基于季节性碳交易机制的园区综合能源系统低碳经济调度

为有效提高碳排放配额分配的合理性,并且避免年度结算时碳排放量超标导致环境污染加剧问题,提出基于奖惩因子的季节性碳交易机制,以园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)为对象进行低碳经济调度。首先,构建包含能量层–碳流层–管理层的综合能源系统(integrated energy system,IES)运行框架,建立电气热多能流供需动态一致性模型;其次,分析系统内“日–季节–年度”碳排放特性,打破传统应用指标法的配额分配方法,采用灰色关联分析法建立碳排放配额分配模型,并基于奖惩阶梯碳价制定季节性碳交易机制;最后,以系统内全寿命周期运行成本及碳交易成本最小为目标,对执行季节性碳交易机制的PIES进行低碳经济调度,分析长时间尺度下季节性储能参与调度的减碳量。搭建IEEE 33节点电网5节点气网7节点热网的PIES,并基于多场景进行算例分析,验证此调度方法能够实现零碳经济运行,保证系统供能可靠性,为建立零碳园区奠定理论基础。

碳交易机制下双渠道供应链定价与协调研究

文中运用博弈论求得了集中决策和分散决策下双渠道供应链最优定价决策和单位碳减排决策,分析了碳交易价格、消费者渠道偏好和低碳偏好对最优决策的影响,采用了收益共享-成本分担契约协调供应链,并通过数值算例验证了模型和结论的有效性.结果表明:在一定的条件下,两种渠道的定价均随碳交易价格的增加而降低;线上直销渠道价格与线上渠道偏好成正相关,线下零售渠道价格则相反;合理的碳交易价格、渠道偏好和低碳偏好有助于碳减排和供应链整体利润的提高;集中决策下单位产品碳减排量和供应链整体利润均高于分散决策时;收益共享-成本分担契约能使供应链成员的利润实现Pareto改进.

基于区块链的水权交易机制重构研究

为完善区块链技术下水权交易平台建设,建立统一用水权交易市场,激发水权交易活跃度,结合区块链技术对水权交易机制进行重构研究。将区块链技术与水权交易目前需求进行契合分析,结合微服务技术搭建了水权交易技术框架,初步设计了基于区块链的水权交易流程与奖惩机制,并利用python语言对信用奖惩机制进行仿真。结果表明,区块链技术特征与水权交易需求高度契合,奖惩机制能够保证在不同交易情景下对参与节点进行有效奖励,并对违约节点进行信用和资金处罚,从而激励交易主体积极履行合约,提高整体交易意愿。区块链技术应用在水权全交易流程能够实现水权交易信息的完整性存储、分布式共享和追踪溯源,研究成果可以为优化水权交易机制、提高水权交易活跃度提供参考。

考虑多能源同台竞价的电力中长期融合交易机制设计与实践

新能源的入市可加速新型电力系统建设,针对新能源发电的随机性和波动性而导致上网电量与市场交易电量偏差较大的问题,设计了一种多能源同台竞价的融合交易机制。通过设计融合交易机制的组织流程与出清方式构建了新能源发电商(NEP)在不同交易模式下的结算模型,以江西电力中长期市场为背景设置算例参数,对NEP在几种交易模式下的收益进行分析,并对采用融合交易机制的江西电力中长期市场运行情况进行了对比分析。结果显示所提交易机制能促进新NEP达成交易,明显提升NEP的经济效益,有效推动新能源的入市进程并显著减少交易偏差率。

