需求侧资源与共享储能协同消纳清洁能源交易机制研究

作     者：赵宁宁 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：刘敦楠

授予年度：2021年

学科分类：02[经济学] 0202[经济学-应用经济学] 

主      题：清洁能源 需求侧资源 共享储能 交易机制 CPLEX求解器 

摘      要：走可持续绿色发展之路是世界各国的共识,发展清洁能源是实现这一目的的重要举措。世界范围内的清洁能源装机量、发电量、消纳量呈现井喷式增长,为节能减排、气候环境改善带来了明显效果。这得益于清洁能源政策的积极推动,但仅靠政策扶持无法实现清洁能源提质增效的最终目标,需要建立有效的便捷的市场机制和交易模式以促进清洁能源参与市场化交易,实现市场在资源配置中起决定性作用的目的。中国承诺在2030年碳排放达到峰值、2060年实现碳中和,并提出继续推进清洁能源发展的战略方向,尤其是促进风电、光伏发电、水电的并网消纳,积极开展区域、省间、省内的清洁能源电力市场交易。清洁能源难以实现大规模消纳的一个重要原因是其负荷不具有可控性,即使以低于火电的价格参与市场竞争,用户仍需考虑供电中断带来的风险和损失而减少对清洁能源的消纳。因此亟需建立一套便捷高效的交易机制促进清洁能源发电商、用户间的交易,同时需要建立完善的储能服务机制为用户在可调节范围内的用电需求提供保障。本文立足于上述背景和现实问题开展了进一步研究工作,各章节的研究内容均是在研究背景、国内外研究现状、研究总结的基础上,依据“梳理现状——提出问题——理论分析——建立模型——算例推演的思路设置和开展的。本文首先立足于清洁能源高速发展的背景,梳理促进清洁能源发展的政策机制和市场机制,并分析需求侧资源、储能技术在促进清洁能源消纳方面的应用。接着详细阐述本文的重点研究内容,共分为三部分:一是是建立清洁能源发电商、用户和储能间互动交易的新模式;二是确立参与交易的主体间最优合作方案、收益分享和成本共担机制;三是对所提模式和机制进行实证分析。新模式即清洁能源发电商与用户间采取“报价不报量的形式签订双边协商电价合同,按实际消纳量进行结算。最优合作方案即在清洁能源发电预测数据、用户基荷预测数据、需求侧资源调节能力、储能系统调节能力的约束下,制定系统的出力方案,达到清洁能源电量全额消纳的同时用户付出的成本最小。经过实证分析验证了所提模式具有促进清洁能源消纳的实际作用,充分发挥了需求侧资源、共享储能在消纳清洁能源方面的潜力,并证明了该模式下的用户整体收益大于峰谷分时电价下的收益,具有对用户的经济刺激作用,可以激发市场活力。本文为促进清洁能源消纳提供了一定的研究支撑。