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近日，太原理工大學(xué)孫宏斌教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)哥倫比亞大學(xué)、英國(guó)劍橋大學(xué)、清華大學(xué)清華-伯克利深圳學(xué)院等團(tuán)隊(duì)合作，在《焦耳》雜志發(fā)表論文《電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)如何影響儲(chǔ)能參與經(jīng)濟(jì)高效的脫碳進(jìn)程》，關(guān)注了從早期到深度脫碳階段，電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)如何影響儲(chǔ)能對(duì)降低運(yùn)行成本與碳排放的貢獻(xiàn)。



全球?qū)袅闩欧诺钠惹行枨?、?chǔ)能成本的不斷降低以及各國(guó)政策的支持，推動(dòng)著電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能容量的不斷增加。在加州、德克薩斯州、澳大利亞和德國(guó)等國(guó)家和地區(qū)，研究人員發(fā)現(xiàn)能量市場(chǎng)已經(jīng)取代調(diào)頻市場(chǎng)成為儲(chǔ)能參與的主要市場(chǎng)。

儲(chǔ)能可以利用低成本零排放的風(fēng)能或太陽(yáng)能進(jìn)行充電，以替代化石能源來滿足電力需求，從而實(shí)現(xiàn)低成本脫碳的目標(biāo)。然而，在以北美為代表的自由電力市場(chǎng)中，儲(chǔ)能主要追求自身利益而非社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益，儲(chǔ)能的充放電并非僅僅基于降低系統(tǒng)成本或碳排放的需求，還受到儲(chǔ)能競(jìng)價(jià)、發(fā)電機(jī)競(jìng)價(jià)、負(fù)荷需求和可再生能源份額等因素的影響。

在這一背景下，研究團(tuán)隊(duì)研究了在不同市場(chǎng)參與方式下，儲(chǔ)能對(duì)脫碳進(jìn)程的貢獻(xiàn)，建立了兩階段市場(chǎng)模型，通過儲(chǔ)能投標(biāo)和市場(chǎng)出清的算法和模型創(chuàng)新，考慮了以往被忽視的儲(chǔ)能自身對(duì)市場(chǎng)出清結(jié)果的影響。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)存在飽和效應(yīng)，即增加儲(chǔ)能容量可能會(huì)增加運(yùn)行成本和碳排放。這一現(xiàn)象的原因是現(xiàn)有的儲(chǔ)能市場(chǎng)參與機(jī)制不合理，現(xiàn)有市場(chǎng)機(jī)制要求儲(chǔ)能與發(fā)電機(jī)負(fù)荷一樣競(jìng)價(jià)，而儲(chǔ)能的報(bào)價(jià)是基于其對(duì)未來電價(jià)的預(yù)測(cè)；但是在實(shí)際市場(chǎng)中，儲(chǔ)能的充放電行為則會(huì)影響未來電價(jià)。因此，儲(chǔ)能容量越大，其報(bào)價(jià)會(huì)越偏離市場(chǎng)需要，對(duì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)也會(huì)隨之降低甚至產(chǎn)生反作用。

研究顯示，在現(xiàn)有市場(chǎng)機(jī)制下，更深層次的脫碳需要用戶負(fù)擔(dān)更高的電力成本。如果可以通過政策激勵(lì)引導(dǎo)儲(chǔ)能合理參與日前市場(chǎng)與實(shí)時(shí)市場(chǎng)，提高儲(chǔ)能容量可以在一定程度上提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，實(shí)現(xiàn)低成本脫碳。

原標(biāo)題：研究發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)存在飽和效應(yīng)