面向新型电力系统的储能与电力市场 贺徙 等

本书系统性地总结了截至目前我国新型储能产业发展概况，详细分析了我国新型储能参与电力市场的现状、堵点，充分研究了美国、德国、英国、澳大利亚、日本、韩国等公认的在新型储能参与电力市场方面已经取得突破性进展的发达国家的先进政策经验，继而面向不同储能类型建立了国外新型储能成功参与电力市场的基础模型，并通过与市场响应对比完成了相关经济学理论分析。全书立足于学术和产业融合的角度，穿插了对于推动我国新型储能政策体系尽快完善、相关市场机制基于政策加快建设、对应产业链关键环节及时合理响应的启示、正向结论和建议，对于我国新型储能项目参与国内外电力市场运行、我国新型储能企业参与国外电力市场建设均具有良好的参考价值。
本书可为高等院校能源政策研究、电力市场、新能源、能源经济、储能科学与工程、电力系统、电气工程等相关专业高年级本科生和研究生提供参考，也可为相关政策制定者、科研工作者、企业、投资机构提供参考。 

本书系统性地总结了截至目前我国新型储能产业发展概况，详细分析了我国新型储能参与电力市场的现状、堵点，充分研究了美国、德国、英国、澳大利亚、日本、韩国等公认的在新型储能参与电力市场方面已经取得突破性进展的发达国家的先进政策经验，继而面向不同储能类型建立了国外新型储能成功参与电力市场的基础模型，并通过与市场响应对比完成了相关经济学理论分析。全书立足于学术和产业融合的角度，穿插了对于推动我国新型储能政策体系尽快完善、相关市场机制基于政策加快建设、对应产业链关键环节及时合理响应的启示、正向结论和建议，对于我国新型储能项目参与国内外电力市场运行、我国新型储能企业参与国外电力市场建设均具有良好的参考价值。
本书可为高等院校能源政策研究、电力市场、新能源、能源经济、储能科学与工程、电力系统、电气工程等相关专业高年级本科生和研究生提供参考，也可为相关政策制定者、科研工作者、企业、投资机构提供参考。

1.贺徙，教授级高级工程师，国家电投集团新能源总工程师，中国电力国际发展有限公司党委书记、执行董事、董事局主席，兼任新源智储能源发展（北京）有限公司董事长。现任北京市第十六届人大代表、中国电机工程学会新型电力系统风险控制与安全评估专委会委员、碳中和绿色发展创新平台和中国微能源网协同创新平台常务副主席、中国产学研合作促进会特聘专家、中关村储能产业协会常务副理事长、中国电力企业联合会第七届理事会常务理事，长期从事新型电力系统、新型储能规模化应用、电化学储能安全、低碳综合智慧能源、新能源政策等方面的研究和产业化推广，发表SCI/EI论文10余篇，出版专著1本，先后荣获国家优质工程银质奖、2022年中国产学研合作突出贡献奖、2021年度及2022年度储能年度人物。

2.耿学文，高级工程师，中国电力国际发展有限公司科技信息与新兴产业中心副主任、新源芯安科技（北京）有限公司副董事长。哈尔滨工业大学信息功能材料与器件博士学位，曾在美国圣母大学、科罗拉多矿业大学、中科院半导体所、阿贡国家实验室进行博士后或访问研究。从事高性能储能材料和器件、电力智能运维、新能源政策等研究。作为章节主要执笔人参与撰写国家重点专项图书和国家级报告各1次，在Journal of Energy Storage、IEEE Internet of Things Journal等期刊发表论文30余篇，获得第十七届全国交通管理现代化创新成果二等奖。

3.裴善鹏，教授级高级工程师，山东电力工程咨询院有限公司规划咨询部高级设计总工程师、山东省能源大数据中心副主任。华北电力大学（北京）电力市场硕士学位，厦门大学储能安全专业博士（在读），山东科技大学和上海交通大学硕士生导师，全国电力储能标准化委员会压缩空气工作组委员，全国电力系统厂站低压用电标准化工作组委员。从事电力市场、能源政策等研究。在《热力发电》等期刊发表论文10余篇，获得第三十四届山东省企业管理现代化创新成果奖一等奖。

4.刘坚，中国宏观经济研究院副研究员，英国牛津大学博士，从事储能、氢能、新能源基础设施领域研究。主持或参与国家发展改革委、国家能源局储能、氢能、充电基础设施及可再生能源相关课题研究，获得国家能源局优秀研究成果一等奖、国家发展改革委优秀研究成果二等奖。发表相关领域学术论文30余篇，Energy、Energy Policy、Applied Energy等国际期刊发表SCI论文8篇。著有《储能技术应用潜力及经济性分析》于2016年出版。

