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储能系统技术 ★ 5.0

储能所有权与市场行为互动关系的数据驱动分析

Data-Driven Analysis of the Interaction Between Storage Ownership and Market Behavior

作者 Zhaoyuan Wu · Zili Chen · Yi Ren · Lin Chen · Zun Guo · Ming Zhou
期刊 IEEE Transactions on Industry Applications
出版日期 2024年9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 市场力评估 数据驱动分析框架 市场行为 社会福利转移
语言:

中文摘要

随着市场自由化的推进,作为能源转型关键技术的储能,其投资主体呈现出多元化态势。然而,在自由化市场中,一个尚未得到有效解决的重要问题是如何评估储能的市场势力,尤其是考虑到所有权的多样性时。本文引入了一个数据驱动的分析框架,以研究储能所有权与市场行为之间的相互作用。本文建立了一个基于主体的双层模型,该模型能够有效捕捉储能的策略性市场行为与系统运行之间的动态关系。为提高模型的可扩展性,本文设计了一种基于随机森林的相关性分析算法,阐明了不同市场边界条件与储能市场行为之间的关系。案例研究结果表明,储能通过制造灵活性稀缺来行使市场势力,可通过影响跨期电价获得超过 16%的超额收益。此外,储能的所有权对其市场行为和社会福利转移有显著影响,当与灵活性机组合作时,储能可增加约 11%的超额收益。希望本文提出的分析框架能为储能市场机制和政策的设计提供有价值的参考。

English Abstract

With the Main Document advancement of market liberalization, energy storage, as a key technology for energy transition, has seen diversified investment entities. However, a significant unresolved issue in deregulated markets is how to assess the market power of energy storage, especially considering the diversity of ownership. This paper introduces a data-driven analysis framework to study the interaction between storage ownership and market behavior. The paper establishes a bi-level, agent-based model that effectively captures the dynamic relationship between strategic market behavior of storage and system operation. To enhance the scalability of the model, this paper designs a correlation analysis algorithm based on random forests, elucidating the relationship between different market boundary conditions and storage market behavior. Case study results demonstrate that energy storage exercises market power, particularly by creating flexibility scarcity, can obtain over 16% excess revenue by influencing inter-temporal electricity prices. Furthermore, the ownership of energy storage significantly impacts its market behavior and the transfer of social welfare, increasing approximately 11% excess revenue when collaborating with flexible units. It is hoped that the analysis framework proposed herein will offer valuable insights for the design of market mechanisms and policies pertaining to energy storage.
S

SunView 深度解读

从阳光电源的业务视角来看,这篇论文揭示了电力市场化进程中储能资产的市场行为规律,对公司储能系统业务的战略布局具有重要参考价值。

论文通过数据驱动的双层博弈模型,量化分析了储能所有权结构对市场行为的影响机制。研究发现储能可通过制造"灵活性稀缺"获得超过16%的超额收益,而与灵活性机组协同运营时这一收益可进一步提升11%。这一发现对阳光电源的储能系统产品开发和商业模式创新具有直接指导意义。当前公司PowerTitan系列储能系统在技术性能上已处于行业领先地位,但如何在市场化环境下优化资产配置策略、最大化投资回报,仍是亟待解决的课题。

该研究基于随机森林算法的关联分析方法,为储能市场行为预测提供了可扩展的技术路径。阳光电源可将此框架整合到智慧能源管理平台中,开发面向投资方的市场行为分析工具,增强储能系统解决方案的附加值。特别是在国内电力现货市场逐步推广的背景下,这种预测分析能力将成为差异化竞争优势。

技术挑战主要体现在两方面:一是不同区域市场规则差异显著,模型本地化需要大量实际运营数据支撑;二是储能市场力的监管政策尚不明确,可能影响商业模式的合规性。但机遇同样明显——论文揭示的所有权协同效应,为阳光电源探索"储能+光伏"、"储能+制氢"等综合能源服务模式提供了理论依据,有助于构建更具市场竞争力的新能源生态系统,推动从设备供应商向能源服务商的战略转型。