王輝，梁登香，韓曉娟

（華北電力大學(xué)控制與計算機工程學(xué)院，北京市 昌平區(qū) 102206）

0 引言

隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源的大規(guī)模開發(fā)，交直流輸電規(guī)模增大，大量電力電子元器件進(jìn)入電網(wǎng)，加劇了電網(wǎng)的復(fù)雜程度。同時，人工智能的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等出現(xiàn)，對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的運行方式提出了新的要求。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造電網(wǎng)設(shè)備的全面互聯(lián)、互通和互操作的“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，已成為新時代我國電力能源體系的發(fā)展趨勢[1-3]。

儲能系統(tǒng)作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵支撐，可有效彌補風(fēng)電、光伏等間歇式新能源并網(wǎng)時給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來的挑戰(zhàn)，不但能提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，同時還能夠優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[4-10]。通過在發(fā)電側(cè)配置儲能，可以有效解決風(fēng)電、光伏等可再生能源的波動性和間歇性，顯著提高風(fēng)能、光能的消納水平；在負(fù)荷側(cè)配置儲能，可以有效實現(xiàn)需求側(cè)管理，提高供電質(zhì)量，降低用戶的用電成本；在輸配電側(cè)配置儲能，可以為系統(tǒng)提供無功支持，緩解線路阻塞，延緩輸配電設(shè)備的擴容升級。此外，儲能還可以參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)，為系統(tǒng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、電壓支持和備用容量等服務(wù)[11-13]。

隨著電力市場的進(jìn)一步深化改革，電力輔助服務(wù)市場成為改革的熱點和重點。2017年9月，國家發(fā)改委和國家能源局等五部門聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指出“允許儲能系統(tǒng)參與機組聯(lián)合或作為獨立主體參與輔助服務(wù)交易”，初步建立了儲能參與輔助服務(wù)的市場機制。東北、山西、福建、山東、新疆、寧夏、廣東、甘肅等8個電力輔助服務(wù)市場改革試點所公布的輔助服務(wù)試運行方案中，專門為儲能系統(tǒng)制定了相關(guān)的運營規(guī)則，這意味著儲能技術(shù)作為一種新興的技術(shù)手段，出現(xiàn)在輔助服務(wù)市場的視野內(nèi)，未來隨著政策及市場的影響，儲能在電力輔助服務(wù)市場將迎來新的發(fā)展浪潮。

本文以儲能參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下的輔助服務(wù)為應(yīng)用場景，分析了儲能在調(diào)峰、調(diào)頻、電壓支持和備用容量領(lǐng)域的參與機制，歸納總結(jié)了當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，討論了儲能在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下輔助服務(wù)中的發(fā)展前景和研究方向。同時結(jié)合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，對儲能在我國參與輔助服務(wù)的商業(yè)模式進(jìn)行了探討，為后續(xù)開展更深入的研究提供參考與借鑒。

1 儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

儲能是指通過一定的裝置或物理介質(zhì)將能量存儲起來的技術(shù)，儲能技術(shù)按其存儲介質(zhì)進(jìn)行分類，可以分為機械儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能和相變儲能等。機械儲能主要是通過將電能和機械能相互轉(zhuǎn)換進(jìn)行能量的存儲和釋放，主要有抽水蓄能、飛輪儲能和壓縮空氣儲能等；化學(xué)儲能通過化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池、釩液流電池和鈉硫電池等；電磁儲能主要包括超導(dǎo)磁儲能和超級電容器等，超導(dǎo)磁儲能利用超導(dǎo)線圈儲存磁場能量，能量交換和功率補償無需能源形式的轉(zhuǎn)換，超級電容器根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成，充電速度快，可提供強大的脈沖功率；相變儲能是利用相變材料在物態(tài)變化時吸收或放出大量潛熱而實現(xiàn)[14-16]。

據(jù)統(tǒng)計，截至2019年年底，全球已投運儲能項目累計裝機規(guī)模183.1 GW，其中，抽水蓄能的累計裝機規(guī)模最大，為171.0 GW。中國已投運儲能項目累計裝機規(guī)模32.3 GW，占全球市場總規(guī)模的17.6%，其中，抽水蓄能累計裝機規(guī)模最大，達(dá)到30.3 GW；電化學(xué)儲能累計裝機規(guī)模位列第二，為1 582.7 MW；在各類電化學(xué)儲能中，鋰離子電池累計裝機規(guī)模最大，為1 261.4 MW。

