一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略制造技术

本发明专利技术涉及一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，它包括以下步骤：步骤1：对储能的典型属性分析：储能的典型属性包括功率容量MW、能量容量MWh和充放电效率；步骤2：制定竞价策略：从充放电水平、市场需求、新能源预测三个方面对储能进行制定竞价策略；步骤3：制定定价策略：根据步骤2制定的竞价策略计算出最优市场竞争价格；本发明专利技术具有计算储能的期望价值、有效稳定储能行业利润、减少市场不稳定因素的优点。因素的优点。因素的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略


[0001]本专利技术属于可再生能源
，具体涉及一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略。

技术介绍

[0002]近年来，可再生能源应用规模与比例在大幅提升，然而间歇性是风电、光伏等可再生能源的一大特点，无法像传统化石能源发电水时间稳定输出，而是具有波动性与随机性，这意味着需要储能系统介入调节，以缓解电力需求供给不匹配所导致的种种问题，借由储能技术可以渐缓可再生能源因间歇性而带来的负面影响，增加电力调配的弹性、改善电力质量、提升电压稳定性；在原来政府制定的峰谷价差模式下，储能的充放电与利润较为直观，在低价时充电高价时放电是普遍的盈利模式；当电力参与现货市场后，电价波动较大，价格信号变得模糊，原始的储能价差盈利模式在电力现货市场中难以适用，使得储能充放电决策困难且利润不稳定；因此，提供一种计算储能的期望价值、有效稳定储能行业利润、减少市场不稳定因素的一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种计算储能的期望价值、有效稳定储能行业利润、减少市场不稳定因素的一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，它包括以下步骤：
[0005]步骤1：对储能的典型属性分析：储能的典型属性包括功率容量MW、能量容量MWh和充放电效率γ；
[0006]步骤2：制定竞价策略：从充放电水平、市场需求、新能源预测三个方面对储能进行制定竞价策略；
[0007]步骤3：制定定价策略：根据步骤2制定的竞价策略采用贝尔曼方程计算出最优市场竞争价格。
[0008]所述的步骤1中的功率容量MW为K
CH
，K
CH
是储能的最大功率，限制了储能的最大能量流，决定了储能利用套利机会的速度；所述的能量容量MWh为K
E
，K
E
是储能所能容纳的最大能量水平，限制了储能套利能力的时间范围；所述的充放电效率γ为：能量功率比E/CH决定了储能利用套利直到其容量限制的速度，较低的能量功率比意味着更快的充放电，储能因此在较小的价格波动中也可以获利；充放电过程中需要消耗一些能量，留存电净比率称为充放电效率γ，γ∈(0，1)，用百分数表示，电池通常有较高的充放电效率，因此γ在0.8～0.95之间。
[0009]所述的步骤2中的充放电水平具体为：储能的充电水平Ch∈CH将其价值问题在日期和时间段之间联系起来，它会影响到储能未来的电量；如果储能在一个时段结束时出售
了所有的电量，那么下一个时段就不能出售任何电量，一天起始时段的充电水平限制了储能在这一天可以使用的策略；若储能预计第二天开始时段的价格较高，它可能会在今天的最后时段保留较高的充电水平，以便在第二天开始时出售电力；若储能预计第二天开始时段的价格较低，它可能会在今天的最后时段保留较低的充电水平，以便在第二天开始时购买电力；假设d日共有H个时段，在h时段的充电水平为Ch
dh
，储能在d日的起始充电水平为Ch
d
，d日一天的充电计划为：Ch
d
＝(Ch
d1
,...,Ch
dH
)，d日最后时段的充电水平Ch
dH
为d+1日的起始充电水平，即Ch
dH
＝Ch
d+1
。储能i的每日期望回报为：式中，为h时段的市场出清价格；假设储能i的充放电效率γ＝1，每一天市场参与者包括储能都能观察到公共市场信号X
d
∈χ，公共市场信息包括公开的市场需求、新能源发电预测；基于X
d
，X
d+1
具有概率密度函数f
X
(X
d+1
|X
d
)。
[0010]所述的步骤2中的市场需求具体为：储能通过买卖电力参与电力批发市场，并通过价差套利来创收；当市场中的储能体量很少时，其行为不会影响市场价格；当储能体量足够大时，当它购买电力时市场价格升高、出售电力时市场价格降低；储能的充放电将电力生产从用电高峰期转移到非用电高峰期；与火电机组不同，储能的生产成本也即是储能充电时的电价是动态的。
[0011]所述的步骤2中的新能源预测具体为：储能的竞价策略σ
i
是公共市场信息和起始时段充电水平的映射，即其中表示满足功率和能量容量技术约束下的竞价策略集；给定马尔可夫策略σ，储能的期望价值方程为：式中，σ
‑
i
