考虑碳-绿色证书交易机制的新能源跨省交易模型

针对我国可再生能源就地消纳困难问题,提出需求响应下考虑碳-绿色证书交易机制的新能源跨省出清模型。首先,论述了省内-省间双层电力市场运作框架;然后,构建以省内运行成本最小与省间新能源出清价格最低为目标函数的两层电力市场优化模型,通过拉格朗日对偶原理以及KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将下层模型转化为等价的上层问题约束条件,采用大M法(big M method)化非线性问题为线性问题;最后,以我国某地区电力市场为实际算例对模型进行分析。结果表明,所提模型能明显改善负荷峰谷差,有效提高系统运行环保性及经济性。

绿色证书交易下可再生能源参与现货市场的过渡机制

随着电力市场改革的深化以及风电和太阳能为主的间歇性可再生能源发电(IREG)机组在电力系统中的占比不断升高,目前,对IREG机组采用的全额固定电价收购模式将按计划逐步终止,IREG机组将作为市场竞争主体参与电力市场,包括电力现货市场的运营。在此背景下,考虑绿色证书交易,通过建立三层决策模型优化政府对IREG机组的补贴政策,并引导其参与电力现货市场运营。首先,提出了过渡机制并建立了多市场多主体交易框架。然后,分别以求解最优合约覆盖率、社会效益最大化的市场出清和发电机组参与现货市场的最优投标策略为目标,建立了考虑绿色证书交易的多主体三层优化决策模型,并以市场出清结果作为这三层模型间的交互数据。接着,基于KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件,将该三层优化决策模型转化为混合整数线性规划模型,以提升求解效率。最后,通过算例对所提过渡机制的可行性和有效性进行了验证。

绿色证书交易的国际比较及其对中国的启示

随着我国经济转型与能源结构调整进程,可再生能源发电产业的顶层制度设计即可再生能源配额制,其科学设计对我国能源结构优化和电力市场化改革具有重要现实意义。根据国际上典型国家的可再生能源配额制的实施情况,从配额目标、配额义务主体、绿色证书监管、绿色证书市场交易方式和绿色证书价格等方面进行比较分析,总结国外成功实施经验,为我国实施绿色证书交易制度提供参考。最后,对我国绿色证书自愿认购与强制购买市场的协调发展以及绿证市场对电力市场的波及影响进行分析。

计及碳交易和绿色证书交易机制的发电权交易模型

目前大多数的发电权交易模型都是基于成本报价建立的,很少考虑碳交易和绿色证书交易对发电权交易的影响。此外,如何对发电权交易所带来的增量利润进行合理分配,还是一个尚待解决的问题。文章将碳交易和绿色证书交易机制引入到发电权交易模型中,考虑发电权交易仅在区域内部的各发电企业之间进行交易,建立了以区域最大净收益为目标的发电权交易模型;并提出了一种基于交易电量的增量利润分配模型。以5家发电企业参与的电力市场为例,分析4种不同情形下的发电权交易情况。结果显示,计及碳交易和绿色证书交易机制的发电权交易模型能够更有效地提高发电权交易的效率,促进发电企业参与发电权交易的积极性。

我国可再生能源绿色证书交易系统运行模式研究

本文阐明了绿色证书交易系统及其作用,论述了现行电力市场、电力管理体制和配额制政策与固定电价政策协调等因素对绿色证书交易系统的影响。重点研究了我国绿色证书交易系统的运行模式,认为在当前情况下我国不能简单套用国外的配额交易模式,否则可能会给可再生能源发展带来新的障碍。指出绿色证书交易机制应该分阶段进行,并且分别采取有限的绿色证书交易系统运行模式和全面的绿色证书自由交易系统运行模式。

构建可再生能源绿色证书交易系统的国际经验

本文通过对英国、美国及澳大利亚三个国家可再生能源绿色证书交易系统的构成内容、运行机制及实施效果的分析与比较,总结了其绿色证书交易的实施经验,归纳了国外绿色证书交易系统所具有的特点,表明绿色证书交易制度对可再生能源的发展起到了重要作用。

基于绿色证书交易机制的含风电场电力系统动态环境经济调度

为了促进风电消纳以及提高电力系统的经济性,构建基于绿色证书交易机制的含风电场电力系统多目标动态环境经济调度(DEED)模型,提出一种基于反向学习混沌搜索的OLCS-MOEA/D算法的DEED调度求解方法。首先,采用广义反向学习初始化种群提高种群多样性,并引入基于Logistic映射的混沌搜索算法以增强算法局部搜索能力。然后,为了验证算法的性能,采用标准测试函数F1—F7进行测试,同时将该算法对模型进行求解,获得了比其他算法范围更广和分布均匀的Pareto解集前沿。最后,对基于绿色证书交易机制的动态环境经济调度与传统动态环境经济调度进行结果对比分析,通过仿真算例验证该模型和算法的有效性和优越性。

