考虑碳排放目标的配电网源网荷储优化调度探究

随着电力碳交易市场落地实践,以县级为单位的配网范围碳排放配额和现货价格将成为配电网调度运行不可忽略的因素,配网侧源、网、荷、储可调度资源逐步丰富。首先在现货市场环境下对配网侧“源、网、荷、储”进行电力经济建模,同时对各类电源进行碳排放效益建模,考虑碳市场和配网范围碳配额影响,建立购电效益和碳排放效益多目标优化调度模型,采用模式搜索算法进行优化求解,并实际数据对IEEE 33节点系统进行算例分析,证明模型和算法的有效性,深入探究了“源、荷、储”规模比例、碳排放价格、核证自愿减排量价格以及碳配额对调度运行的影响。     

面向含氢综合能源系统的电-碳-氢耦合交易市场研究综述

在我国“双碳”目标愿景下,电-碳-氢耦合交易市场正通过市场机制优化能源配置,加速能源转型,但含氢综合能源系统的兴盛给多能耦合交易市场的发展带来了新的挑战。介绍了含氢综合能源系统的基本结构,并在电-碳、电-氢交易市场研究的基础上分析了电-碳-氢耦合交易机制,深入探究了面向含氢综合能源系统的电-碳-氢耦合交易市场机制。分别从市场的交易标的物、交易对象、交易价格角度进行了阐述,并归纳分析了目前实现市场均衡的能源定价策略与市场出清机制。最后总结了电-碳-氢交易市场与含氢综合能源系统发展面临的挑战,并对后续的研究方向进行了展望。     

远期与日前市场相结合的发电权交易模式

远期市场与日前市场交易是目前发电权交易两类主要的交易模式,若能将两者有效结合,则有利于发电权交易市场的形成和健康运营。为此,提出了以远期交易市场为主、日前交易市场为辅的发电权交易模式。通过开辟日前交易二次市场,为发电权远期交易商提供了进入日前交易市场进行再交易的机会;根据日前交易市场的特点建立了双边可选择的发电权远期-期权合约交易模型,将网损变化成本引入合约中断价格的计算,使得该模型具有引导交易向降低网损、利于系统安全、经济运行的方向进行的功能。文中对混合交易模式的可存在性进行了分析,并设计了交易组织步骤。算例分析表明,该交易模式不但给予发电权参与双方更多的交易灵活性,而且能够促使发电权交易向有利于节能减排,降低系统损耗的方向进行,起到了优化发电资源配置、提高系统运行安全的作用。     

基于区块链技术的电力碳排放权交易市场机制设计与应用

建立电力碳排放权交易市场,开展碳排放权交易是推动中国实现低碳目标的可选途径之一.文中从电力市场出发,将碳排放权交易市场作为其衍生市场,开展以电力不平衡量为依据的独立碳排放权交易市场机制研究,提出了耦合电力交易的碳排放权责任市场规则.结合区块链技术,引入碳排放权交易"泛双边"交易机制,构建"多对多"的多轮碳排放权交易匹配与出清方式.其次,根据区块链技术特征,设计了碳排放权交易应用,提出了"泛双边"碳排放权交易机制模型.最后,通过算例验证了所提碳排放权市场机制的可行性.     

全国碳排放权交易市场正式上线

2021年7月16 日上午9时30分,全国碳排放权交易市场(以下简称全国碳市场)在北京、上海、武汉三地同时举行启动仪式,随即开启上线后的首批交易.至此,大众期盼已久的全国碳排放权交易系统正式上线开市. 碳交易,即碳排放配额(CEA)交易,主要是将二氧化碳碳排放权作为商品进行交易的市场机制.因此,作为国家实现碳达峰、碳中和与国家自主贡献目标的重要政策工具,全国碳市场具有相当高的关注度和市场热度.     

