The role of electricity market design for energy storage in cost-efficient decarbonization
The role of electricity market design for energy storage in cost-efficient decarbonization
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储能电力市场设计在经济高效脱碳中的作用
DOI：
10.1016/j.joule.2023.05.014
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
39.8
通讯作者：
Sun, Hongbin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qin, Xin;Xu, Bolun;Lestas, Ioannis;Guo, Ye;Sun, Hongbin
储能作为实现能源脱碳的重要资源，受到电力系统公用事业和监管部门的广泛认可。然而，在放松管制的电力系统中，投资者所有的储能出于利润驱动的动机参与电力市场。这种以利润为驱动的运营与社会福利的一致性关键取决于市场设计和仓储的参与选择。这项研究采用了基于代理人的方法，调查了不同的市场参与选择对储存对降低电力成本和碳排放的贡献的影响。我们的发现表明，北美现有的电力池市场设计可能会鼓励早期存储采用，但会阻碍深度脱碳的进展。我们发现，前一天的市场在利用储存来减少碳排放方面更有效，而实时市场在降低成本方面更有效。我们比较了存储市场参与选择的不同组合，并得出了消费者能源负担能力和碳排放之间的权衡。
Energy storage is widely recognized by power system utilities and regulators as a crucial resource for achieving energy decarbonization. However, in deregulated power systems, investor-owned storage participates in electricity markets with a profit-driven motive. The alignment of such profit-driven operations with social welfare critically depends on market design and storage's participation choices. This study employs an agent-based approach and investigates the impact of different market participation options on storage's contribution to reducing electricity costs and carbon emissions. Our findings suggest that the existing electricity pool market design in North America may encourage early-stage storage adoptions but hinder progress toward deep decarbonization. We found that day-ahead markets are more effective in utilizing storage to reduce carbon emissions, while real-time markets are more effective in reducing costs. We compare different combinations of storage market participation choices and conclude trade-offs between consumer energy affordability and carbon emissions.
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