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電動汽車參與電力市場交易的商業運營模式研究

作者:中國儲能網新聞中心 來源:全球能源互聯網期刊 發布時間:2019-10-19 瀏覽:
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中國儲能網訊:為保障電網安全穩定運行,大規模可再生能源并網要求電力系統具備更高的靈活性,而電動汽車作為一種具備儲能功能的移動式電力負載,具有負荷和電源雙重屬性,靈活性調節潛力巨大,然而如何設計其參與電力市場的商業模式是技術難題。

(來源:全球能源互聯網期刊 作者:劉敦楠1,王梅寶1,李根柱1,張濤2,盧永平2,陳永權1)

單位:1.華北電力大學經濟與管理學院;2.國網山西省電力公司

文章導讀

1、考慮電力市場環境下電動汽車與可再生能源的出力關系,結合電動汽車在電力市場中的定位,設計了電動汽車參與電力市場的基本架構。

2、考慮電動汽車自身特性,深入分析了電動汽車與傳統需求側資源的優劣勢,印證其參與電力市場的可行性。并從電網、售電公司、虛擬電廠三個角度分析并提出了電動汽車參與電力市場的商業模式。

重點內容

根據電動汽車與可再生能源出力關系,如圖1所示,探索電力市場環境下影響電動汽車的充放電時序的關鍵因素。

電動汽車參與電力市場的主要模式包括直接接入與間接接入。2種模式下電動汽車參與電力市場架構如圖2所示

電動汽車作為電力市場中新增消費體,其自身固有特性能夠為其參與電力市場化交易提供支撐條件,與其他需求側資源相比,在響應時長、響應可靠性、響應可控性以及節能減排效果等方面均具有一定優勢,如表1所示。

商業模式一:電動汽車直接參與電力市場電

電動汽車直接參與電力市場交易是指電網直接控制大型公共停車場中的充電樁,通過分時電價、實時電價、打捆交易等措施引導電動汽車用戶有序充放電,以滿足電網穩定運行需求,促進可再生能源消納,其原理如圖3所示。

商業模式二:可再生能源跨省批發-省內分散零售

2019年5月10日由國家發改委、國家能源局頒布的《關于建立健全可再生能源電力消納保障機制的通知》中提出2020年正式實施可再生能源消納監督與考核。在此背景下,售電公司作為被考核主體,可在商業模式一的框架下,代理電動汽車用戶參與跨省跨區交易購買低價可再生能源電力,一方面能夠促進省外可再生能源消納,滿足自身消納權重;另一方面可以進一步調動電動汽車用戶參與電力市場的積極性。該模式工作原理如圖4所示。

商業模式三:以虛擬電廠為載體間接參與電力市場

分散的電動汽車參與電力市場交易,將面臨較高的市場門檻,從而影響用戶響應程度。虛擬電廠是利用先進的調控、計量、通信技術把分布式發電、分布式儲能設施、可控負荷等不同類型分布式資源進行整合優化參與市場交易的載體。電動汽車作為移動儲設施具備的優異特性,使其能夠很好地融入虛擬電廠,從而以間接方式參與電力市場,打破了市場門檻的限制。該模式工作原理如圖5所示。

上述三種商業模式具有不同的運營主體,故在電力市場環境下具有不同的需求。其中商業模式一由電網作為運營主體直接控制電動汽車充放電,一方面能夠提升電網運行的穩定性,促進可再生能源消納;另一方面在電網出現異常狀況時,可以更快、更可靠地響應電網,不利之處在于增加了電網運行復雜度。商業模式二由售電公司跨省購買低價可再生能源電力,能夠在更大時空范圍內促進可再生能源消納,不利之處在于其可控性較差;商業模式三則是通過第三方運營商進行控制,以間接方式參與電力市場,其優勢在于不僅能夠充分消納可再生能源,而且能夠彌補商業模式二的不足,與電網實現分層優化調度,減輕電網運行管理壓力,不利之處在于其對響應速率和響應穩定性要求較高。

本文引文信息

劉敦楠,王梅寶,李根柱,等. 電動汽車參與電力市場的商業運營模式研究[J]. 全球能源互聯網,2019,2(5):516-524.

Liu Dunnan, Wang Meibao, Li Genzhu, et al. Business model for optimal electric vehicle participation in electricity market[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2019, 2(5): 516-524(in Chinese).

關鍵字:電動汽車

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