考虑碳交易机制的含风电电力系统日前优化调度

随着双碳目标的推进,研究碳交易机制对新能源的电力系统优化运行的影响至关重要。为此,该文在传统经济调度的基础上,将碳交易模型引入到含风电电力系统调度中,以碳交易成本与发电成本之和最小为目标,在EasySolve计算平台进行计算求解。对于碳交易成本,分别采用基准碳价和阶梯碳价模型;对于风电成本,采用风电电量发电成本,考虑到风电的不确定性加入了风电出力偏差成本。之后代入改进的IEEE 39节点系统进行验证,证明了模型的合理性,同时满足经济性和低碳性。在此基础上,研究了碳价变化对优化调度的影响,得出了选取合理的碳价可以在有效减少碳排放量的同时控制成本的结论。此外,研究了阶梯碳价奖惩系数选取对优化调度的影响,得出增大阶梯碳价的奖惩系数可以进一步收敛合理碳价的范围的结论。

考虑碳交易机制与氢混天然气的园区综合能源系统调度策略

综合能源系统有利于实现多能互济、能源高效利用。以含电、热、冷、氢负荷的园区综合能源系统为研究对象,分析了可再生能源制氢系统及掺氢燃气轮机运行中多种能源的耦合及梯级利用特性,考虑了掺氢比对燃气轮机效率以及热电比的影响,以系统运行成本最小为目标函数,建立了阶梯式碳交易机制下的园区综合能源系统优化调度模型。采用分段线性化和大M法将包含多个0–1变量和连续变量的非线性模型转化为混合整数规划模型,并调用Cplex求解器实现快速求解。算例分析表明,所提调度策略可有效提高园区能源系统运行经济性,合理调控燃气轮机掺氢比有利于降低园区系统的碳排放。

考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的多主体联合调峰优化调度

为解决大规模风电不断并网引起的系统调峰负担增加问题,提出了一种考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的碳-储-荷联合调峰双层优化方法。首先,分析了碳捕集电厂参与深度调峰成本损失,提出了深调服务补偿模型。其次,分析了绿证交易机制对碳-储-荷联合调峰的积极作用;上层以电价引导型需求响应、改善净负荷曲线平滑性程度最优为目标,旨在降低负荷峰谷差,提高风电消纳空间,缓解深度调峰机组压力;下层基于上层优化后的调峰容量,考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深调补偿收益的碳-储联合深度调峰综合成本最优为目标,旨在发掘绿证交易机制与调峰辅助服务对深度调峰作用,发挥碳-储联合深度调峰的能力,优化系统经济性、风电消纳量、碳排放量。最后,在改进的IEEE 30节点系统进行仿真,结果验证了所提模型的有效性。

碳交易机制下旁路补偿供热消纳风电的电热经济调度

针对“三北”地区突出的弃风消纳问题,提出利用热电联产机组汽轮机旁路补偿供热实现风电消纳的电热经济调度方案。调度模型计及阶梯式碳交易机制,考虑整机旁路和高低压旁路两种供热补偿热电解耦方案。基于热量法建立了旁路供热煤耗量计算模型,探究了夜间风电高峰期启用旁路供热对煤耗量和弃风量的影响,进行了热电机组电热运行特性分析。算例结果表明:整机旁路供热的调度方案能有效地实现热电解耦,达到最佳的低碳经济热电分配结果,热电机组汽轮机电热运行特性良好。

考虑碳交易机制的海港综合能源系统电-热混合储能优化配置

随着港口电气化进程逐渐加速,单一的港口供能方式正在向多种能源深度融合演变.为响应我国“碳达峰、碳中和”战略目标,进一步提升海港综合能源系统的经济与环境双重效益,提出一种考虑碳交易机制的电-热混合式储能优化配置方案.首先,建立海港综合能源系统模型,并给出计及碳交易市场的交易方案;其次,构建双层优化配置框架,上层优化配置混合式储能容量,下层引入碳交易机制,满足港口综合能源系统低碳经济运行需求;最后,结合网格自适应直接搜索法与自适应混沌粒子群算法优势,利用混合式优化算法对双层优化模型进行求解.以天津港的实际运行数据为例,验证该方法的有效性.算例结果表明,所提方法不仅可以降低系统的投入成本,还能显著减少港区碳排放,从而进一步提升港口经济和环境效益.

