盈利机制

聚合式储能盈利机制

1、满足一定技术条件的情况下,作为独立储能参与电力市场在电能量市场中利用峰谷套利与通过参与辅助服务市场获取服务费用来获取盈利

2、提供共享服务

一是分段,可通过实际计量与控制等技术条件,将储能容量进行分段,作为不同的市场主体摘牌其他市场主体的储能服务需求

二是分时,单个共享储能市场主体可与其它市场主体达成一定时间的储能服务交易,合同完成前,其它市场主体需将储能恢复到原始荷电状态。

共享储能服务场景

共享储能电站 (独立储能电站、分布式储能及聚合式储能)可以以共享的方式为电源侧、电网侧和用户侧各主体提供多种服务,实现多重收益。

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源网荷三侧储能服务场景


共享储能服务方式

(一) 单个共享储能电站可依据实际计量与控制等技术条件,将储能容量分段,并分别作为不同的市场主体提供储能服务需求,从而形成一对一储能服务交易关系,便于调度与考核。

(二) 单个共享储能市场主体可与其它市场主体达成一定时间的储能服务交易,合同完成前,其它市场主体需将储能恢复到原始荷电状态,从而不影响之后储能交易合同的执行。

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特普生,成立于2011年,是国家高新技术、专精特新企业。主要研制NTC芯片热敏电阻温度传感器储能线束储能CCS集成采集母排储能模组铝巴等温度采集产品系列。一体化研制、一致性品质的特普生,竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用0.3%精度;专利百项,保留不公开技术2项;为全球新能源产品、大消费品与工业品提供了定制化的温度采集技术。

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