为其他类型发电商的竞价策略；β为折现因子。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术为一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，目前，国内可投入商业化应用的储能技术有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂电池储能、铅酸电池储能、蓄热储能；储能的定价与原材料的价格息息相关，近年来由于原材料价格持续上涨、储能收益不明确、调度次数不稳定、业主对价格敏感度高等因素，供需两头进一步挤压了储能系统集成商的利润空间，行业整体毛利率在10％左右；因此，在经济学的角度上，本专利技术对储能的期望价值进行计算能有效的稳定储能行业的利润，减少市场不稳定因素；另外本专利技术动态地考虑储能跨期最优定价问题，并使用贝尔曼方程解决储能估值问题，经济学上，贝尔曼方程主要解决最优化问题，如储能定价上的利润最大化问题与充放电最优化问题；另外本专利技术可用于不同的市场环境与气候环境，就目前来说，可用于商业化的储能技术较多，在不同市场环境中储能技术的优缺点、成本、发展情况也不尽相同，相较于储能技术的发展，本专利技术储能竞价策略更侧重于经济上，利用充放电水平、市场需求、新能源预测计算出最优市场竞争价格，因此，对于不同的储能技术或气候环境，本专利技术储能定价策略都能适用；本专利技术具有计算储能的期望价值、有效稳定储能行业利润、减少市场不稳定因素的优点。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略的结构图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0015]实施例1
[0016]如图1所示，一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，它包括以下步骤：
[0017]步骤1：对储能的典型属性分析：储能的典型属性包括功率容量MW、能量容量MWh和充放电效率γ；
[0018]步骤2：制定竞价策略：从充放电水平、市场需求、新能源预测三个方面对储能进行制定竞价策略；
[0019]步骤3：制定定价策略：根据步骤2制定的竞价策略采用贝尔曼方程计算出最优市场竞争价格。
[0020]本专利技术为一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，目前，国内可投入商业化应用的储能技术有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂电池储能、铅酸电池储能、蓄热储能；储能的定价与原材料的价格息息相关，近年来由于原材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：对储能的典型属性分析：储能的典型属性包括功率容量MW、能量容量MWh和充放电效率γ；步骤2：制定竞价策略：从充放电水平、市场需求、新能源预测三个方面对储能进行制定竞价策略；步骤3：制定定价策略：根据步骤2制定的竞价策略采用贝尔曼方程计算出最优市场竞争价格。2.如权利要求1所述的一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，其特征在于：所述的步骤1中的功率容量MW为K
CH
，K
CH
是储能的最大功率，限制了储能的最大能量流，决定了储能利用套利机会的速度；所述的能量容量MWh为K
E
，K
E
是储能所能容纳的最大能量水平，限制了储能套利能力的时间范围；所述的充放电效率γ为：能量功率比E/CH决定了储能利用套利直到其容量限制的速度，较低的能量功率比意味着更快的充放电，储能因此在较小的价格波动中也可以获利；充放电过程中需要消耗一些能量，留存电净比率称为充放电效率γ，γ∈(0，1)，用百分数表示，电池通常有较高的充放电效率，因此γ在0.8～0.95之间。3.如权利要求1所述的一种基于充放电水平与市场信号的储能定价策略，其特征在于：所述的步骤2中的充放电水平具体为：储能的充电水平Ch∈CH将其价值问题在日期和时间段之间联系起来，它会影响到储能未来的电量；如果储能在一个时段结束时出售了所有的电量，那么下一个时段就不能出售任何电量，一天起始时段的充电水平限制了储能在这一天可以使用的策略；若储能预计第二天开始时段的价格较高，它可能会在今天的最后时段保留较高的充电水平，以便在第二天开始时出售电力；若储能预计第二天开始时段的价格较低，它可能会在今天的最后时段保留较低的充电水平，以便在第二天开始时购买电力；假设d日共有H个时段，在h时段的充电水平为Ch<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，尹硕，张艺涵，刘军会，李虎军，杨钦臣，邓方钊，陈兴，柴喆，路尧，梁嘉玮，邓振立，司佳楠，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：