
目 录
1 研究背景、目的与范围 2
1.1 一天之内的电价并不是一条平线2
1.2 峰谷套利在储能盈利结构中的位置 3
1.3 政策、市场与装机三重驱动4
1.4 研究目的、待回答的问题与范围边界4
2 对象界定与技术分解树 5
2.1 什么是“峰谷套利策略算法”6
2.2 关键术语界定6
2.3 技术分解树7
2.4 典型工作日的套利过程7
2.5 与相邻技术领域的边界8
3 研究方法与专利数据基础8
3.1 研究方法与技术路线8
3.2 检索策略与检索式9
3.3 IPC与CPC分类号9
3.4 数据源、时间范围与统计口径10
3.5 数据可靠性与局限的处理10
4 全球与中国专利态势总览11
4.1 总量与增长阶段:先分清三层口径15
4.2 年度申请趋势16
4.3 IPC与CPC分布17
4.4 法律状态与专利类型17
4.5 申请人类型与地域分布18
4.6 技术分支热度19
4.7 态势小结19
5 电价信号处理与峰谷时段划分19
5.1 分时电价机制解析20
5.2 峰平谷与尖峰深谷时段划分20
5.3 季节、节假日与丰枯电价21
5.4 容量电价与需量电价识别22
5.5 电价信号处理专利分析22
6 现货价格预测与不确定性23
6.1 为什么要预测价格23
6.2 点预测方法谱系24
6.3 概率预测与不确定性刻画24
6.4 情景生成与负电价、价格尖峰处理 25
6.5 预测误差评估25
6.6 价格预测专利分析25
7 充放电优化模型:数学规划与学习型策略 26
7.1 优化问题长什么样:目标函数与决策变量27
7.2 线性规划与混合整数线性规划 28
7.3 动态规划28
7.4 模型预测控制与滚动优化29
7.5 深度强化学习30
7.6 随机优化与鲁棒优化30
7.7 启发式与规则策略31
7.8 六类方法对比与组合趋势32
8 约束建模:荷电状态、功率效率与退化成本33
8.1 套利优化的约束体系总览 33
8.2 荷电状态上下限与初末态 34
8.3 功率与容量约束34
8.4 充放电效率与损耗34
8.5 循环寿命与退化成本建模(重点)35
8.6 日历老化与多因素耦合36
8.7 收益与寿命的权衡36
9 多策略联合与多场景套利37
9.1 为什么要把几种收益叠在一起算38
9.2 套利叠加需量电费管理39
9.3 套利叠加辅助服务:调频、调峰与备用 40
9.4 多收益叠加的排序与协调40
9.5 户用与工商业场景41
9.6 大型独立储能与共享储能41
9.7 用户侧、电源侧与电网侧的差异42
9.8 多场景对比小结43
10 市场机制、申报偏差与经济性测算4 3
10.1 储能参与电力市场的身份与规则44
10.2 日前报量报价与实时市场 45
10.3 出清结算与偏差考核 45
10.4 容量补偿与容量租赁 46
10.5 经济性测算:IRR、回收期与度电收益 46
10.6 价差敏感性与电池退化47
10.7 申报与经济性方向的专利分析48
11 重点申请人竞争格局与核心专利精读49
11.1 竞争格局总览50
11.2 中国重点申请人 50
11.3 海外重点申请人 52
11.4 核心专利精读52
11.5 竞争格局小结54
12 技术功效矩阵、空白点与技术路线图54
12.1 技术功效矩阵怎么读 55
12.2 红海区域55
12.3 空白点与机会56
12.4 技术演进阶段57
12.5 技术路线图(近中远期)57
13 FTO风险预警与规避设计58
13.1 FTO的范围与方法58
13.2 高风险专利识别59
13.3 逐件规避设计方向59
13.4 海外在华同族与出海排查60
13.5 风险分级与应对流程61
13.6 诉讼环境说明61
14 标准、政策与合规61
14.1 标准政策体系总览61
14.2 储能并网与测试标准62
14.3 电力市场基本规则63
14.4 分时电价与现货政策63
14.5 储能并网调度运用与合规要点64
14.6 合规对算法设计的约束64
15 导航启示:企业套利算法专利布局方法论65
15.1 套利算法能不能申请专利(适格性)65
15.2 技术路径分析66
15.3 创新方案设计与价值工程/TRIZ66
15.4 工程验证:验证通过才申请67
15.5 专利挖掘布局与FTO 67
15.6 成果转化与IP组合68
15.7 渐进式创新三式 68
16 结论与展望69
16.1 主要结论69
16.2 趋势展望69