近年來我國的電化學(xué)儲能市場規(guī)模一直保持著高速增長的勢頭，2017年增長率為60.4%，2018年增長率更是達(dá)到175.2%。隨著電力體制改革的進(jìn)一步推進(jìn)，推動市場化機制和價格機制的儲能政策將為儲能應(yīng)用帶來新一輪的高速發(fā)展，市場需求也趨于剛性。在此背景下，電化學(xué)儲能的規(guī)模將得到繼續(xù)擴大。截至2018年年底，電化學(xué)儲能在各應(yīng)用領(lǐng)域的累計裝機分布如圖1所示。

圖1 電化學(xué)儲能在各應(yīng)用領(lǐng)域的累計裝機分布Fig. 1 Cumulative installed distribution of electrochemical energy storage in various application fields

從圖1可以看出，電化學(xué)儲能目前在電網(wǎng)側(cè)和輔助服務(wù)領(lǐng)域的快速發(fā)展使得儲能在四大領(lǐng)域均衡發(fā)展，一改前幾年集中于用戶側(cè)的現(xiàn)狀。隨著電力改革的推進(jìn)，電力輔助服務(wù)市場將逐步放開，儲能在輔助服務(wù)市場將具有巨大潛力。

2 儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)輔助服務(wù)中的應(yīng)用

輔助服務(wù)是為了保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和電能質(zhì)量而開展的一種必不可少的服務(wù)[17-19]。我國電力輔助服務(wù)分為基本輔助服務(wù)和有償輔助服務(wù)。其中，基本輔助服務(wù)是指機組必須提供的服務(wù)，不進(jìn)行補償，主要包括一次調(diào)頻、基本調(diào)峰、基本無功調(diào)節(jié)等；有償輔助服務(wù)是指并網(wǎng)發(fā)電廠在基本輔助服務(wù)之外所提供的輔助服務(wù)，將結(jié)合輔助服務(wù)主體實際應(yīng)用效果為參與者提供合理的價值補償，主要包括自動發(fā)電控制(automatic generation control，AGC)、有償調(diào)峰、備用、有償無功調(diào)節(jié)、黑啟動等。儲能在輔助服務(wù)中的應(yīng)用主要包括調(diào)峰、調(diào)頻、電壓支持和備用輔助服務(wù)4種。

2.1 儲能調(diào)峰

隨著風(fēng)電滲透率的增加，系統(tǒng)負(fù)荷峰谷差增大，加劇了電網(wǎng)的調(diào)峰壓力，應(yīng)用儲能輔助電網(wǎng)參與調(diào)峰，存儲低谷時段電力，在用電高峰時釋放，可以有效降低系統(tǒng)負(fù)荷峰谷差，減少調(diào)峰容量需求。目前，抽水蓄能電站已被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)峰領(lǐng)域。在電化學(xué)儲能方面，大連融科攜手大連熱電集團(tuán)有限公司建設(shè)了200 MW/800 MW·h的儲能調(diào)峰電站。此外，AES在全球也規(guī)劃建設(shè)了多個鋰離子電池調(diào)峰電站。

目前儲能參與電網(wǎng)調(diào)峰的研究主要集中在儲能系統(tǒng)的容量配置和控制策略等方面[20]。

1）容量配置方面。

容量配置作為儲能參與輔助調(diào)峰規(guī)劃的首要環(huán)節(jié)，對儲能參與調(diào)峰具有至關(guān)重要的影響。針對儲能參與輔助調(diào)峰進(jìn)行容量配置時，不僅需要考慮負(fù)荷和新能源出力的不確定性，同時還需要兼顧系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)[21]提出了基于博弈論的混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，分別將鉛蓄電池、鋰離子電池和釩液流電池作為合作博弈模型的參與者，利用遺傳算法得到博弈模型的納什均衡解作為儲能系統(tǒng)的最優(yōu)容量。文獻(xiàn)[22]針對單類型鋰離子電池應(yīng)用場景單一的問題，提出采用混合儲能技術(shù)實現(xiàn)多類型電池互補，并基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實現(xiàn)了混合儲能系統(tǒng)功率容量的最優(yōu)配置。文獻(xiàn)[23]在考慮放電深度對電池使用壽命影響的基礎(chǔ)上，合理評估了儲能承擔(dān)調(diào)峰功能的節(jié)能效益、環(huán)保效益以及容量替代效益，以凈收益最大為目標(biāo)，提出了基于可變壽命模型的儲能容量配置方法。