“源-网-荷-储”互动下适应多元主体需求的灵活性交易机制研究

“源−网−荷−储”互动模式下,不同类型的电力资源得以相互结合,突破了电力生产消费的流通壁垒,在主体类型、交易品种、组织方式、出清方法等方面都发生了较大变化。源网荷储互动要求多能源、多主体同台竞价,不同市场主体的物理经济特性和交易需求对现有交易机制提出了巨大挑战,传统分时出清模型难以兼顾各方诉求,交易品种及申报方式缺乏灵活性,难以真正发挥互动特性,因此,亟需设计更加多样、灵活的市场化竞争机制。首先从“源−网−荷−储”互动模式理念出发,分析其发展的关键因素,然后对“源−网−荷−储”互动模式下的电力资源特性进行分析,总结多元主体的交易特性。基于此,对交易机制进行设计,提供满足多元主体需求的灵活性交易机制,并构建市场出清模型。最后通过算例分析验证了所提市场机制的有效性,为“源−网−荷−储”互动模式发展提供借鉴参考。

阶梯式碳交易机制下计及电-气-热综合能源系统需求响应优化运行

随着能源耦合的发展及我国碳市场的不断完善,传统电力需求响应已经不能满足双碳背景下多能耦合综合能源系统(IES)的发展现状。为了更深入地挖掘需求侧响应在节能减排中的作用,本文提出一种阶梯式碳交易机制下计及电-气-热IES需求响应的优化运行模型。首先将负荷分为价格类和替代类,分别建立价格替代和热能替代需求响应模型;其次考虑IES参与碳交易市场,结合热电联产机组(CHP)和燃气锅炉(GB)的实际碳排放量,引入阶梯式碳交易机制引导IES控制碳排放;最后以购能成本、阶梯式碳交易成本与运维成本之和最小为目标函数,建立电-气-热IES优化运行模型,并通过四种场景对所建立的模型进行验证。通过对需求侧响应负荷占比及阶梯式碳交易基价和区间长度的分析发现,合理地分配价格型、替代型负荷占比,以及碳交易基价和区间长度,有利于提升系统运行的经济性。

基于碳中和目标的中国草地碳汇交易机制优化

“碳达峰、碳中和”是我国当前社会经济转型期的重要目标。为实现我国“双碳”目标,积极探索草地碳汇的交易潜力,对规范碳汇交易至关重要。目前,中央和各级地方政府已制定草地碳汇发展的规划与目标,在西藏、新疆、甘肃和青海等地开发国际核证碳标准草地碳汇项目,碳汇交易的总静态收益额约5.46亿元。然而,我国的碳汇交易面临交易规则不统一、资金流动性不强和监测体系不完善等问题,制约了草地碳汇市场的发展。针对上述问题,本文深入探讨我国碳汇市场的趋势与背景,从草地碳汇开发、融资及监管机制等多个维度出发,提出一系列切实可行的优化策略。第一,通过简化审批流程,完善草地牧草补偿机制,并针对不同类型的草地区域,逐步构建全方位的草地核算体系,以加快形成统一、标准化的草地碳汇核算、计量、监测与报告方法学。第二,通过引入政府和社会资本合作模式、拓展贷款模式以及完善碳汇银行等措施,为碳汇交易各个环节提供充分的资金支持,健全草地碳汇产业链。第三,健全草地碳汇交易监管机制与碳信息披露制度,提升各部门的监管水平与监管效率,达到优化草地碳汇交易市场、提高交易效率与公平性的目标。