基于深度强化学习的多能流楼宇低碳调度方法

建筑减排已成为中国达到“双碳”目标的重要途径,智慧楼宇作为多能流网络耦合的综合能源主体,面临碳排放量较多、多能流网络耦合程度高、负荷用能行为动态特性明显等问题。针对这一问题,提出基于深度强化学习的多能流楼宇低碳调度方法。首先,根据智慧楼宇的实际碳排放量,建立了一种奖惩阶梯型碳排放权交易机制。其次,面向碳市场和多能流耦合网络,以最小化运行成本为目标函数,建立多能流低碳楼宇调度模型,并将该调度问题转换为马尔可夫决策过程。然后,利用Rainbow算法进行优化调度问题的求解。最后,通过仿真分析验证了优化调度模型的可行性及有效性。     

碳电市场环境下火电厂市场竞价策略及交易技术

电力现货市场与碳排放权市场建设的不断推进,为火电厂的生产运营带来了新的机遇与挑战。文中提出了一种碳电市场环境下火电厂市场竞价策略及交易技术。首先,分析了火电机组碳排放权交易及管理办法,研究了碳电市场的关联关系与关键影响因素;然后,基于火电机组出力特性模型与成本模型,计入碳电市场价格分别建立了电力市场、电力市场+免费配额、电力市场+有偿配额3种模式下的机组竞价模型,并进一步提出了以火电机组效益最大化为目标的出力优化模型及求解方法;最后,通过算例仿真验证了所提方法的有效性。     

风煤富集区域的风-氢-煤化工多能耦合系统碳排放核算与低碳效益评估

针对风煤富集区域的风-氢-煤化工多能耦合系统(wind power-hydrogen energy storage-coal chemical multi-funtiaonal coupling system, WP-HES&CCMFCS)的低碳问题，基于排放因子法提出一种自上而下和自下而上相结合多能耦合系统的碳排放核算和低碳效益评估方法。首先，阐述多能耦合系统结构及其碳排放核算和低碳效益评估流程；利用广义Bass模型的不同冲击函数设定3种情景，并预测多能耦合系统关键环节风电在各情景下到2025年的技术扩散趋势；其次，综合考虑系统的能量流动约束和稳定运行约束，构建多能耦合系统的碳排放核算和低碳效益评估模型；最后，以新疆地区风电场和煤化工企业为背景进行验证。结果表明，2种低碳情景较既定情景净收益提升分别为7.88%和3.54%，碳配额交易收益提升分别为31.73%和15.39%，并通过灵敏度分析得出2种耦合参数在特定区域时系统规划结果性价比将更低，为后续多能系统规划提供了新思路，并为工程决策者提供了规避低性价比的投资方案。     

电碳联动环境下考虑社会效益最优的发电权交易研究

随着清洁能源装机容量的快速增长,清洁能源的消纳问题日渐突出。全国碳排放权交易市场的启动能够很好地促进清洁能源的消纳。考虑到电力市场与碳排放权交易市场的相似性,文章建立了电碳联动环境下考虑社会效益最优的发电权交易模型,并与现有的发电权交易模型进行对比分析。最后,用文章所述的发电权交易模型进行算例分析。结果表明,与现有的发电权交易模型相比,建立的模型可以更好地促进清洁能源的消纳,降低碳排放量并极大地提升了社会效益。     

水风光互补系统碳电打捆交易技术及闭环回购策略

文中提出了一种发电企业碳电打捆交易技术及闭环回购策略,并提出了发电企业与用户之间通过签订“中长期电量+附加CCER(国家核证自愿减排量)”的合约交易模式,形成发电企业与用户之间的碳电打捆交易与闭环回购模式。同时,计入电力现货市场和碳市场,发电企业和用户均可以在碳电市场中出售电力或CCER提升其经济性。进一步以水风光互补系统为例,建立了一体化电站碳电市场交易效益评估模型和用户成本评估模型。最后,通过算例仿真,分析了水风光互补系统中长期市场和现货市场下的碳电综合效益,并评估了该碳电交易模式下的用户侧经济性成本。所提方法可以在增加发电企业综合收益、降低用户成本的同时,推动可再生能源消纳,促进电力市场与碳市场的协同发展。     