5.郑?，中国人民大学应用经济学院助理教授，美国范德比尔特大学经济学博士学位，研究方向包括应用微观经济学、博弈论、实证产业组织。在国内外多所高校负责博弈论、产业组织学等经济学课程的教学。现阶段主要研究我国能源市场化改革与低碳转型过程中的制度设计，参与国家自然科学基金相关项目以及多个电力市场交易与监管规则设计等工作。相关研究成果发表于Energy Economics等国内外知名期刊。

前言
第1章 我国新型储能产业发展概况1
1.1 新型储能和新质生产力1
1.1.1 新型储能的内涵1
1.1.2 新型电力系统的内涵3
1.1.3 新质生产力的内涵3
1.1.4 新型储能和新型电力系统、新质
生产力的关系4
1.2 新型储能产业发展概况5
1.2.1 全球新型储能产业现状概述5
1.2.2 我国新型储能产业现状概述6
1.3 我国新型储能参与电力市场的概况和
发展展望7
1.3.1 新型储能参与电力市场国家层面
课题研究7
1.3.2 新型储能参与电力市场现行实践
探索概况和发展路径8
1.3.3 面向新型电力系统的储能与电力
市场研究重点40
参考文献48
第2章 我国新型储能参与电力市场的现状49
2.1 我国新型储能发展相关政策49
2.1.1 国家层面新型储能相关政策49
2.1.2 重点省份新型储能相关政策55
2.2 我国新型储能主要应用场景划分71
2.2.1 按照作用来划分72
2.2.2 按照地点来划分73
2.2.3 按照市场地位来划分74
2.2.4 储能发展的未来方向75
2.3 我国新型储能商业模式探讨76
2.3.1 电源侧商业模式与问题77
2.3.2 电网侧商业模式与问题79
2.3.3 用户侧商业模式与问题80
2.3.4 独立储能商业模式与问题81
2.4 各省份对新型储能参与电力市场的实践82
2.4.1 储能实践开展情况82
2.4.2 电力中长期市场下的实践83
2.4.3 电力现货市场下的实践86
2.5 我国新型储能参与电力市场的堵点91
2.6 相关市场机制优化的政策建议92
第3章 国外新型储能参与电力市场相关经验研究94
3.1 美国新型储能参与电力市场情况94
3.1.1 市场发展情况94
3.1.2 政策改革历程97
3.1.3 参与电力市场概况99
3.2 德国新型储能参与电力市场情况101
3.2.1 市场发展情况102
3.2.2 政策改革历程104
3.3 英国新型储能参与电力市场情况106
3.3.1 市场发展情况106
3.3.2 政策改革历程109
3.4 澳大利亚参与电力市场情况112
3.4.1 市场发展情况112
3.4.2 政策改革历程114
3.5 日韩新型储能参与电力市场情况120
3.5.1 日本市场与政策现状120
3.5.2 韩国市场与政策现状122
3.6 国际经验对我国新型储能参与市场的启示123
3.6.1 现状与问题123
3.6.2 启示与建议124
参考文献126
第4章 国外新型储能参与电力市场相关研究经济学理论分析127
4.1 基础模型设定127
4.1.1 供给与需求128
4.1.2 完全竞争市场128
4.1.3 储能的典型技术特征128
4.2 独立储能129
4.2.1 基础模型129
4.2.2 拓展讨论134
4.3 新能源配储140
4.3.1 基础模型140
4.3.2 拓展讨论：不同新能源类型的配储要求143
4.4 用户侧储能144
4.4.1 基础模型144
4.4.2 拓展讨论：配储选择与需求响应148
4.5 新型储能参与电力市场的政策建议148
参考文献149
附录151
附录A 2021—2023年国家重要新型储能政策要点汇总151
附录B 我国部分省份新型储能发展政策要点汇总154
附录C 国内新型储能参与电力市场探索代表性政策159