在儲能參與調(diào)峰的容量配置層面，目前的研究多以系統(tǒng)凈收益最大為目標(biāo)函數(shù)，兼以考慮儲能成本、環(huán)境效益等因素來配置合理的儲能容量。隨著我國電力系統(tǒng)輔助市場交易規(guī)則的逐步完善，在儲能參與調(diào)峰時，對當(dāng)?shù)氐难a償政策應(yīng)予以充分考慮。

2）控制策略方面。

目前儲能參與調(diào)峰的控制策略研究主要集中在儲能系統(tǒng)與其他機組協(xié)調(diào)運行，共同參與輔助調(diào)峰。文獻(xiàn)[24]提出一種儲能與正常調(diào)峰、深度調(diào)峰、投油調(diào)峰和啟停調(diào)峰等常規(guī)手段組合調(diào)峰的方法。文獻(xiàn)[25]在考慮調(diào)峰過程中的各類非線性及時變因素的基礎(chǔ)上，提出了基于最優(yōu)價值網(wǎng)絡(luò)的跨區(qū)直流輸電調(diào)峰優(yōu)化方案。文獻(xiàn)[26]設(shè)計了含動作死區(qū)參與負(fù)荷低谷時段調(diào)峰的電池儲能系統(tǒng)控制策略，該策略可有效減少因風(fēng)電接入所引發(fā)的火電機組啟停調(diào)峰次數(shù)。文獻(xiàn)[27]從風(fēng)電幅頻特性出發(fā)，提出了含高滲透率風(fēng)電的電力系統(tǒng)混合儲能后協(xié)調(diào)優(yōu)化運行的模型，利用儲能電池響應(yīng)快的特點配合風(fēng)電場平抑波動，利用抽水蓄能存儲容量大的特點協(xié)調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰。

目前多以儲能配合常規(guī)機組的方式完成調(diào)峰任務(wù)，在儲能參與調(diào)峰的控制策略層面，應(yīng)詳細(xì)考量儲能系統(tǒng)的循環(huán)壽命以及其他機組的調(diào)峰能力，設(shè)計高效的綜合調(diào)峰控制策略。同時在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下，多種信息高速互聯(lián)，給儲能參與調(diào)峰帶來了機遇與挑戰(zhàn)，在制定控制策略時，應(yīng)及時考慮新能源輸出、實時電價、電力負(fù)荷等信息，使儲能參與調(diào)峰更加智能。

2.2 儲能調(diào)頻

調(diào)頻輔助服務(wù)主要是通過調(diào)節(jié)電網(wǎng)中的有功出力，實現(xiàn)對電網(wǎng)頻率及聯(lián)絡(luò)線功率的控制，以解決區(qū)域電網(wǎng)的短時隨機功率不平衡問題。儲能相對于傳統(tǒng)的火電機組，具有快速精確的響應(yīng)能力，可以在 1 s內(nèi)完成調(diào)度指令，調(diào)頻效果也遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的火電機組。另外，儲能設(shè)備還能經(jīng)濟(jì)運行在非滿負(fù)荷狀態(tài)，既能向上調(diào)節(jié)，也能向下調(diào)節(jié)，可以提供本身容量2倍的調(diào)節(jié)能力，因此儲能是一種優(yōu)質(zhì)的調(diào)頻資源。

儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)在國外有豐富的經(jīng)驗可以借鑒，根據(jù)美國國家能源局全球儲能項目數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，截止到2019年7月31日，全球已簽約或在建的用于電力系統(tǒng)調(diào)頻的儲能工程共計228項，累計裝機規(guī)模為1 378.265 MW。其中，美國占92項，累計裝機規(guī)模達(dá)638.549 MW；中國占23項，累計裝機規(guī)模為39.18 MW，用于調(diào)頻的儲能項目數(shù)排在世界第 6。國外儲能調(diào)頻案例的成功為儲能參與調(diào)頻在我國發(fā)展提供了借鑒。2013年北京石景山熱電廠 2 MW/0.5 MW·h鋰離子電池輔助220 MW燃煤機組參與電力系統(tǒng)調(diào)頻正式掛網(wǎng)運行，成為我國第1個以提供電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)為主的兆瓦級儲能系統(tǒng)示范項目，也是全球第1個將儲能系統(tǒng)與火電機組捆綁，聯(lián)合響應(yīng)電網(wǎng)自動發(fā)電控制(autoumatic genetation control，AGC)指令信號的項目，儲能系統(tǒng)接入后，機組調(diào)頻性能得到了顯著提升。