16.3 给企业的建议69
附录A 检索式全文70
A.1 中文检索式70
A.2 英文检索式70
A.3 分类号与时间切片70
附录B 专利清单 71
附录C 标准与政策清单72
附录D 术语表73
附录E 数据来源URL与访问日期73
免责声明76
关于冠东科技76
执行摘要
储能峰谷套利,说穿了就是利用一天之内电价的高低起伏,在电价低的时候把电充进电池,在电价高的时候把电放出来,赚取其中的价差。它不生产电,也不改变用电总量,改变的只是电能被使用的时间。这件事能不能赚钱、能赚多少,并不取决于电池本身,而取决于一套“价格信号驱动的充放电时序优化”算法:什么时候充、充多少,什么时候放、放多少,遇到实际价格与预测不符怎么调整,怎样在多赚钱和少损耗电池之间取舍。本报告围绕这套算法,对全球、重点是中国的相关专利做了系统检索与分析。
峰谷套利近年快速走热,是政策、市场、装机三股力量共同推动的结果。政策上,2021年国家发展改革委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》(发改价格〔2021〕1093号),要求峰谷差率超过40%的地方峰谷价差原则上不低于4比1、其他地方不低于3比1,尖峰电价在峰段基础上上浮不低于20%,从制度上拉大了套利空间。市场上,截至2025年9月,山西、广东、山东、甘肃、蒙西、湖北、浙江七个省级现货市场已转入正式运行,中午深谷、晚高峰尖峰的价格信号越来越清晰,山东、浙江还多次出现负电价。装机上,中国新型储能累计规模从“十三五”末的约300万千瓦,增长到2025年底国家能源局口径约1.36亿千瓦、CNESA口径144.7吉瓦,海量电站迫切需要“算得准、赚得到、用得久”的策略。
从专利态势看,相关技术在2020年前还比较零星,2021年是明显拐点,2023至2024年进入爆发期。中国是这一领域最主要的布局地,2024年源自中国申请人的储能专利占全球约45.7%。分类号上,H02J(电网与并网调度)的专利最厚,G06Q(能源市场数据处理)是套利与申报的直接落点,G06N(神经网络与机器学习)虽然总量不大,却是增速最快的方向,近三年增长约350%。需要提示,专利公开存在18到24个月的滞后,2025、2026年的件数被低估,不能据此判断为下滑。
从技术路线看,行业已经形成比较清晰的分层组合:日前阶段用混合整数线性规划,依据价格预测排出次日充放电计划,用0和1的状态变量表达充放电互斥;日内和实时阶段用模型预测控制滚动修正,或用强化学习、分布鲁棒优化应对价格波动。把电池退化成本计入目标函数、追求全生命周期净收益而非短期毛价差,正成为主流。策略上,除了纯套利,套利叠加需量电费管理、套利叠加调频调峰等辅助服务的联合优化越来越多;场景上覆盖户用、工商业、大型独立储能和共享储能,不同场景的电价机制、循环次数和收益来源差异明显。
从竞争格局看,中国市场以国家电网、南瑞系及中国电科院布局最密集,高校在强化学习、模型预测控制等方法类专利上很活跃,宁德时代等企业的强项在簇间功率分配和电池管理,第三方软件新势力2025年以来在现货申报、强化学习方向密集申请。海外方面,LG新能源的EP4762634A1、US20250167576A1把“价格预测、划分充放电窗口、生成报价、寿命收敛、上报市场”整条链路都纳入权利要求,是中国企业出海美欧的头号排查对象;Fluence、Stem、Tesla(Autobidder)也各有壁垒。报告同时说明,目前未检索到峰谷套利算法方向可查证的专门诉讼,行业整体仍处于专利布局期。
报告通过技术功效矩阵识别出若干空白点:负电价与价格尖峰的专门处理、节假日与季节电价的自动解析、退化成本与套利收益的深度耦合、跨多市场的策略自适应、收益评估与寿命预测一体化等方向专利相对稀疏,是后来者可以重点切入的机会。在布局策略上,报告特别提示算法类发明的适格性:单纯数学公式、抽象算法不可专利,必须结合具体储能技术特征,且应把方法、装置(系统)、计算机可读介质成套申请,并将算法绑定到储能系统硬件,以利授权和取证。建议企业沿用“技术路径分析—创新方案设计—工程验证—专利挖掘布局与FTO—成果转化”的方法,坚持“验证通过才申请”,把成熟可靠的方案沉淀为高质量专利组合。
⚠️免责声明:本文为报告导读,内容仅供行业参考,不构成采购、投资及法律意见。转载请注明出处。
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