基于议价能力的风-光-CHP多主体优化运行策略

针对综合能源系统中主体的个体理性未被充分考虑,以及电力系统越来越重视可再生能源消纳和降低碳排放量的问题,提出了一种考虑议价能力的风-光-热电联产(combined heat and power, CHP)多主体能源系统优化运行策略。首先将综合能源系统划分为风电主体、光伏主体和热电联产(combined heat and power, CHP)主体,构建其合作运行模型,并在CHP主体中增加电制氢技术和阶梯型碳交易机制;然后,基于纳什谈判理论建立了风-光-CHP多主体合作运行模型,并由于所提合作运行模型的非凸性,将其分解为系统运行成本最小化问题(P1)和交易支付问题(P2);在P2中,提出考虑经济和环境增幅的议价能力模型,各主体根据自身议价能力来实现收益的公平分配;最后,为了保护各主体合作时的隐私,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM),对P1和P2进行分布式求解。结果表明：考虑议价能力的风-光-CHP优化运行策略不仅可以实现合作收益的公平分配,而且能有效缓解弃风、弃光和碳排放问题。此外,验证了电制氢技术相比...     

含碳-绿色证书联合交易机制的综合能源系统日前优化调度

随着能源互联和低碳电力的持续推进,综合能源系统(IES)将成为节能减排的重要载体.结合碳排放权交易(CET)和绿色证书交易(GCT)机制,提出含碳-绿色证书联合交易机制的IES优化运行模型.在分析CET和GCT机制的基础上,搭建碳-绿色证书联合交易市场框架,打破传统碳和绿色证书市场交易的壁垒;综合考虑IES的购电成本、购气成本、设备运行维护成本,建立考虑条件风险价值的碳-绿色证书联合交易模型,并将其引入IES运行优化模型中.算例结果表明:在IES中考虑CET和GCT机制具有较高的经济性与可行性,可提高可再生能源消纳率并减少系统碳排放量.     

基于纳什谈判理论的风-光-氢多主体能源系统合作运行方法

以可再生能源制氢为特征的能源系统将是今后能源互联网建设的重要方向之一。该文针对风-光-氢多主体能源系统的合作运行展开研究。首先,考虑主体间的电能交易建立各主体的优化运行模型,然后基于纳什谈判理论建立风-光-氢多主体合作运行模型,接着将其等效为联盟效益最大化和电能交易支付谈判两个子问题。为保护各主体隐私,运用交替方向乘子法提出上述两个子问题的分布式求解方法。最后通过算例验证所提合作运行模型以及分布式算法的有效性。仿真结果表明通过风-光-氢多主体的合作运行,可以较大幅度提高各主体的运行效益以及合作联盟的整体效益。此外,风光发电上网电价的降低,将促进风-光-氢多主体展开合作,以提升各自运行效益。     

基于可再生能源经济调度时序模拟的绿色证书市场交易研究

梳理可再生能源发电商、常规能源发电商与售电公司等交易主体之间的电力、绿色证书供需关系,以各发电商的利益最大化为目标,建立考虑绿色证书的能源经济调度模型,求解消纳保障机制下发电商电力调度及证书交易策略;通过算例分析说明了绿色证书机制提高可再生能源发电商收益的有效性,消纳责任权重对于绿证价格变化、市场力抑制等市场良性运营具有重要作用。     

碳-绿色证书交易机制下考虑回收P2G余热和需求响应的PIES优化调度

为进一步促进园区级综合能源系统(park integrated energy system, PIES)的可再生能源消纳和碳减排,优化园区级综合能源系统的运行总成本,提出一种碳-绿色证书交易机制下考虑回收电转气(power to gas, P2G)余热和需求响应的园区级综合能源系统优化调度模型。首先,考虑阶梯式碳交易机制和绿色证书交易制度,以促进可再生能源的消纳和碳减排。其次,引入回收余热的电转气设备,优化电-热-气耦合关系来提高系统消纳可再生能源和碳减排水平。然后,建立含可削减、转移、替代负荷的需求侧响应模型,指导用户的用能方式由高能耗、高污染向低碳、可持续转变。最后,以购能成本、弃风惩罚成本、需求响应补偿成本、阶梯式碳交易成本、绿色证书交易收益之和最小为目标,构建PIES优化调度模型。算例结果表明,该模型可以有效促进可再生能源消纳和碳减排并降低系统运行成本。     

