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.     

考虑信用评分机制的电力碳排放交易区块链模型

区块链是一种新兴的共享数据库技术,由于其去中心化、透明性、公平性的特点开始被研究应用到各个领域当中。在传统碳排放交易机制的基础上引入信用评分机制,定义了交易优先权值,进而提出了碳排放交易区块链网络（blockchain-enabled emission trading network, BETN）模型。此模型中结合碳排放交易机制建立了智能合约模型（smart contract,SC）,从而实现了碳排放权和货币的自动计量。最后对3家有着不同碳排放权需求的电力企业进行模拟仿真,结果表明：BENT模型可以更好地反映市场参与者的碳排放交易需求,区块链技术能够保障信息的安全存储和交互;引入信用评分机制有利于市场公平公正运行,进一步约束市场参与者,推动实现碳减排的目标。     

基于区块链技术的电动汽车充电交易探讨

针对规模化电动汽车在充电交易时存在安全性低、自主性差的问题,提出了基于区块链技术的电动汽车充电交易模型。该模型在“多卖方-多买方”的电力市场竞争机制下,利用区块链技术去中心化、安全性高等特点还原电力商品属性,开放用户协商定价的权利。首先阐述了区块链技术在电力系统各领域应用现状。其次基于区块链平台与电力市场相似的网络拓扑形态,建立区块链架构下的电动汽车充电交易模型；最后制定传统电力市场和应用区块链平台的电力交易市场下满足电动汽车聚合商需求的充电方案,对比分析得出区块链去中心化的特点为满足电动汽车聚合商个性化需求提供了可能,同时提升新能源电厂收益,降低火电厂售电量从而减少碳排放。算例结果证明了所提模型的有效性和可行性,为电动汽车充电交易市场提供了一种新思路。     

基于区块链技术的电力交易流程建模研究

用电侧的电力市场化发展是泛在电力物联网不可或缺的部分。区块链技术作为用电侧电力交易智能化实现的可选技术之一,其具体的交易流程缺乏研究。本文在区块链构成及其技术特征的基础上,以金融交易为依据和参照,提出了基于区块链技术的用户侧开放电力市场环境下,市场参与主体参与电力交易的典型交易流程。根据电力交易的需求,将利用区块链技术的电力交易分为7个步骤并分别抽象化描述。最后,对基于区块链技术的电力交易进行分析,并结合案例进一步说明其交易的流程,为泛在电力物联网的电力交易设计引入新技术提供参考。     

基于区块链的微电网电力市场电价与电量动态博弈

建立合理、有效的微电网电力市场交易机制来激励分布式清洁能源并网,是实现微电网运营多方共赢、经济环保的重要途径.针对微电网交易环境中的现有问题,提出了基于区块链技术的电力交易模式以改进微电网电力市场.介绍了微电网电力交易模式及其数学模型,以量化区块链技术对交易主体决策的影响.由于系统内部主体存在产权独立性,且市场中电价、电量竞标存在先后行动次序,应用Stackelberg博弈理论求解市场各主体在追求目标最优时电价和电量的交互策略.仿真结果表明:微电网基于区块链技术整合利用了分布式资源和设备,促进能源结构清洁化转型;供需双方都作为独立节点参与电力市场,区块链交易平台信息的公开透明提高了参与主体用电决策的精准性和经济效益.     

基于区块链的电力现货交易市场研究

新一轮电改要求还原电力商品属性,构建交易部分去中心化下"多卖方–多买方"的竞争性电力现货市场,力求形成体现时间和位置特性的"源–售–荷"双侧日内分时电价机制。但电力现货市场面临跨区域交易管制、能源类型与交易优先权、智能交易模式、协同调度与物理约束、行业与政府监管、金融结算和政策补贴等制约因素。该文基于区块链与电力现货市场体系相似的网络拓扑形态,针对电力现货市场交易的智能性、实时性和安全性等需求,分析日内分时电价的制约因素,设计区块链架构下的电力现货实时调度交易及监管模型,阐述该模型的交易流程和运行机制,及其对电力现货价格的影响。通过智能合约,将基于粒子群算法的多目标搜索优化算法进行程序化的脚本运行,实现放开电量下的售电公司多选择最优购电方案的制定,并通过能源交易互联网进行信息交互,保障交易信息的实时性,提高交易效率,为清洁能源电厂及时调整交易价格提供了数据信息,可为实现调度交易部分去中心化下电力现货市场的运行提供参考。     

需求响应下计及电碳市场耦合的多元主体成本效益分析

成本效益研究有助于了解各市场主体的效益情况和交易意愿,从而指导市场制定更加合理的交易机制。文章提出了一种需求响应(demand response, DR)下计及电碳交易市场耦合的多个市场主体的成本效益分析方法。首先将碳交易中的单位碳排放成本计入各发电机组的报价函数中进行统一出清,体现碳交易与现货市场运营的耦合;其次,考虑了需求响应下电碳耦合市场中各个主体的交易机制,提出了发电侧、用户侧、负荷聚合商、储能运营商及电网侧的成本效益分析模型。最后,对中国某省电网某实际运行日进行了算例分析,结果表明,碳排放权交易市场运作将抬高电力市场出清价格,影响相关主体的成本与效益。     

