东南大学宋梦、林固静 等：考虑多重不确定性的广义共享储能优化配置方法

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共享储能因具备提升新能源消纳水平和储能设备利用率的能力而备受关注，然而，该模式在资源优化配置过程中仍存在种类单一、面临多种不确定性因素影响等问题。针对上述问题，东南大学宋梦、林固静、高赐威等人展开研究，并于2025年40卷第5期《电工技术学报》撰文，提出了一种考虑多重不确定性的广义共享储能优化配置方法，充分挖掘不同资源的广义储能可调用特性，并基于模糊机会约束规划理论量化源-荷侧不确定性因素，提高了共享储能商业模式的资源配置效率，兼顾经济性与可靠性。

研究背景

新能源爆发式增长带来的出力随机性、波动性问题使得传统的发用电组合难以维持系统供需平衡；储能资源则面临投资成本高、利用率低等问题。共享储能模式能够充分利用用户充放电需求的互补性，缓解上述问题。

目前，共享储能研究大多聚焦于建设集中式或租赁分布式实体储能，未考虑将两者优势充分结合，也未考虑需求侧柔性资源的重要柔性补充功能。此外，共享储能在优化配置过程中将面临多重不确定性，如何量化这些因素的影响，并进一步优化制定储能规模也是尚待解决的难点之一。

论文所解决的问题及意义

1、提出一种将建设集中式电化学储能和租赁分布式广义储能资源相结合的共享储能优化配置框架，通过整合用户侧闲置的分散广义储能资源，对共享储能资源进行补充，提高共享储能优化运营的经济性和资源利用率。

2、考虑到分布式广义储能资源运行特性与用户行为密切相关，基于纳什议价和模糊机会约束规划理论，从运营商和用户角度进行广义共享储能优化配置，以满足广义共享储能运营对于储能建设规模的需求，在多重不确定性环境中实现集中式储能低风险最优配置决策。

论文方法及创新点

1、需求侧广义储能资源挖掘

具备电能时序转移特性的设备均可被视作“广义储能”资源。针对需求侧分布式广义储能资源体量庞大、运行特性各异、运行状态时变的特点，本文采用闵可夫斯基和的方法，对 5G 基站备用储能、电动汽车充电桩、定频温控负荷以及分布式电化学储能分别进行聚合建模，并利用归一化模型表征，有利于实现资源灵活调用。

图1 需求侧广义储能资源可调潜力仿真结果（以5G基站备用储能为例）

2、广义共享储能优化配置框架

为发挥广义分布式储能资源整合后的灵活性与经济性优势，本文考虑共享储能运营商将在租赁广义分布式储能资源的基础上，对集中式电化学储能的建设规模进行优化配置，从而在满足用户共享储能服务需求的前提下，降低前期投资成本。本文涉及的共享储能优化配置基本框架如图2 所示。

图2 广义共享储能资源配置基本框架

3、考虑多重不确定性的广义共享储能优化配置方法

运营商与用户群通过储能服务交易达成合作，两者决策通过共享储能使用权购买量和交互费用相互影响。因此采用纳什议价理论建立广义共享储能优化配置确定性模型，并采用模糊机会约束规划量化荷侧储能参数预测不确定性以及用户源-荷资源不确定性。

图3 广义共享储能优化配置模型求解框架

图4 考虑多重不确定性时不同模糊程度下集中式储能配置情况

图5 考虑多重不确定性时不同模糊程度下用户用能成本及运营商年净收益情况

结论

1）本文构建的广义共享储能优化配置框架可有效交代各参与者之间的关系和利益诉求；

2）本文综合考虑源荷不确定性和虚拟储能参数的不确定性，设计的基于纳什议价和模糊机会约束规划的广义共享储能优化配置模型，不仅完成了共享储能运营商的资源配置，还实现了共享储能运营商和用户群的帕累托最优，通过议价能力的设置激励了用户参与共享储能机制的积极性。

3）优化配置结果表明，需求侧广义储能的补充作用有利于共享储能运营商降低配置成本、提高净收益，相较虚拟储能参数的不确定性，源荷侧出力的不确定性给共享储能运营商的配置决策带来的风险性较大；通过牺牲部分收益可实现高置信度下的配置，从而实现经济性与可靠性的平衡。

团队介绍

东南大学电气工程学院电力经济技术研究所是国内开展需求侧管理研究最早的组织之一，主要研究方向包括电力市场与监管、需求侧管理与需求响应、综合能源与电力系统规划、电力系统节能与经济运行，在需求响应基础理论与应用、虚拟电厂建设运营与新能源市场化交易、基于机器学习的电力市场仿真推演、能源互联网商业模式等方面具有鲜明特色，在虚拟电厂运行与集控平台开发、电力市场仿真系统与推演平台开发等领域已获得成功应用。

• 宋梦，东南大学至善青年学者，副教授/博士生导师，入选中国电机工程学会/江苏省科协第八届青年人才托举工程，主要研究方向是需求响应、虚拟电厂、电力市场以及配电网韧性提升等。目前主持国家重点研发计划/自然基金项目3项，出版英文专著2部，发表/录用期刊论文40余篇，授权中国专利10余项，参与制定国家标准2项，获得教育部优秀成果科技进步二等奖1项（排2），中国能源研究会技术创新二等奖1项（排1），大学生挑战杯特等奖指导老师，担任《IEEE transactions on Smart Grid》副主编、《The Innovation Energy》《电力自动化设备》等杂志青年编委。

• 林固静，硕士研究生，主要研究方向为电力市场、电力需求侧管理、虚拟电厂、通信基站。

• 高赐威，教授/博士生导师，东南大学电力经济技术研究所所长，IEEE senior member，江苏省青蓝工程学术带头人，中国电机工程学会智慧用能与节能专业委员会委员、电力需求侧管理组副组长，多年从事有关电力市场与监管、虚拟电厂、智能调控技术、电力需求侧管理、电力需求响应的相关基础理论和实践研究工作。获教育部高等学校科技进步二等奖、江苏省科技进步二等奖、上海市科技进步二等奖各一项（均排名1），中国电力创新一等奖一项（排2）。

本工作成果发表在2025年第5期《电工技术学报》，论文标题为“考虑多重不确定性的广义共享储能优化配置方法“。本课题得到国家自然科学基金项目、江苏省科协青年科技人才托举工程、东南大学“至善青年学者”支持计划和中国电机工程学会“青年人才托举工程”的支持。

引用本文

宋梦, 林固静, 高赐威, 张紫涛, 陈涛. 考虑多重不确定性的广义共享储能优化配置方法[J]. 电工技术学报, 2025, 40(5): 1521-1539. Song Meng, Lin Gujing, Gao Ciwei, Zhang Zitao, Chen Tao. A Generalized Shared Energy Storage Optimization Configuration Method Considering Multiple Uncertainties. Transactions of China Electrotechnical Society, 2025, 40(5): 1521-1539.

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