中国储能网讯：

01.研究背景

  园区共享储能（SES）模式是解决工业用户单独配储建设成本高昂、利用效率低下等问题的有效途径之一。在此模式下，处于同一园区内的工商业用户可共同投资运营一个SES电站。各用户无须单独安装储能，即可享受同样的储能调节服务，可以充分发挥不同用户调节需求的时序互补特性，通过统筹优化提升储能设备利用率、改善投资成效。然而，现有用户侧SES模式的盈利渠道较为单一，经济效益受峰谷电价的影响较大。这些问题严重影响了SES模式的经济性，制约着SES模式的应用与推广。因此，本文针对现有SES模式的痛点问题，以SES的优化配置问题为切入点，提出了新的规划思路。

  现有研究一方面多侧重于协调多用户调节需求以确定最佳储能配置方案，鲜少针对电力市场环境下共享储能的其他盈利渠道与投资成效作进一步探讨；另一方面，在测算SES经济效益时常常忽视市场政策、峰谷价差等因素的演化特性。针对上述问题，本文结合现有电力市场规则设计了基于多用户合作的工业园区SES运营模式，并且在SES经济效益测算过程中考虑了重要因素的演化特性，旨在提高SES的利用效率与经济效益，制定最佳的SES配置方案。

02.基于多用户合作的园区共享储能运营模式

  在利用SES节约用户用电成本的基础上，若能整合园区用户与SES的灵活调节能力到电力辅助服务交易中，将进一步发挥二者的互补调节潜能、改善投资成效。补贴价格较高的需求响应（DR）市场的出现为上述需求侧资源有序参与电网运行调节提供了可能。在配置SES后，园区用户通过组成合作联盟可达到DR市场的准入门槛，通过提供DR服务获取高额的响应补贴。因此，本文在现有模式的基础上考虑配置SES的工业用户联盟参与DR市场获取额外收益，提出了如图1所示的园区共享储能运营模式。

图1 基于多用户合作的园区共享储能运营模式

  根据用户的日负荷水平，可将SES的应用场景分为高峰负荷场景与一般负荷场景。高峰负荷场景下用户较高的尖峰负荷直接影响着用户的月度需量电费以及专变扩建需求，此时SES主要通过需量管理与动态增容降低用户成本。一般负荷场景下SES一方面可以在DR市场开启时配合用户联盟参与其中获取响应补贴，另一方面也可以通过低储高发实现峰谷套利。

03.市场时序演变情况分析

  目前我国的DR市场主要针对需求侧主体开放，虽制定了可观的补贴价格但较低的开启频次使得需求侧资源的调节能力未得到充分利用；调峰辅助服务市场主要针对具有较强调节能力的电源型主体开放，虽允许需求侧主体的参与但较低的补贴价格使得需求侧主体的参与意愿较低。结合两类市场的不平衡现状以及国家发展改革委所提出的“逐步将DR作为电网经济运行常态化调节措施”，本文预测DR服务将会逐步纳入调峰辅助服务市场之中，其开展频次远高于目前DR市场的开启频次以充分发挥需求侧资源的调节能力，补贴价格则在目前的DR补贴价格与调峰补偿价格之间。本文的后续研究均站在未来的时间节点，建立在此假设的基础之上。

  此外，分时电价的峰谷价差影响着SES的套利收益，因此必须考虑到长时间尺度内峰谷价差的变化情况。2021年4月，国家能源局、国家发展改革委发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》等一系列文件，提出要进一步拉大峰谷价差，为用户创造更大的效益空间，因此从短期的角度看峰谷价差将呈逐渐拉大的趋势。但从长期的角度看，随着储能规模的增加、一系列削峰填谷的措施逐渐生效，电网的峰谷差将逐渐得到控制，峰谷价差最终必然呈逐渐减小的趋势。

04.双层模型框架

  本文针对所提出的园区SES运营模式，构建考虑全周期运行调度过程的园区共享储能优化配置决策框架，如图2所示。上层模型根据用户调节需求形成SES初始配置方案，并将该方案传递给下层模型；下层模型则对该方案在全运行周期内的经济效益进行测算，并将联盟年运营成本传递给上层模型以修正规划结果，上下层模型既独立求解又相互制约。

图2 双层模型框架

05.算例分析

  本文基于浙江某工业园区内4个中小型工业用户的真实数据进行了仿真实验，验证了所提方法的有效性。同时，本文还设计了以下4个算例对不同运营模式下的储能经济效益进行分析，算例结果如表1所示。

  算例1：用户不配置储能，不参与DR市场；

  算例2：用户单独配置储能但不参与DR市场；

  算例3：用户共同投资SES但不参与DR市场；

  算例4：用户共同投资SES且联合参与DR市场（本文模式）。

表1 不同盈利模式下SES配置结果及经济效益对比

  对比算例1与算例2，可以看出各用户单独配置储能后，仅利用储能进行套利、需量管理以及动态增容，总成本节省153万元，经济性提升2.42%。

  对比算例2与算例3，可以看出各用户组成合作联盟共同投资运营SES后能够根据用户不同的储能调节需求实现SES的分时复用，从而提高SES的利用效率与经济效益，使得总成本进一步节省179万元，经济性提升2.91%。

  对比算例3与算例4，可以看出考虑用户联盟参与DR市场后，由于SES的利用效率进一步提高，用户联盟倾向于配置更大容量的SES，既可在DR市场开启时赚取高额的响应补贴，又可在其未开启时通过套利、需量管理等方式节省用电成本，最终可使得总成本进一步节省334万元，经济性提升5.50%。

06.总结

  本文针对用户侧SES应用场景考虑单一、运营收益测算粗糙问题，提出了市场环境下考虑全周期经济效益的工业园区共享储能优化配置方法，整合工业用户与SES的灵活调节能力到DR市场交易之中，并且考虑了重要参数在SES运行周期内的演化特性。所提方法拓宽了SES的盈利渠道，能够通过对SES经济效益的准确测算制定最佳储能配置方案，改善投资成效。

  未来将聚焦于各用户的负荷特性以及用户间的需求互补关系，优化园区用户的联盟策略，促进用户侧SES的推广应用。