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近日，太原理工大學(xué)孫宏斌教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國哥倫比亞大學(xué)、英國劍橋大學(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《電力市場設(shè)計(jì)如何影響儲能參與經(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，電力市場設(shè)計(jì)如何影響儲能對降低運(yùn)行成本與碳排放的貢獻(xiàn)。



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

儲能可以利用低成本零排放的風(fēng)能或太陽能進(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中，儲能主要追求自身利益而非社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益，儲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，還受到儲能競價、發(fā)電機(jī)競價、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)研究了在不同市場參與方式下，儲能對脫碳進(jìn)程的貢獻(xiàn)，建立了兩階段市場模型，通過儲能投標(biāo)和市場出清的算法和模型創(chuàng)新，考慮了以往被忽視的儲能自身對市場出清結(jié)果的影響。

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

研究顯示，在現(xiàn)有市場機(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引導(dǎo)儲能合理參與日前市場與實(shí)時市場，提高儲能容量可以在一定程度上提升社會經(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)儲能參與電力市場存在飽和效應(yīng)