基于区块链的园区微网分布式电力交易实现机制综述

在开放的电力市场环境下,分布式电源发展迅速。分布式电力交易迎来了前所未有的发展机遇,可有效支撑园区微网运营商实现多能源互补和协同优化,促进园区微网数字化、经济化、低碳化运营。在此背景下,首先对区块链技术和分布式电力市场的契合度进行了分析,并基于分布式电力交易和区块链的特性构建了基于区块链的园区微网分布式交易框架模型。其次,对基于区块链的多元分布式电力交易的实现机制（包括智能合约、共识机制以及跨链技术）进行了分析,最后给出了不同实现机制所面临的风险挑战。     

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。     

电力市场近期模式方案介绍

方案一方案二方案三方案四1 市场结构 自愿参与的区域电力市场 协调运作的区域电力市场 新增电量交易的统一区域市场份额电量竞价的区域市场2 区域市场主体区外交易主体、各省电网公司、准入的发电厂(逐渐发展 )区外交易主体、各发电公司和各省电网公司新建电厂 ,各省电网公司及区外交易主体区外交易主体、各省电网公司3 交易种类 合同交易和现货交易、备用容量交易 合同交易和现货交易合同交易和现货交易合同交易和现货交易4 现货市场自愿参与强制参与强制参与强制参与　市场交易空间自由交易形成以省间联络线容量确定 新增电量中扣除合…     

基于区块链技术的跨省发电权交易模型

区块链技术自问世以来,已被运用到越来越多的领域。我国的发电权交易属于电力市场交易的一部分。近年来针对发电权交易的研究也在逐步深入。将区块链技术应用于发电权交易中,可以解决发电权交易双方的信任问题,增强交易信息的安全性,提高发电权交易的效率。简述了区块链技术应用于发电权交易的具体流程,分析了智能合约的执行情况;同时构建了一种跨省发电权交易模型,在考虑经济效益与节能降耗的同时,针对跨省发电权交易中输电与输煤成本差异对模型进行修正。最后利用算例对该文所构建的交易模型进行验证,比较了3种发电权交易模型的综合效益,得出所提出模型的优点,并分析了运用智能合约实现价值转移的结果。     

基于联盟区块链的直购电交易模型

目前，大用户直购电主要与配额制相结合，成为推动新能源消纳的一个重要方式。为探索一种透明、可靠的直购电方法，依托第三代区块链超级账本技术，搭建了基于联盟区块链的直购电交易平台。首先，在智能合约中自动执行直购电交易及碳权管理功能，确保直购电与碳权交易路径安全可查。其次，在直购电市场中引入绿色证书激励，并设计碳排放权交易参与直购市场环节，对不同交易方式的模型求解。最后，基于设计的交易平台运行交易，完成“报价-上链-出块”的全过程。结果表明，碳权参与直购市场环节可以对高排放企业起惩罚作用，能通过市场手段引导减排，为直购交易建设提供新思路。     

基于区块链技术的分布式电力市场交易平台研究

随着电力体制改革的推进以及大规模可再生能源的接入,参与电力交易的市场主体数量日益增加,导致了传统的集中式交易平台难以处理急剧增加的交易数据、难以实现跨区域的信息共享和资源统一优化配置。为此,提出了基于区块链技术的分布式电力市场交易平台,利用区块链技术去中心化、开放性、匿名性及安全可靠性等优势,建立基于电力交易智能合约的分布式电力交易机制,采取分布式出清交易方式满足大规模电力交易需求,适应大规模可再生能源的迅速发展。     

基于区块链技术的电力行业碳减排奖惩及碳交易匹配模型

电力行业作为中国优先纳入碳交易体系的行业,已成为实现碳减排的重要主体。区块链作为一种新兴的分布式账本技术能够有效解决碳交易体系中的数据安全、运行效率等问题。基于区块链技术,文中在构建电力行业碳交易体系整体框架的基础上,构建了碳配额成本决策模型、碳减排奖惩模型和碳交易匹配模型,并引入减排努力值指标,作为上述3个模型子系统的流程推进与联系桥梁,以实现安全、高效的碳交易。通过算例分析验证了该碳交易体系的有效性,并给出仿真设计,说明采用区块链组织碳交易体系能够节约成本、提高效率、增加效益。     

低碳形势下基于区块链技术的含微电网电力市场交易出清模型

随着电力市场改革的推进和微电网的发展,未来会有越来越多的市场成员包括微电网参与到电力市场中,电力交易更加频繁,市场的管理难度随之增大。针对目前电力交易中心存在的缺陷,引入区块链技术可实现电力市场的去中心化管理,保证交易的安全、高效。首先基于现阶段区块链技术的发展现状,分析了区块链技术实际应用于含微电网电力市场的可行性;鉴于微电网的环保价值,提出了一种考虑低碳效益的新型交易出清模型。最后对所提出的模型进行算例分析,通过与传统出清模型对比,验证了低碳交易出清模型的有效性,并具体阐述了区块链的应用流程。     

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。