考虑搁浅成本的多能源同台竞价“两部制”交易机制设计

在新型电力系统的加快推进下,部分已投产机组产生搁浅成本,通过市场化手段回收搁浅成本并实现火电、风电、燃机等不同能源发电机组的同台竞价至关重要。为解决改革后电力市场的突出问题,提出通过“两部制”成本定价机制回收搁浅成本实现多能源同台竞价的思路。首先对发电机组的搁浅成本进行核定,提出“两部制”成本定价机制与多能源统一申报、联合出清模式,在发用电两侧进行差价分摊与返还。然后分别模拟火电与新能源机组的同台低价测算和火电与燃气机组的同台高价测算场景,分别采用不同的出清顺序确定方式进行模拟竞价出清,其出清结果证明“两部制”交易机制能够收回发电机组的搁浅成本,一定程度上实现了多能源同台竞价,为电力市场化改革提供参考。

基于阶梯式碳交易机制与细化电转气和碳循环综合能源系统优化调度

在“碳达峰”与“碳中和”背景下,为提高能源的低碳化利用,提出一种基于阶梯式碳交易机制与细化电转气和碳循环的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳经济运行策略。首先考虑阶梯式碳交易机制,采用碳交易市场,利用区间数与碳交易费用达到控制碳排放的目的;其次在细化电转气的基础上引入电解槽(eLectrolyzer,EL)、甲烷反应器(methane reactor,MR),并增设碳捕集装置(carbon capture system,CCS),实现碳的循环利用。最后构建以购能成本、阶梯式碳排放交易成本、弃风弃光成本、碳捕集成本最小为目标的IES优化调度模型,利用CPLEX建模优化引擎将原问题转化为混合整数线性问题对此模型进行求解,结果验证了所建模型的有效性。

面向生态价值空间平衡的“生态券”理论解析与交易机制研究:以江阴为例

随着生态文明建设的持续深化,生态产品价值实现日益成为践行“绿水青山就是金山银山”理念的有形抓手。为探究生态产品价值可持续提升的有效路径,通过构建以“生态券”为载体的生态指标交易机制,探讨多元主体参与下生态价值与发展空间之间的平衡关系。结果表明:(1)“生态券”是生态空间占补平衡市场化交易的媒介,可基于生态系统服务功能价值核算得到,具有可交易、可考核的基本特性;(2)“生态券”交易是多元空间价值平衡的实践探索,不同利益主体通过市场化交易方式,最终实现土地资源空间优化配置;(3)“生态券”运行机制包括产生、核发、交易、使用、管理等环节,涉及行政主管方、销售方和购买方等市场主体以及中介经济机构等。建议从供给和需求角度明确分工协作制度,基于政策法规、技术规范和监督管理体系构建“生态券”运行保障机制。研究结果将为丰富生态产品价值实现路径和推动生态经济健康发展提供参考。

“双碳”目标下陆地生态系统碳汇评估与碳交易机制研究——以喀斯山区毕节市为例

习近平总书记提出要坚持以人为本,让良好的生态环境成为全球世界经济发展的重要支撑,实现绿色低碳可持续发展,应该高度重视应对气候变化,实现“双碳”的目标。在此背景下,开展毕节市碳汇量与碳交易机制的研究具有重要的意义。本文运用GIS空间技术分析法提取研究区不同陆地生态系统面积,采用参考评价模型和生态系统碳汇能力测算系数计算毕节市不同陆地生态系统的碳汇量,并对其碳交易机制进行了研究。研究表明:(1)毕节市森林生态系统面积最大,在碳汇和生态产品价值实现方面发挥了巨大作用,在积极的探索碳交易市场的创新机制和不断推动森林生态效益的最大化的过程中,实现“碳票”变“钞票”;(2)不同生态系统碳汇量由大到小排序为:森林>农田>草原>湿地>荒漠,最大是森林,最小是荒漠,研究揭示毕节市森林生态系统和农田生态系统的碳汇量最大,是主要的碳汇,促进了“双碳”的目标实现和提升了生态产品价值的实现效益;(3)碳交易是实现生态产品价值的重要途径,碳交易机制的研究结论表明根据毕节市碳市场的发展现状及问题分析,从五个方面探索了健全完善研究区碳交易机制的思路,以促进喀斯特山区毕节市碳市场的绿色发展。