本书由4章构成，分别为我国新型储能产业发展概况、我国新型储能参与电力市场的现状、国外新型储能参与电力市场相关经验研究和国外新型储能参与电力市场相关研究经济学理论分析，详细分析了截至目前国内外促进新型储能发展的政策体系建设情况，梳理了政策里程碑节点以及政策引导下的我国和海外市场环境与产业现状，辅以市场反应和典型案例，从学术和产业结合的角度得出正向结论或发展建议，对我国国内新型储能项目（以磷酸铁锂电化学储能为主）参与电力市场具有较好的借鉴价值。
第1章在分析新型储能、新型电力系统、新质生产力的基础上，充分论证了新型储能和新型电力系统、新质生产力的关系：新型储能是支撑我国新型能源体系和新型电力系统的核心要素之一，新型储能是典型的新质生产力。本章概述了我国新型储能产业发展现状和全球新型储能产业发展现状，凸显了我国在推动全球新型储能发展中的重要作用。我国从设立国家层面的软课题入手，结合实践积累探索新型储能参与电力市场相关机制。本章基于新型储能示范应用阶段“政策引导+市场选择”形成的商业模式、商业现象、市场格局和不同细分场景下的发展路径，面向国内新型储能开始进入商业化应用及内卷加剧下储能企业大量“出海”的新阶段，确定新型储能参与电力市场的学术研究重点，期望为我国新型储能以中国特色市场化身份参与电力市场先行奠定学术基础，为政府构建完整的保障性政策体系、为新型储能企业拓展全球化市场提供有价值的参考。
第2章在分析国内电力市场和各省份储能支持政策的基础上，首次按照市场地位将储能分为独立储能和配建储能，并对独立储能电站和配建储能电站进行了定义，提出了市场化储能盈利模式的总体设计思路，按照电力中长期市场环境和电力现货市场环境分别设计了具体盈利措施。在电力中长期市场环境下，独立储能可租赁给新能源作为并网条件、参与电力辅助服务、获取优先发电量计划，配建储能可租赁给新能源作为并网条件、参与电力辅助服务。在电力现货市场条件下，调峰辅助服务市场停止运行，优先发电量计划取消，目录电价和上网标杆电价取消，储能可赚取现货节点电价差、获取容量补偿电价，同时租赁给新能源作为并网条件，配建储能只能租赁给新能源作为并网条件。从储能发展模式上看，独立储能无论在哪种市场环境下均具有优势，省级源网荷储一体化下的独立储能发展模式是现阶段国内较为可行的道路。
第3章强调了政策和市场环境是促进新型储能产业发展的关键，欧美国家通过完善电力市场规则、明确储能在电力市场中的身份、提供补贴等措施支持储能发展，为新型储能在其他地区的推广应用积累了经验。研究发现，美国、英国、澳大利亚储能参与电力批发市场的政策设计较为完善，德国、日本、韩国更多通过补贴、配额机制等促进表后储能发展，在确立储能市场身份（美国、英国、澳大利亚）、容量定价机制（美国、英国）、现货市场（美国、德国、英国、澳大利亚）、激励分布式储能（美国、德国、英国、澳大利亚、日本、韩国）等方面，各国政策存在一定的共性。当前国内新型储能收益不足，有必要借鉴美国、英国、澳大利亚等国经验，通过降低市场门槛、推进辅助服务与现货市场建设、完善市场交易模型、探索容量电价机制等方式加强新型储能与电力市场的衔接，在不断提升新型储能经济收益的同时，加速电力系统低碳化智能化转型。
第4章基于电力经济学、管制经济学和产业组织理论，采用完全竞争市场下的电力供需模型，详细分析了新型储能在不同应用场景中的充放电决策问题、各市场主体收益变化情况和市场效率，并提出了相关政策建议。研究发现，储能参与市场可降低电力平均价格，使电力用户获益，但传统能源及新能源发电商的市场收益会减少。在独立储能模式下，储能有动机且有能力通过持留来改变市场出清价格，全社会福利无法达到最优水平。在新能源配储模式下，储能不仅会通过持留保持峰谷价差，其消纳能力还受限于所关联的新能源电源，无法实现全社会资源的有效整合和调配。在用户侧配储模式下，全社会福利水平取决于电力用户的配储意愿和自主调节能力。因此，该章建议通过降低储能前期投入成本、提高储能充放电收益、发展共享储能商业模式和推行分时电价等政策，增加市场竞争、优化社会资源调配，进一步实现利用新型储能提高电力系统和区域能源系统效率的目标。
为方便读者更好地把握新型储能政策发展趋势、更好地理解本书作者所表达的观点、对市场作出更加合理的判断，本书在附录中节选了近年来学术界和产业界公认的、对推动新型储能发展特别是参与电力市场有重要意义的国内里程碑性政策（全文或要点摘录），供读者自行查阅。这些政策包括：2021—2023年国家重要新型储能政策要点汇总、我国部分省份新型储能发展政策要点汇总、国内新型储能参与电力市场探索代表性政策。
全书围绕面向新型电力系统的储能与电力市场的关系展开讨论，力争从政策研究和产业实践结合的角度去阐述新型储能发展过程中不同于其他新能源形态的商业现象和政策激励作用，并结合市场效果给出了清晰的学术模型。当前，我国及全球主要新型储能市场的政策体系都在加速构建，并随市场变化而新制或调整、优化，尽管作者做了最大努力去追踪、适应市场和政策、形势的变化，但由于时间仓促和作者水平所限，本书中的观点表述及引用等方面难免存在疏漏或不妥之处，恳请广大读者批评指正。