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储能系统技术 ★ 5.0

多市场中具有风险与预期溢价的能量存储容量复用

Energy Storage Capacity Multiplexing With Risk and Expected Premium in Multimarket

作者 Binhuan Gao · Xiaohe Yan · Nian Liu · Alexis Pengfei Zhao
期刊 IEEE Transactions on Industrial Informatics
出版日期 2025年8月
技术分类 储能系统技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 储能 市场价格风险 市场耦合 预期溢价 运营方法
语言:

中文摘要

作为重要的市场主体,储能(ES)可同时参与多个电力市场并从中获益。然而,当前储能的运营模式主要侧重于计算市场收益,未能准确评估市场价格的风险和相关性。因此,本文设计了一种考虑市场价格风险和耦合性的储能运营方法。首先,设计了一种考虑市场价格风险和市场耦合性的储能多市场复用运营方案。其次,引入广义自回归条件异方差和指数加权移动平均模型来精确评估价格风险,并设计了动态Copula方法来反映耦合系数。此外,引入了通过实物期权理论计算的预期溢价概念,从而能够在市场正向波动的情况下制定更精细的利润最大化策略。以基于美国PJM多市场的实际框架进行验证,与传统投资组合方法相比,该方法使收益提高了18.2%,为储能挖掘潜在价值提供了新的商业模式。

English Abstract

As an important market entity, energy storage (ES) can participate in multiple electricity markets simultaneously and benefit from them. However, the current operation models for ES primarily concentrate on calculating market revenue, which fails to assess the risk and correlation of market prices accurately. Thus, this article designs an operation method for ES considering price risk and coupling in markets. First, a multiplexing scheme is designed for ES operation in multimarket, considering market price risk and market coupling. Second, generalized autoregressive conditional heteroskedasticity and exponentially weighted moving average models are introduced to precisely assess price risk, and a dynamic Copula method is designed to reflect the coupling coefficient. Furthermore, it introduces the concept of expected premium calculated through real options theory, allowing for more refined profit maximization strategies under positive fluctuating market conditions. Demonstrated with a real PJM multimarket-based framework, the proposed method leads to an 18.2% increase compared to the traditional portfolio method, which provides a new business model for ES to unlock its potential value.
S

SunView 深度解读

从阳光电源储能业务发展角度看,该论文提出的多市场容量复用运营方法具有重要战略价值。当前公司PowerTitan、PowerStack等储能系统在全球市场快速部署,但传统运营模式多聚焦单一市场收益测算,未能充分挖掘储能资产的多元价值。该研究引入GARCH和EWMA模型量化价格风险,结合动态Copula方法评估市场耦合关系,为储能系统同时参与能量、辅助服务、容量等多个电力市场提供了科学决策框架。

该技术对阳光电源的核心价值体现在三个层面:首先,18.2%的收益提升直接增强储能项目的投资回报率,这对公司拓展北美、欧洲等成熟电力市场具有显著竞争优势;其次,基于实物期权理论的预期溢价概念,能够指导公司优化储能系统的功率配置和容量设计,提升产品差异化能力;第三,多市场风险评估机制可整合到公司iSolarCloud等能源管理平台,形成智能化运营服务的增值业务模式。

从技术成熟度看,该方法基于PJM真实市场数据验证,具备较强的工程化基础,但在中国电力市场环境下仍需适配现货市场建设进度和交易规则差异。主要挑战在于多市场实时数据获取、模型计算复杂度与响应速度的平衡,以及不同区域市场机制的本地化调整。对阳光电源而言,机遇在于将该算法嵌入储能系统EMS,打造"硬件+算法+服务"的综合解决方案,在全球储能市场从设备供应商向能源资产运营服务商转型中占据技术制高点。建议公司研发团队深度跟进该技术方向,结合实际项目开展联合验证。