计及碳交易机制的水泥园区综合能源系统经济优化调度

为推动高耗能高排放的水泥园区向绿色低碳转型,提出了一种计及碳交易机制的水泥园区综合能源系统优化调度模型。首先,构建水泥园区综合能源系统结构,并分析其组成部分;其次,在系统中引入水泥行业的碳交易机制,分析水泥行业碳交易机制的碳配额、实际碳排放和碳交易模型;最后,以系统运行成本最低建立目标函数,运用商业求解器CPLEX进行求解。结果表明:该调度模型可以有效降低系统的运行成本和碳排放,水泥行业的碳交易机制可以促使水泥园区综合能源系统进行绿色低碳技术创新,实现了水泥园区综合能源系统经济性和低碳性的协同发展。

碳交易机制下绿氢蓝氢协调优化对综合能源系统的影响评估

能源结构低碳转型下,针对绿氢蓝氢协同利用下综合效益不明确的问题,提出一种绿氢蓝氢对综合能源系统影响综合评估方法。首先基于电制绿氢、气制蓝氢、掺氢燃机和储氢罐等设备构建绿氢蓝氢综合能源系统结构,进而在碳交易机制下,建立以碳交易成本、风电运行及弃风惩罚成本、购能成本和蓝氢提纯成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型;其次基于调度结果,从经济性、设备寿命损耗和节能环保性3个方面充分挖掘评价指标,构建综合评估指标体系,并利用基于AHP-熵-独立性权法的综合赋权法计算指标权重以增强赋权结果的合理性,进而计算出综合评价值。算例结果验证了所提综合评价方法的合理性,同时也表明绿氢蓝氢协同使综合能源系统具有较高的综合效益。

基于链上链下协同的多元分布式储能交易机制

随着能源市场改革有条不紊地进行,电力市场呈现出多元、开放、竞争的发展趋势。但区块链技术应用于储能交易时仍然存在交易可靠性差、数据冗杂、能源单一等弊端。针对上述问题,本文基于联盟链建立多元分布式储能交易平台,提出一种基于链上链下协同的多元分布式储能交易机制。首先,针对分布式储能交易中的违约行为建立节点信誉值评估模型。其次,设计基于链上链下协同的多元分布式储能交易机制,储能传输服务方验证链上网络层交易用户签订的智能合约有效后,进行链下物理层储能传输。再次,将联盟链和云服务器结合建立数据索引,将历史储能交易数据存放至云服务器。最后,基于Fabric网络搭建多元分布式储能交易平台,仿真算例验证本文所提交易机制可以在保证储能交易的安全性和可靠性的同时,提高交易效率,满足了多元分布式储能交易场景对交易可靠、数据灵活和储能多元等的要求。

需求波动下考虑平台赋能和碳交易机制的供应链协调问题

平台电子商务的快速发展给制造商带来了额外的渠道与市场,称为平台赋能。与此同时,在当前低碳经济的背景下,制造商的生产受到政府碳排放管制政策的制约。尤其是当市场面临需求波动时,制造商与平台的决策将会变得更加复杂。本文针对由一个制造商和一个平台组成的供应链,研究需求波动下考虑平台赋能和碳交易机制的供应链决策优化及协调问题。决策过程分成两个阶段:第一阶段制造商在确定性需求下制定生产计划;第二阶段制造商的销售面临需求不确定性。基于此,本文首先研究无需求波动下的决策优化及协调问题,接着进一步研究需求波动下的决策优化及协调问题。研究表明:(1)当平台赋能较弱时,最优减排水平随着碳配额的增加先上升后下降。当平台赋能适中时,最优生产量随着碳配额的增加先减少后增加;(2)当需求波动适中时,制造商的最优决策具有一定的鲁棒性;(3)当无需求波动或需求波动适中、平台赋能较强且平台佣金率较低时,供应链可以实现协调。