目前，業(yè)內(nèi)針對儲能調(diào)頻的研究主要集中于調(diào)頻特性、充放電控制策略、儲能系統(tǒng)容量配置等方面[28]。

1）在調(diào)頻特性方面。美國西北太平洋國家實驗室的研究報告指出，飛輪儲能的調(diào)頻能力為水電機組的 1.7倍，燃?xì)鈾C組的 2.5倍，燃煤機組的 20倍。文獻(xiàn)[29]通過對電池儲能系統(tǒng)的功率-頻率特性分析得出，電池儲能系統(tǒng)的調(diào)頻效果是燃煤機組的3.3倍左右。

2）在控制策略方面。針對電網(wǎng)級的調(diào)頻控制策略，主要通過設(shè)置分配系數(shù)將調(diào)頻需求分配給儲能系統(tǒng)和傳統(tǒng)調(diào)頻機組[30-31]，或者通過設(shè)計相應(yīng)的濾波算法對區(qū)域控制誤差(area control error，ACE)信號進(jìn)行分解，實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)和機組的功率分配[32-33]，或者對不同調(diào)頻源的優(yōu)先級進(jìn)行排序，根據(jù)優(yōu)先級調(diào)用不同的調(diào)頻源[34]。對于輔助單臺機組而言，文獻(xiàn)[35]提出了一種以最大化儲能系統(tǒng) AGC運行的凈收益為目標(biāo)，儲能系統(tǒng)響應(yīng)電網(wǎng) AGC指令的優(yōu)化控制模型，但該策略是基于已有的 AGC指令特性進(jìn)行事后評估，不涉及實際運行中的詳細(xì)控制策略?，F(xiàn)有工程采取滿功率補償策略，但該策略缺乏對儲能系統(tǒng)的能量管理，不利于儲能工況持續(xù)性，為對該情況進(jìn)行改善，儲能充放策略應(yīng)考慮儲能對 AGC指令與機組出力偏差的補償度，在考慮調(diào)頻性能的同時兼顧儲能的電量平衡度[36]。因此，儲能系統(tǒng)在參與調(diào)頻的控制策略層面，需綜合考慮其他機組的運行狀態(tài)、自身的調(diào)頻能力以及電力系統(tǒng)的調(diào)頻需求，統(tǒng)籌考慮各機組的調(diào)頻方式及調(diào)頻深度，確定合適的調(diào)頻時機與調(diào)頻力度，在滿足電力系統(tǒng)的調(diào)頻需求下，優(yōu)化自身的調(diào)頻策略。

3）在容量配置方面。目前常用的方法主要有差額補償法和經(jīng)濟(jì)特性法。根據(jù)歷史典型日的ACE數(shù)據(jù)，利用集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法確定儲能系統(tǒng)容量或在收益和成本基礎(chǔ)上，考慮系統(tǒng)頻率波動曲線和電池儲能的充/放電特性，以儲能年收益最大為目標(biāo)，給出儲能系統(tǒng)最優(yōu)容量配置[37]。未來隨著儲能成本的進(jìn)一步下降，在調(diào)頻中可以考慮用儲能替代傳統(tǒng)調(diào)頻設(shè)備，降低調(diào)頻成本。

