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含共享储能的分布式光伏产销者社区是提高储能和光伏利用率，降低产销者投资成本的有效途径。社区内部共享储能和分布式光伏的容量配置方案不仅要考虑投资的经济性，还需计及社区内部不同投资主体的利益交互带来的影响。针对上述挑战，新疆大学电气工程学院、青海大学新能源光伏产业研究中心、清华大学电机工程与应用电子技术系的王再闯、陈来军、李笑竹、梅生伟，在2022年第23期《电工技术学报》上撰文，提出了基于合作博弈的共享储能与分布式光伏容量协同规划方法。
随着“双碳”政策的推动与光伏技术的发展，以产销者社区为主的新型光伏消纳主体得到迅速发展。光伏产销者社区不仅可以降低用户的用能成本，还可以促进光伏的就地消纳。目前，光伏产销者社区内部投资主体单一，多以配置独立储能为主，造成光伏及储能的实际利用率较低、投资成本较大。
利用不同类型产销者的能量产销差异性及充放电需求差异性进行内部电力互补和储能共享，可以进一步提高光伏和储能的利用率，降低投资成本。因此，在投资规划阶段考虑多主体的利益交互与协调互补特性进行分布式光伏与共享储能的容量配置，对推动光储系统的协调发展具有重要的指导意义。
目前，国内外对光伏产销者社区光储容量优化配置已展开了大量研究。其中，储能均是作为被动的调度单元，无法体现储能的独立决策能力。同时，对于储能均是针对光伏产销者独立配置为主，投资成本大，利用率低。为此，亟须研究提升储能灵活性与经济性的新运营模式。
共享储能利用其规模性以及不同用户储能需求的时空互补性，分时复用，有效提升储能的灵活性与经济性。将共享储能作为独立的决策主体引入到产销者社区内部光储容量优化配置中，可以提高分布式光伏及共享储能的利用率，降低产销者的投资成本。
然而，随着光伏产销者社区内部产销者类型的增多，各参与者作为独立的决策主体参与分布式光伏与共享储能投资规划时，不同投资主体的利益交互对光储容量的优化配置具有重要的影响。为此，亟须研究兼顾多方利益诉求的分布式光伏与共享储能协同规划方法。
博弈论可准确反映多个决策主体利益交互下的智能决策行为，被广泛地应用于电力系统运行规划中，是剖析分布式光伏与共享储能协同规划中多方参与者利益交互的有效手段。
针对光伏产销者社区内共享储能与分布式光伏容量协同规划时不同投资主体的利益交互问题，新疆大学电气工程学院等单位的研究人员建立了合作博弈的光储容量协同规划模型。在光伏产销者社区中引入共享储能和分布式光伏产销者联盟机制，综合考虑不同类型光伏产销者之间充放电需求差异和能量产销特性差异，研究不同投资主体（共享储能投资商-不同类型的光伏产销者）利益交互情况下光储容量的协同规划问题，进一步分析了各参与者不同合作模式下的均衡策略。对联盟的合作收益，考虑各参与者对联盟利益的贡献度，采用改进Shapley值法进行分配。
图1 分布式光伏产销者社区共享储能示意图
研究人员基于某地实际的光伏数据进行了算例仿真，表明所提模型能够实现博弈各方利益在均衡意义下的最大化，同时保证资源综合及高效利用。
图2 分布式光伏产销者社区运行策略
他们最后得到以下研究结论：
）引入产销者社区内部电力交易机制及合作博弈的光储容量协同规划模型，合理地模拟了不同投资主体利益交互下分布式光伏与共享储能的容量配置情况，实现资源的优化利用，为各市场主体的投资决策提供必要的价值信息。
2）对不同博弈模式下的均衡及支付进行了对比分析，就完全合作模式与完全对抗模式而言，总支付提高了4.16%，而总容量降低了2.57%。说明本文所提的合作博弈模型实现了资源的合理利用，达到了效益最优。
3）改进Shapley值法在考虑不同参与者个体差异性因素下，通过各参与者对合作联盟收益贡献度对分配权重进行调整。与常规Shapley值法比较，光伏产销者分配结果分别提高了1.26%和0.13%，共享储能分配结果降低了3.77%，使得分配结果更加公平。
4）通过对价格及贴现率灵敏度分析得出，电价与均衡结果呈正相关，贴现率与均衡结果呈负相关。
本文编自2022年第23期《电工技术学报》，论文标题为“基于合作博弈的产销者社区分布式光伏与共享储能容量优化”。本课题得到国家自然科学基金资助项目的支持。
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