碳交易协同的跨省区清洁能源电力交易多主体竞价博弈

碳交易的实施将增大电力企业的减排压力，“三弃”现象也将增加清洁能源跨省区消纳的需求，两者双重作用将深刻改变发电企业的市场博弈行为。基于此，综合考虑碳配额约束和清洁能源消纳受阻情况，文章提出了一种低碳激励型出清方式，并探究了跨省区电力交易主体的最优竞标策略。首先，搭建了碳交易与发电权交易协同下的市场架构，厘清了两者之间的协同影响。其次，货币化清洁能源发电的碳减排效益，基于经济效用和碳减排效益最大化建立了交易中心低碳激励型出清模型；基于利润最大化构建异质发电商竞价决策模型。算例分析验证了所提出清模型和竞标决策模型的有效性。结果表明，所提出清模型可促进清洁能源的跨省区消纳，所构建博弈模型能够使各发电商取得最优利润，市场达到均衡，最终实现出清目标的联合优化。     

区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型北大核心

在低碳化电力市场发展的背景下,为提高参与电力现货市场中各个交易主体的积极性、经济效益与交易效率,提出了区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型。结合去中心化的区块链技术,构建了兼顾电能和碳排放权交易的区块链现货交易机制。以各个电力交易主体收益最大为目标,建立基于双链交易机制的电力现货市场出清决策模型。通过算例仿真验证所提电力现货交易方法的可行性和优越性。     

碳交易机制下综合能源市场多供能主体均衡竞价策略

为了研究引入碳排放交易机制对综合能源市场(integrated energy market,IEM)运行和多供能主体竞价策略的影响,首先,构建了多供能主体碳交易奖惩规则;其次,基于多供能主体奖惩型碳交易机制建立了多供能主体竞价函数模型;然后,基于纳什均衡建立了碳交易机制下IEM多供能主体均衡竞价模型;鉴于所建模型具有高...     

欧洲能源现货交易市场结构分析

重点探讨了欧洲能源交易市场的市场结构和运作特点。欧洲能源交易市场是欧洲大陆上最大的能源交易场所,因此对市场参与者的管理是交易所的重要任务。欧洲能源交易市场建立了大量的规章制度来规范交易参与者的行为,以规避交易参与者联合操纵市场的风险。     

碳市场背景下发电商竞价策略及电力市场均衡分析

碳市场交易提高了传统化石能源机组的发电成本,进而影响其在电力市场的竞价行为,电力市场均衡也随之发生改变。文章针对碳市场背景下的电力市场均衡问题建立了双层均衡模型,上层模型为考虑碳成本的发电商最优竞价模型,下层模型为考虑碳配额总量约束的电力市场出清模型,通过最优性条件理论以及二进制展开法、大M法等线性化手段将双层模型转化为混合整数线性规划,基于PJM 5节点系统,求解了多市场环境下有无碳市场的电力市场均衡,分析了碳市场对电力市场均衡状态的影响;同时,基于碳配额总量对电力市场均衡的灵敏度分析发现碳配额总量需适度收紧才能最大程度实现电力低碳减排作用。     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。     

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。     

国际电力金融市场对中国电力市场建设的启示

电力期货是规避现货市场风险的有效管理工具,电力期权是有效的电力价格风险管理工具,两者均已在欧洲和美国电力市场引入。美国、英国、澳大利亚等国主要的电力市场均以合约交易为主,现货交易为辅,实现了现货价格调节功能与期货价格风险规避功能的结合,介绍了国际电力金融市场的运作和管理模式,分析了欧美各国电力市场开展和运行的经验和教训,提出先开展差价合约,远期合约,逐步过渡到实现"以合约交易为主,现货交易为辅"的全面市场化目标。     

考虑灵活爬坡产品的能源枢纽低碳经济调度

在碳达峰、碳中和与能源互联网背景下,能源枢纽成为碳减排的重要环节。随着能源枢纽中可再生能源渗透率不断提高,对能源枢纽爬坡能力提出了挑战。对此,提出了考虑灵活爬坡产品（FRP）的能源枢纽调度模型;将碳交易机制引入调度模型中,基于碳排放权配额与碳交易价格建立考虑FRP的能源枢纽低碳经济调度模型。针对低碳经济调度模型中碳排量不确定性问题,采用信息间隙决策理论（IGDT）来模拟碳排量不确定性,建立考虑FRP的能源枢纽IGDT低碳经济调度模型。最后,通过IEEE 34节点系统的算例分析,验证了所提模型的有效性,同时研究了碳交易价格、FRP价格、预期部署概率、模型规避系数对调度结果的影响。