网讯：随着可再生能源的快速发展，分时电价政策成为推动清洁能源应用和电能储存技术发展的重要工具。因此，本研究旨在深入探讨分时电价对光伏和储能系统的影响，并研究在新的电价体系下，如何优化光伏和储能系统的运行策略，以最大化地提高其经济性和可持续性。通过分析分时电价政策对光伏和储能系统运行的挑战和机遇，本研究将为推动清洁能源和电能储存技术的普及与应用提供有益的参考和指导。
１、山东省分时电价分析
有关文件明确了容量补偿电价和电网代理购电价格将执行分时电价政策，按季节划分为峰谷时段，包括深谷段（新增）、谷段、峰段和尖峰段。分时峰谷系数将进一步扩大，其中尖峰系数为2.0、峰系数为1.7、谷系数为0.3、深谷系数为0.1。每日两峰两谷的划分调整为一峰一谷，新增规定容量补偿电价将按照峰谷分时执行。
根据2022年电网代理购电用户电价估算，全年峰段和尖峰段的平均电价为0.70828元/（kW·h），而全年谷段和深谷段的平均电价为0.08386元/（kW·h）。在此之前，山东省发改委发布的通知中规定了容量补偿电价标准为0.0991元/（kW·h）（含税）。电价执行时段划分如图１所示。
２、山东省分时电价政策的影响
在特定时间内，当其他条件保持不变的情况下，商品价格变动引起的需求量反向变动的规律被称为需求定律。简而言之，随着商品价格的上升，需求量减少；反之，商品价格下降则导致需求量增加。在这一背景下，需求曲线上与价格为Ｐ０相对应的点的价格弹性被定义为：
式中，ΔＱ和ΔＰ分别为电量和电价的增量；Ｑ０和Ｐ０分别为电价变动之前该时刻的电量和电价。
２.１对分布式光伏发电系统的影响
根据新政策对峰谷时段的划分，光伏发电的高峰时段基本对应电网定价的谷段。通过对典型光伏曲线的测算和分析，我们考察了光伏标准曲线发电量与电网代购电价以及光伏标准曲线发电量与零售电价之间的关系，如图２所示。
在用户选择电网代购电的情况下，特别是在冬季电价较高时，按照冬季电价计算，光伏曲线的均价为0.447元/（kW·h）。然而，如果用户选择售电公司代理时，按照营销公司通常采用的冬季零售分时电价套餐计算，光伏曲线的均价将为0.5149元/（kW·h）。简而言之，当分布式光伏自发自用的电价高于以上所述电价水平时，用户选择电网代购电或售电公司代理时用电更为划算。
２.２对独立储能系统影响
山东省分时电价政策的实施对独立储能系统产生了深远影响。由于分时电价政策明确了峰谷时段的划分，其中光伏发电的高峰时段基本对应电网定价的谷段，独立储能系统得以更灵活地在低谷时段进行充电，以获取更为经济的电能。
此外，政策还推动了储能系统与光伏发电的协同运营，使其更好地适应电网分时电价的波动。储能系统在高电价时段释放储能，实现更优化的能源利用，降低用电成本。整体而言，分时电价政策的推行为独立储能系统提供了更有利的运营环境，促使其在能源管理中发挥更为重要的作用。
２.３对用户侧储能系统影响
用户侧储能被视为一种富有弹性和可调节性的负荷资源，能够积极参与电力市场以确保电网的安全和稳定。用户侧分布式储能系统的经济效益受电力市场电价政策和系统功能需求的影响。具体而言，不同的电价政策将实现不同的储能功能，从而产生不同的价值。在当前山东省，用户侧储能主要以峰谷价差套利为收益来源。根据2023年山东省的分时电价政策，峰谷价差从2022年的0.72元/（kW·h）扩大到0.893元/（kW·h）。然而，由于峰谷时段从双峰双谷减少为一峰一谷，用户侧储能只能实现日充／放电一次，相比2022年每日两充两放电，储能系统的充／放电量直接减少了50％，影响了储能收益。以1ＭＷ/2MW·h用户侧储能系统为例，采用不同种类电池（磷酸铁锂电池、固态电池、铅碳电池）进行测算，按照资本金20％、利率5％的条件，设计运营期分别为10年和5年。根据2023年分时电价政策，三种电池类型的用户侧储能系统资本金内部收益率分别为－10.13％、4％和－16.02％（详见表）。在这一背景下，三种电池类型的用户侧储能系统均面临着不理想的经济性。
３、降低分时电价对光伏和储能系统的影响建议
３.１调整分布式光伏售电价格
为了降低分时电价对光伏和储能系统的影响，建议采取一系列策略，其中之一是调整分布式光伏的售电价格。
首先，应考虑采用更灵活的定价机制，使光伏系统能够更好地适应分时电价的波动。通过与电网进行协调，可以实现光伏系统在高电价时段更灵活地释放储能，以获取更优化的能源利用，降低用电成本。其次，建议提高峰谷价差套利的灵活性，允许储能系统在一定范围内进行多次充放电，以更充分地利用不同时段的电价差异，可以通过调整电价政策中关于允许充放电次数的规定来实现，以促进储能系统的经济效益。