2.3 電壓支持

由于無功功率在傳輸過程中容易發(fā)生損耗，對于線路較長、供電范圍較大、有多級變壓的供電系統(tǒng)，利用發(fā)電機組調(diào)壓將難以滿足系統(tǒng)需求。儲能裝置能夠快速響應(yīng)負(fù)荷需求，為負(fù)荷提供幾分鐘以上甚至 1 h的服務(wù)。因此，通過在負(fù)荷側(cè)配置儲能系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)荷需求釋放或吸收無功功率，可有效解決遠(yuǎn)距離輸送時無功功率損耗的問題。目前儲能系統(tǒng)參與調(diào)壓的研究主要集中在配電網(wǎng)中分布式儲能容量配置和控制策略。文獻(xiàn)[38]以電壓越限調(diào)節(jié)為目標(biāo)，建立了分布式光伏配電網(wǎng)儲能容量優(yōu)化配置模型；文獻(xiàn)[39]針對主動配電網(wǎng)中潮流雙向性及可再生能源帶來的電壓頻繁波動問題，提出一種基于兩階段運行優(yōu)化的傳統(tǒng)調(diào)壓設(shè)備與分布式儲能協(xié)調(diào)控制方法。在第1階段，分布式儲能系統(tǒng)僅用于有功平衡，不提供無功支持；在第2階段，分布式儲能通過無功控制和有功充放電控制使關(guān)鍵節(jié)點電壓維持在正常范圍內(nèi)。

在儲能參與電壓支持的進(jìn)一步研究中，需計及地域因素、傳統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)設(shè)備、清潔能源、可控負(fù)荷等進(jìn)行綜合建模，需詳細(xì)考慮儲能及其他調(diào)節(jié)資源的成本、可靠性、快速響應(yīng)性能等因素，對電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益等多目標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃求解。

2.4 備用輔助服務(wù)

備用容量是指電力系統(tǒng)除滿足預(yù)計負(fù)荷需求外，通過預(yù)留一定的有功功率儲備，在發(fā)生事故時，能夠保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和保障電能質(zhì)量。儲能系統(tǒng)可以通過充放電為電網(wǎng)提供備用輔助服務(wù)，由于其可充放電的特性，儲能設(shè)備提供備用輔助服務(wù)時，相當(dāng)于可提供2倍于其額定容量的調(diào)節(jié)容量。目前針對儲能參與備用輔助服務(wù)的研究主要集中于通過引導(dǎo)儲能參與需求響應(yīng)作為備用容量。文獻(xiàn)[40]在計及環(huán)境因素的動態(tài)調(diào)度中考慮需求響應(yīng)資源提供旋轉(zhuǎn)備用，以最小化社會成本為目標(biāo)函數(shù)，確定提供旋轉(zhuǎn)備用的最優(yōu)儲能容量。文獻(xiàn)[41]討論了電動汽車儲能在系統(tǒng)備用中的應(yīng)用。文獻(xiàn)[42]分析了含壓縮空氣儲能電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)調(diào)度模型，考慮了反映壓縮空氣儲能電站分鐘級運行特性的旋轉(zhuǎn)備用容量約束和日內(nèi)調(diào)度約束，在制定壓縮空氣儲能電站最優(yōu)運行計劃的同時得到壓縮空氣儲能電站的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)備用容量承擔(dān)方案。文獻(xiàn)[43]基于可再生能源預(yù)測存在誤差，分析了儲能作為備用容量可以在不同時間范圍內(nèi)彌補預(yù)測誤差以確保新能源的可用性。文獻(xiàn)[44]利用大用戶以直購電的形式消納風(fēng)電，引入儲能系統(tǒng)彌補因風(fēng)電的不確定性導(dǎo)致的備用空間的不足。

隨著電動汽車與清潔能源的應(yīng)用越發(fā)廣泛，其對電網(wǎng)安全的沖擊也就越發(fā)明顯，儲能作為備用輔助服務(wù)的中堅力量，在備用容量配置上，需充分考量電動汽車與清潔能源給電網(wǎng)帶來的極端波動情況，對儲能成本以及參與備用輔助服務(wù)的收益進(jìn)行評估，對參與輔助服務(wù)的獎勵機制及政策進(jìn)行精準(zhǔn)剖解；由于電動汽車的反向并網(wǎng)(vehicle-to-grid，V2G)技術(shù)的日益成熟，儲能參與備用輔助服務(wù)也需適當(dāng)考慮電動汽車蓄電池參與服務(wù)的能力，從而降低成本。

3 儲能參與電力系統(tǒng)輔助服務(wù)的商業(yè)模式

商業(yè)模式作為推動儲能發(fā)展的關(guān)鍵，能夠最大化儲能的應(yīng)用價值。儲能參與不同應(yīng)用領(lǐng)域，其電價機制、政策環(huán)境等因素不同，經(jīng)濟(jì)價值有所差異，因此其商業(yè)模式也各不相同。目前，針對儲能商業(yè)模式的研究主要集中在分布式發(fā)電、微電網(wǎng)、電動汽車及動力電池梯次利用等領(lǐng)域[45-47]。

