储能竞争对能源市场的影响

我们研究了在市场环境中作为价格制定者的储能设施如何能在较长时期内实现最优运行。最优性准则可以是储能设施自身利润的最大化，该利润来源于利用不同时间市场出清价格的差异；也可以是发电成本的最小化，或者是消费者剩余或社会福利的最大化。在所有情况下，都会为每个连续的时间步长计算一个成本函数，以衡量储能设施采取任何行动的总体影响。这一系列成本函数为储能设施提供了随时间确定其行为方式的信息，构成了相应优化问题的基础。此外，最优决策制定——即使在非常长或无限期的时间段内——通常也依赖于相对较短的运行时间视野内的成本知识：对于电能储存，通常约为一天左右。我们特别研究了多个储能设施之间的竞争，其中每个储能设施的目标是在其他储能设施活动给定的情况下最大化自身收入。我们表明，在 Cournot Nash 均衡下，多个大型储能设施集体削弱了自身盈利能力：本质上，每个储能设施都试图通过过度竞争以牺牲其他设施为代价来增加自身随时间的利润。我们针对线性价格函数对此进行了量化。全文给出了基于英国现货价格市场数据的示例。