此外，需要建立更为完善的激励机制，以鼓励光伏和储能系统的协同运营。通过设立奖励机制，激发用户更主动地参与分时电价市场，从而推动光伏和储能系统更有效地应对电价波动，提高系统的整体经济效益。最后，政府和电力公司可考虑制定更加智能化和人性化的电价政策，结合光伏和储能系统的特点，以促使用户更积极地参与分时用电和储能调度。通过整合智能化技术，建立用户友好型的电价体系，可提高用户对新能源技术的接受度，并促进可再生能源的更广泛应用。
３.２持续开展长时储能研究
为了降低分时电价对光伏和储能系统的影响，建议积极开展长时储能技术的研究与应用。长时储能技术可以有效弥补光伏系统在低光照或夜间无法发电的不足，提高系统的供电可靠性。通过引入更先进的长时储能设备，如流电池、钠硫电池等，可以实现对电能的更长时间的存储和释放，使系统在面对不同电价时段时能够更加灵活。
此外，持续开展长时储能技术研究可带来更多技术创新，提高储能系统的能量密度和循环寿命，降低系统的成本，有助于提高长时储能系统的商业竞争力，使其更广泛地应用于分时电价市场。同时，还应考虑深度整合可再生能源，如风能和太阳能，与长时储能技术的协同应用，以实现全天候、稳定的电力供应。最后，政府和产业界可以通过加大对长时储能技术研究的支持，提高研发投入，推动相关技术的商业化进程。建议设立长时储能技术研究基金，鼓励科研机构和企业加强协作，推动储能技术的创新与推广。同时，建议通过政策引导，为长时储能项目提供更为优惠的补贴和奖励机制，鼓励企业在分时电价体系中更主动地采用长时储能技术，提升其在能源市场中的竞争力。
３.３出台上网侧分时电价政策
为了降低分时电价对光伏和储能系统的影响，建议政府出台更为有利的上网侧分时电价政策。
首先，应考虑调整分时电价的峰谷时段，使其更符合光伏发电的实际情况。通过合理规划峰谷时段，更好地匹配光伏系统的发电曲线，提高光伏系统在高电价时段的电量输出，从而增加系统的收益。
其次，建议在分时电价政策中增加更多的奖励机制，以鼓励用户积极参与分时用电和储能调度。设立激励措施，如奖励在高电价时段通过储能系统释放电能的用户，或给予分时用电的企业更多的税收优惠等，可以刺激用户更主动地应对分时电价，提高其在分时电价市场中的积极性。
此外，政府可以通过建立更为灵活和智能的上网侧分时电价机制，允许用户在特定时段将多余电量纳入电网，实现光伏系统发电价值的最大化。为此需要采用先进的智能电网技术，实现对分布式能源的动态管理和优化调度。
最后，政府和电力公司可以通过信息透明、用户培训等方式提高用户对分时电价政策的理解和接受度。加强对用户的宣传教育，使其更清晰地了解分时电价的运行机制和潜在优势，有助于消除用户的疑虑，增加其在新政策下的积极性。
３.４采用高效能储能技术
为了降低分时电价对光伏和储能系统的影响，建议广泛采用高效能储能技术。
首先，引入先进的储能设备，如锂离子电池、流电池等，以提高储能系统的电能存储效率和充放电性能。这能够使储能系统更灵活地在电价高峰时段储存电能，在低谷时段释放电能，最大程度地利用分时电价机制，提高系统的经济性。
其次，加强智能化管理和控制系统的应用，以实现对储能系统的精准调度和优化运营。通过实时监测电价变化和储能系统性能，使智能控制系统能够更精准地制定充放电策略，确保在高电价时段高效储能，在低电价时段高效释放，最大程度地降低用电成本，提高系统的经济效益。
此外，推动创新性储能技术的研发和应用，如压缩空气储能、超级电容储能等，以提高储能系统的能量密度和循环寿命，采用新型储能技术可以进一步降低系统的成本，提高其在分时电价环境下的竞争力。
正因为如此，通过广泛采用高效能储能技术，可以提高光伏和储能系统在分时电价体系中的适应性，降低对电价波动的敏感度，从而增强系统的经济性和可持续性，为可再生能源的大规模应用提供更为可行的解决方案。
３.５制定智能充放电策略
为了降低分时电价对光伏和储能系统的影响，建议制定智能充放电策略，以最大程度地适应电价波动。
首先，引入先进的智能控制系统，通过实时监测电网电价和光伏发电情况，精准预测电价高峰和低谷时段，从而制定高效的充放电计划。这有助于在电价低谷时段进行充电，以储备电能，而在电价高峰时段释放电能，最大限度地降低用电成本。
其次，采用先进的预测算法和人工智能技术，根据天气预报、用电负荷趋势等，优化光伏发电和储能系统的协同运行。通过智能化的充放电策略，系统能够更灵活地应对电价的变化，提高能源的利用效率，同时降低对电网的冲击，有助于平滑电网负荷曲线。
最后，建议建立定制化的充放电计划，根据用户的用电需求和分时电价政策的变化，调整系统的运行策略。这种个性化的充放电策略能够更好地满足用户的实际需求，提高系统的适应性和用户的满意度。因此，制定智能充放电策略是提高光伏和储能系统对分时电价适应性的有效途径。这不仅有助于降低用电成本，还能提高系统的稳定性和经济效益，为可再生能源的大规模应用提供更为智能化的解决方案。
４、结束语
综上所述，通过对分时电价对光伏和储能系统的影响的深入研究，可以为未来清洁能源和电能储存技术的发展提供宝贵的经验，推动能源系统的智能化和可持续化发展。