考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。     

含径流式水电的风-光-氢多能系统合作博弈增益分配策略

在我国大力推进清洁能源示范基地规划建设的研究背景下，以风电、光伏、径流式水电、电制氢系统为研究对象，兼顾系统运行经济性与安全性，以运行收益最大为优化目标构建考虑系统上网电量互补指标的联合优化调度模型。基于转移电量建立改进的最大最小成本(MCRS)法合作增量效益分配模型。通过算例分析可得：通过合作运行各利益主体运行时可以较大幅度提高收益；风、光、水上网电价及其上网电量互补程度对风-光-水-氢多利益主体能源系统合作运行的增量效益影响较大；改进的MCRS法具备合理性，可兼顾公平性与高效性。     

基于非合作博弈的可再生能源制氢合成氨系统多主体运行模式分析

可再生能源制氢合成氨(ReP2A)系统各组成部分或隶属于不同工程投资主体，不同主体结构下系统运行特性差异显著。为明晰上述差异及影响因素，提出模拟可再生能源发电、制氢、合成氨多主体生产运营的均衡分析模型。建立各主体参与电、氢、氨市场生产交易决策的数学规划模型。基于非合作博弈建立不同主体结构下的均衡模型，并通过驻点优化法转化为混合整数线性规划问题进行求解。基于蒙西地区某在建工程构造算例，分析主体结构、市场类型以及储氢、氨罐配置对均衡及系统整体收益的影响。结果表明：化工企业投资氢-氨一体化工程有助于提升其竞争力；建设ReP2A系统内部电力交易平台可促进风、光发电与氢氨侧共同提升收益；若条件允许，则应鼓励风光氢氨一体化建设运行。同时发现，简单地增大储氢、氨罐容量并不一定会提升相应主体的均衡收益，应采取政策措施以保证储氢容量配置，满足运行安全。     

可再生能源制氢建模技术研究

基于电氢转化机理的氢储能技术能够实现风光消纳，平抑风光波动，可作为重要的可再生能源发电支撑形式。构建多元仿真模型是推进风-光-氢耦合系统设计与控制的重要手段，介绍了风力发电、光伏发电及电制氢的机理模型及常用简化模型，对比了不同可再生能源发电形式与制氢的耦合特征。结合国内外建模案例，阐述了仿真模型在运行控制优化、源-网-荷互动、容量配置方面的应用价值。结合技术发展现状，从多物理场、多时间尺度、多元素三个方面对技术的发展进行分析与展望。通过对可再生能源耦合制氢建模基础的综述，可促进相关平台、工程建设，加快实现向零碳供能、绿色用能的能源结构转型。     

不确定需求与配额制下电力市场多主体交易决策优化

考虑电力需求突然变化情况,建立了可再生能源电力以及常规电力需求函数;在此基础上,考虑可再生能源配额制要求,以利润最大为目标,构建了电力供应链各交易主体最优利润模型,并采用逆向归纳法求解各交易主体最优交易策略;最后算例分析电力市场需求变化、绿色证书价格波动以及供应链市场平衡参数等因素对各交易主体交易决策以及最优利润的影响,以期为电力供应链各主体制定最优交易决策提供参考。实验结果表明：不确定需求与配额制对电力供应链各主体利润产生重要影响;不确定需求增加对售电公司以及两类发电商最优利润具有正向影响;供应链平衡参数对可再生能源发电商最优利润有正向增长影响,常规能源发电商最优利润负面影响,售电公司几乎不受影响。     

计及碳市场和绿证市场的配电网投资效益动态评估

随着碳排放权交易机制和绿证交易机制的持续完善,配电网投资效益评估需综合考虑电力市场与碳市场及绿证市场间的交互影响。建立电-碳-绿证市场协同运营架构,剖析碳市场、绿证市场对配电网投资决策的因果反馈关系。从发购电、碳排放权交易、绿证交易、可再生能源消纳责任权重和投资效益5个层面搭建系统动力学子模块,提出计及碳市场和绿证市场耦合关系的配电网投资效益动态评估模型。算例仿真结果表明,所提模型在提高配电网投资效益的同时可减少碳排放以及提高可再生能源消纳责任权重。     