基于区块链的绿色证书交易平台:概念与实践

中国可再生能源规模的快速增长使得财政直补的压力增加,可再生能源配额制度(简称配额制)和可交易绿色证书(简称绿证)能够以市场化的方式对可再生能源进行补贴,或成为支持其产业发展的重要手段。中国绿证市场尚处于起步阶段,仍缺乏流通机制的系统性设计。文中提出绿证的双边交易机制,并根据配额制的需要设计了涵盖核发、交易、核查的绿证流通全生命周期。在绿证的全生命周期中,不同主体需要追踪并异步更新其状态。随着绿证市场规模增长,数据账本的一致性和安全性问题亟待解决。为此,文中提出了基于超级账本Fabric1.1的绿证交易平台解决方案,搭建了区块链底层网络环境和应用环境,开发了绿证交易必需的功能和接口,并依托中国珠海市"互联网+"智慧能源示范项目开展了实地验证。目前,共有十余家新能源发电企业和三十余家电力用户注册参与,完成模拟交易一百余笔,验证了平台的实用性和完备性。

基于预测偏差惩罚和绿色证书交易的商服中心综合能源系统日前调度优化

根据用户侧的冷热电负荷预测、调度周期内用户需求,以及各能源转换、储能设备之间的配合与出力约束等条件,提出基于可再生能源发电的不确定性惩罚和考虑碳排放与绿色证书交易,以整体调度费用最小为目标的日前调度策略。考虑碳排放及可再生能源消纳与电价、碳排放配额和可再生能源配额的配合,减少电网购电和碳排放,降低调度费用。针对综合能源系统日前经济调度模型的混合非线性整数特性,进行线性化处理,建立日前经济调度混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型。通过对典型日负荷数据设置调度场景,对3种场景的机组配合出力情况及调度成本进行分析,结果验证所提日前优化调度模型在降低商服中心调度成本和碳排放等方面的有效性。

绿色证书交易与碳排放权交易对中国电力市场的政策效果

首先,在描述和分析可交易绿色证书制度和碳排放权交易制度的基础上,构建系统动力学模型来解释两种制度的作用机理。然后,研究两种制度作用于中国电力市场的机理,并对其政策作用效果进行模拟仿真。结果表明:可交易绿色证书制度和碳排放权交易制度不仅可影响中国电力市场的上网电价,而且可通过设定合理的规划目标组合来促进中国发电产业的发展;在可交易绿色证书机制和碳排放权交易机制的协同作用下,中国电力市场可形成相对合理的上网电价;科学的规划目标不仅有利于增强监管规划期内电价的合理性,而且可以有效调整发电产业的结构。

绿色证书交易市场、碳排放权交易市场对电力市场影响机理研究

为了实现可持续发展和节能减排的目标,优化电力结构是电力行业发展的当务之急,于是中国在电力市场上实施绿色证书和碳排放权交易制度。论文基于一般均衡理论和系统动力学方法,分析了绿色证书交易和碳排放权交易对电力市场的影响机理及政策效果。结果表明:(1)绿色证书通过市场交易传导机制作用于电力市场,能够在提高可再生能源发电量的同时降低煤电发电量,但是在运行过程中很难与电力市场同时达到均衡,所以政策应该逐步稳健地推行。(2)碳排放权通过市场交易传导机制作用于电力市场,不仅可以抑制二氧化碳的排放,而且能够有效促进煤电厂商主动减排,但是抑制和减排效果与市场参数设定密切相关,所以政策应该设定合理的参数。(3)绿色证书和碳排放权交易制度并行实施,中国电力结构得到优化,不仅有望实现可再生能源的发展目标,而且能够达到减少碳排放的目的。

比较法视野下的可再生能源绿色证书交易制度构建

绿色证书交易制度以具备成本效益的方式为可再生能源电力的生产与消纳提供法律保障,有望破解我国固定上网电价补贴制度长期实施所致的积弊。域外相关立法实践为我国引入绿色证书交易制度提供了丰富的借鉴与启示。可再生能源配额义务应是绿色证书交易制度设计的基础,需在《可再生能源法》中确立配额义务并建立相关的责权利体系;应确定可再生能源立法与绿色证书交易专项法规相结合的立法模式;需明确国务院能源主管部门与省级能源主管部门的职权与分级管理体制。

