Vol.47No.7Apr.10,2023第47卷第7期2023年4月10日低碳驱动的长时储能容量补偿机制陈熙，程瑜，丁肇豪（华北电力大学电气与电子工程学院，北京市102206）摘要：随着新型电力系统低碳化转型，新能源装机占比跃升发展，新能源出力与负荷跨季尺度的电力电量平衡对长时灵活性的需求进一步加剧，长时储能成为维持系统长期容量充裕性的一种新兴容量资源。现有面向传统发电机组的容量成本回收机制尚未将长时储能纳入考虑范畴，长时储能系统发展的经济驱动不足。针对长时储能系统适度容量补偿的机制设计问题，基于周期内和周期间双粒度时间网格结构，提出变周期时序规划场景缩减方法，并建立长时储能适配容量优化模型测算容量补偿需求。结合某新能源富集区域算例，验证长时储能适配容量和补偿水平测算模型有效性，并基于关键因素的灵敏度分析，探讨长时储能容量补偿需求下降的演化趋势，为推动长时储能可持续发展提供容量补偿机制设计的参考。关键词：氢储能；长时储能；适配容量优化；时序场景生成；容量补偿0引言为实现“碳达峰·碳中和”的目标，中国能源结构持续优化，能源低碳转型进入了重要窗口期［1］。在降碳要求不断提高的背景下，新型储能与氢能有望规模化发展并带动清洁低碳、安全高效的新型电力系统构建［2-3］。高比例新能源并网给系统电力电量平衡带来了巨大挑战。新能源与负荷之间体现出明显的季节性不匹配特性［4］，应用可长时、广域大规模能量转移的长时储能解决长期尺度下的供需不平衡成为热点［5］。同时，电网脱碳进程的加速推进也对长时储能提出了更高需求［6］。然而，跨季节的长时储能作为容量型储能资源，无法获得功率型储能提升系统调节能力的收益，在保障系统长期容量充裕性的市场机制条件不成熟的环境下，考虑适度容量补偿作为长时储能系统投资成本回收的补充，是形成长时储能可持续发展商业模式的一条可行途径。低碳转型驱动下，氢储能是与高比例新能源系统匹配的一种主要的长时储能设备。目前，氢能的生产、存储和利用价格仍相对较高，氢储能系统的适配容量的合理测算成为长时储能系统容量补偿机制决策的关键问题。氢储能在实际应用中常涉及中长期和短期两个时间尺度的应用场景，其中，短期尺度下氢储能系统的充放能行为侧重参与电、热、氢等多能系统的日内能量高效经济转换［7-8］；中长期尺度下氢储能系统关注系统新能源消纳能力提升［9］以及季节性供需平衡［10］。文献［11］协同长时储能与短时储能提供系统灵活性资源。因...