由于我國輔助服務(wù)政策都是結(jié)合發(fā)電端操作和運行的，國內(nèi)對于儲能參與輔助服務(wù)的商業(yè)模式研究還處于初步階段。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下儲能參與輔助服務(wù)的商業(yè)模式如圖 2所示。隨著電力市場的日趨成熟、儲能參與輔助服務(wù)的市場機制的逐步完善，儲能將在輔助服務(wù)市場得到更廣泛的應(yīng)用，尤其是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將加速儲能在輔助服務(wù)領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程，儲能的商業(yè)模式也將通過市場不同主體投資運營來實現(xiàn)。

圖2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下儲能參與輔助服務(wù)的商業(yè)模式Fig. 2 Business model of energy storage participating in ancillary services under ubiquitously internet of things

1）發(fā)電企業(yè)投資。在該投資模式下，發(fā)電廠利用現(xiàn)有資金或從銀行借貸對儲能系統(tǒng)進(jìn)行投資和運營。在風(fēng)電場、光伏電站配置儲能系統(tǒng)，在促進(jìn)新能源消納的同時為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益。在火電廠配置儲能系統(tǒng)，輔助火電機組參與 AGC調(diào)頻，在提高機組調(diào)頻性能的同時可使機組獲得更大的調(diào)節(jié)深度，使機組得到更多的補償收益。

2）電網(wǎng)公司投資。在該投資模式下，由電網(wǎng)公司對儲能系統(tǒng)進(jìn)行投資和運營。儲能系統(tǒng)代替部分效率低下的燃煤機組，作為獨立主體參與輔助服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益。

3）第三方投資。在該投資模式下，儲能系統(tǒng)由第三方進(jìn)行投資和運營。第三方可以直接將儲能系統(tǒng)作為獨立主體參與輔助服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益，也可以將儲能系統(tǒng)租賃給發(fā)電企業(yè)或電網(wǎng)公司，通過收取租賃費用收回投資。

4）工商業(yè)、住宅用戶投資。在該投資模式下，儲能系統(tǒng)由工商業(yè)、住宅用戶進(jìn)行投資和運營。儲能系統(tǒng)接受電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度，為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，獲取輔助服務(wù)收益。

目前，北京睿能石景山電廠電池儲能調(diào)頻應(yīng)用示范項目、遼寧臥牛石風(fēng)電場釩液流電池儲能示范電站等項目采用發(fā)電企業(yè)投資模式，廣東電源側(cè)儲能電站項目采用電網(wǎng)公司投資模式，無錫新加坡工業(yè)園智能配網(wǎng)儲能系統(tǒng)采用第三方投資模式，張北風(fēng)光儲輸示范工程采用工商業(yè)、住宅用戶投資模式。我國正在嘗試各種投資模式以使儲能更好地參與輔助服務(wù)。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，共享經(jīng)濟(jì)將成為主要的價值取向，若能將儲能系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)常規(guī)設(shè)備參與調(diào)度管理和結(jié)算，實施“按效果付費”，將為儲能系統(tǒng)投資收益提供保障，加速儲能在輔助服務(wù)領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程。

4 結(jié)論

隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)及輔助服務(wù)市場的開放，為儲能參與輔助服務(wù)提供了良好的契機。儲能參與輔助服務(wù)，在國內(nèi)無論從技術(shù)成熟度還是相關(guān)的基礎(chǔ)研究都已具備實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)條件。但是，其商業(yè)運營模式高度依賴于相關(guān)政策的制定。未來，需要進(jìn)一步開放輔助服務(wù)市場，使儲能可以名正言順地以獨立主體參與到電力市場中，同時進(jìn)一步加快儲能在輔助服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用試點，將儲能設(shè)備作為電力系統(tǒng)常規(guī)可控設(shè)備參與調(diào)度管理和結(jié)算，實施“按效果付費”的輔助服務(wù)補償機制，為儲能系統(tǒng)的投資收益提供保障，充分發(fā)掘儲能系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻能力，培育獨立的電力系統(tǒng)調(diào)頻運營商，加速儲能在輔助服務(wù)領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程。