绿色证书交易市场及其运行效果量化评价

可再生能源配额制是中国实现低碳能源转型的强制性制度变革,该政策在电力市场的基础上衍生出了绿色证书交易市场。根据中国实际情况研究绿色证书交易市场对电力市场的作用机制,并对其运行效果进行仿真模拟,有利于该市场的有效建立。基于一般均衡理论,结合电力市场的特点以及电力与绿色证书交易市场之间的相互作用,构建发电厂商之间的双寡头非合作博弈模型;利用Vensim软件仿真模拟不同绿色证书基准价格、可再生能源配额比例和罚金组合对双寡头博弈均衡、电力结构和社会福利的影响。结果表明:(1)绿色证书交易市场的建立使得可再生能源发电比例得到大幅度提升,优化了电源结构,提高了社会福利,不同绿色证书基准价格、可再生能源配额比例和罚金组合会导致双寡头博弈均衡,致使电力结构和社会福利发生变化;(2)可再生能源配额制的有效实施,不仅契合了国家调整经济结构、优化能源结构和保护资源环境的战略要求,而且有利于深化中国电力市场化改革和实现“政策-市场”共同作用的发展变迁;(3)为了更好地实施可再生能源配额制,需要设计出适合中国国情的绿色证书交易市场,加大电力体制改革力度,出台相关法律法规。

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。

计及需求灵活性的地区绿色证书、碳排放权及电力联合交易分析

通过市场的导向作用,形成不同关联市场之间的合力,促成能源的清洁低碳转型是亟待解决的重要问题。针对当前电–碳–绿证联合市场方面的研究未针对市场参与主体构建可供量化分析的动力学模型,以及求解算法的智能性仍需进一步挖掘等问题,提出了计及需求灵活性的地区绿色证书、碳排放权及电力联合交易分析方法。首先,构建了地区绿色证书、碳排放权及电力的联合交易框架;其次,结合系统动力学理论对传统火电厂商、可再生能源发电厂商以及电力用户负荷聚合商等市场参与主体进行建模;在此基础上,采用深度分布式强化学习算法对模型问题进行求解;最后,通过实际算例仿真分析验证所提理论方法的有效性,并对联合交易中的关键影响因素进行灵敏性分析。

“双碳”目标下我国绿色电力证书交易制度的规范建构

绿证交易制度对推动可再生能源产业发展具有重要作用,是我国电力市场的重要组成部分。我国绿证交易制度经历了由自愿认购模式向配额制模式的转变,进一步缓解了我国能源产业发展中国家的补贴压力,也与我国电力市场化改革相呼应。目前我国绿证交易制度仍处于探索阶段,作为其实施基础的可再生能源配额制,存在消纳义务主体定位不明、监管机制衔接不畅以及法律责任缺失等不足,成为阻碍绿证交易制度发展的基础性问题。同时,该制度自身存在的基础权利不清、制度功能实现受限、法律规范不足以及市场交易规则有待完善等问题,也影响了该制度的有效实施。为此,可在调试模式下从完善可再生能源消纳保障机制入手,细化绿证交易制度的具体规范,并探索建立绿证交易制度与碳排放制度、绿电制度等相邻制度的协调机制,以期为我国绿色交易市场机制的体系化奠定基础,助力“双碳”目标的实现。

含绿色证书跨链交易的综合能源系统运行优化

综合能源系统内可再生能源发电消纳率低和财政补贴压力大仍是制约其发展的主要问题。鉴于此,结合区块链技术和绿色证书交易机制,提出了含绿色证书跨链交易的综合能源系统优化模型。首先,分析了基于配额制的绿证交易流通机制和在区块链上部署绿色证书交易的可行性;其次,将不同市场主体划分为多链域结构,设计了不同链域间绿色证书跨链交易框架及其交易流程,打破了传统绿证市场中价值与数据的壁垒;最后,通过算例分析及模拟交易流程,结果表明,通过在综合能源系统中引入绿色证书跨链交易,不仅可以减少系统运行成本及促进可再生能源消纳,也提高了交易的效率和公开透明度。

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。

绿色证书交易机制下可再生能源发电定价研究——期权博弈模型及数值模拟

根据可再生能源“十三五”规划,我国已于2017年开始实施可再生能源绿色证书核发和自愿交易。国家能源局指出将加快建立可再生能源发电配额制度,考核办法和绿色电力证书强制约束交易。基于这一政策背景,本文侧重讨论配额制下绿色证书交易机制以及与政策相关的不确定性,构建两阶段可再生能源投资期权博弈模型,从企业投资决策的角度给出绿色证书交易机制下可再生能源发电定价机制,通过数值模拟,揭示在这一定价机制下发电企业的投资决策行为,为可再生能源配额制政策的制定和设计提出政策建议。

计及绿色电力证书与碳交易制度的“源-荷”协调优化调度

基于低碳电力和智能电网的背景,考虑现有的风电消纳困境,该文以绿色电力证书为基础,结合碳排放权的交易制度,同时引入需求侧高载能企业负荷的响应模型,并将虚拟电厂经济效益作为优化目标函数,建立以绿证交易为基础,结合碳交易制度和高载能需求侧响应的“源-荷”双侧互补协调优化调度模型。最后将某省份区域电网代入到该文所构建模型之中进行仿真,并采用自适应免疫疫苗算法对模型进行求解,结果表明所建立的计及绿证交易与碳交易的模型有利于促进风电消耗,降低单位发电量的碳排放。