参与多元耦合市场的电-气综合能源系统低碳经济调度

为进一步提升综合能源系统（IES）绿电消纳水平,减少CO2排放量及降低系统运行成本,提出一种计及绿证交易与碳交易交互机制下的IES低碳经济调度模型及其求解方法。首先,对传统阶梯式碳交易机制进行改进,并根据绿色证书碳减排原理,提出一种绿证-碳交易交互机制,即通过冗余绿色证书联动碳交易与绿证交易的耦合市场机制;然后,以系统总成本最小为目标,结合低碳技术,构建绿证-碳交易交互机制下计及碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的电-气互联综合能源系统优化调度模型;最后,以IEEE39节点电网、比利时20节点气网构成的电-气互联综合能源系统为例进行仿真研究,结果表明所提方法在提高风电消纳的同时,可显著减少CO2排放。     

计及氢能多元利用和绿证-碳联合交易的综合能源系统优化运行

为充分利用综合能源系统的多能耦合特性和高比例新能源的特点，提出一种计及氢能精细化多元利用和绿证-碳联合交易的综合能源系统低碳经济优化调度策略。针对氢能的低碳清洁特性，建立含电解制氢、氢转电热、氢制甲烷以及热电掺氢的氢能多元利用模型，并考虑氢能利用过程中产生的余热，在氢能多元利用模型中引入热回收装置，提出氢能精细化多元利用结构；为提升新能源消纳能力以及降低系统碳排放量，分别建立碳交易机制和绿证交易机制，并针对两者之间的关联性提出绿证-碳联合交易机制；兼顾综合能源系统的经济性和环保性，建立以绿证交易成本、购能成本、碳交易成本、运行维护成本和弃风成本之和最低为目标的综合能源系统低碳经济调度模型。算例结果表明，所提模型能够提高新能源消纳能力，显著降低碳排放量，实现了能源的高效利用和综合能源系统的低碳经济运行。     

充电负荷聚合商参与绿色证书交易的运营模式与关键技术

充电网络是能源互联网的典型场景之一,深入研究充电网络运营模式与关键技术,可以有效缓解电动汽车充电负荷给电力系统带来的冲击,同时可以为促进大规模可再生能源消纳提供支撑。计及可再生能源配额制政策背景,提出了充电负荷聚合商的定义及运营框架,并针对充电负荷聚合商参与绿色证书交易市场的驱动力进行分析,进而构建了充电负荷聚合商内外2级绿色证书交易模式,并针对绿色证书交易与碳排放权交易、电力市场交易的耦合机理,建立了多市场协调机制。最后依据绿色证书交易模式,通过感知层、网络层、平台层、应用层4个维度,提出了针对充电负荷聚合商的绿色证书交易系统设计构想,支撑充电负荷聚合体系的发展与建设,为中国多类型、多场景下的能源互联网商业模式设计及其发展路径构建提供了参考。     

基于纳什议价理论的分布式绿色电力交易优化分析

为促进分布式绿电的市场化消纳,提高分布式绿电机组的运行效益,对聚合分布式绿电的分布式电源运营商、储能运营商和柔性负荷聚合商利用虚拟电厂联合技术开展电能合作交易的模式进行研究。首先,在各主体之间进行电能交易的前提下建立各主体最优运行模型;然后,基于纳什议价理论建立多主体合作博弈模型,为更好求解合作博弈模型,将模型转换为合作运行总效益最大化子问题和基于非对称的收益分配子问题,用交替方向乘子法进行两个子问题的分布式求解;最后,通过算例仿真进一步验证所提模型的有效性。结果表明：参与电能合作交易能有效提高分布式绿电机组的运行效益。     

计及外部性转移机制的绿色证书交易制度效益研究

绿色证书交易机制是将火电外部性成本转移至对可再生能源发电正外部性补偿的有效途径。为控制燃煤发电带来的污染物影响,我国设立污染物排放费用的征收标准,对于排污企业进行费用征收。本文联合排污费征收、绿色证书交易机制,并考虑可再生能源发展基金运行产生的财政缺口,进行了外部性转移机制设计。在引入排污费机制,并将排污费缴纳作为燃煤企业核发绿色证书的标准后,可以实现可再生能源发展基金资金缺口的有效填补。论文以华北某地区的机组运营数据为依据形成算例,通过经济、环境效益两方面的分析,证实了所设计机制的有效性。