Perspective of Chinese Forest Carbon Absorption Trade Based on Low-Carbon Economy

The paper analyzes the basis of forest carbon trade including the feasibility of carbon absorption trade,main body,platform and standard.The purposes of capital of carbon absorption trade is introduced.Caron absorption trade capital can be used to resettle ecological migrants,absorb employment,build forest and increase fund,increase local income,enhance forest science and technology development and launch environmental proportion.The perspective of developing forest carbon absorption trade is pointed out and the practical problems of developing forest carbon trade need to be solved.For example,the property problem of forest resources,value calculation problem of forest resources and sustainable development of forest.

计及沼气重整制氢和燃气掺氢的综合能源系统优化调度

为推动氢能多元生产和利用,提出一种计及沼气重整制氢和燃气掺氢的综合能源系统优化调度模型.首先,构建沼气重整制氢模型,满足天然气负荷的同时,实现生物天然气制氢.其次,将电解水和沼气重整产生的氢气联合,探究沼气重整制氢对系统经济性、低碳性的影响.然后,生成的氢气供给氢燃料电池、掺氢燃气轮机,并引入阶梯碳交易机制,限制系统碳排放.最后,以日运行总成本最低为目标函数,设置4种不同场景进行仿真分析.仿真结果表明:所提模型总成本降低5.33%,碳排放量降低5.17%;合适的秸秆价格有利于消纳风光和利用生物质能;燃气轮机适度掺氢燃烧可以进一步降低总成本和碳排放量.

碳交易计划对低碳居住建筑经济影响研究

随着我国碳市场的全面开启,低碳居住建筑增量成本过高、资金回笼期太长的现况或将被打破。以北京市一栋居住建筑为例,利用机器学习、工程经济学等相关理论方法,运用PKPM软件建模进行碳排放计算,以静态投资回收期作为评价指标,分析碳交易计划对低碳居住建筑全生命周期的经济影响。结果表明:碳交易计划可为新建低碳居住建筑整体带来10.92%的额外收益,其中运行阶段碳收益占比7.03%。本研究可为房地产开发商开发房屋类型选择提供参考。

含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造,提高电厂应对风电波动的运行灵活性;其次,构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构,以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上,引入阶梯碳交易机制,建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明,文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率,具有显著的低碳经济效益。此外,碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。

低碳矿区综合能源系统经济运行优化研究

针对煤矿开采过程中碳排放量高以及乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源得不到及时有效利用的问题,提出一种低碳经济运行的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system, CMIES)。首先,为使矿区伴生能源得到充分利用,搭建了一个包含燃气轮机、乏风氧化发电单元、水源热泵等设备的CMIES模型。其次,为降低矿区碳排放量,在CMIES中加入光伏、风电、电转气与氢燃料电池等设备。同时,引入阶梯式碳交易机制与绿色证书交易机制(green certificate trading, GCT),通过“双机制”模型来约束系统碳排放、激励新能源设备出力。最后,调用CPLEX商业求解器,以购能成本、新能源设备运行成本、碳排放成本最小为目标函数进行求解。结果表明:优化后的CMIES碳排放量显著降低,运行成本大幅减少。

考虑电-氢一体化的微电网低碳-经济协同优化调度

针对微电网中缺乏对碳排放流特性的精确刻画,导致运行层面中微电网的低碳运行方式和经济运行方式之间矛盾凸显,低碳和经济难以兼顾的问题,构建了计及绿电制氢和多能耦合的电-氢一体化运行框架,提出了综合考虑碳排放流和低碳需求响应的微电网低碳-经济协同双层优化调度模型。上层优化调度模型中,以风光储氢一体化工业园区为典型微电网场景,以低碳性和经济性协调最优为目标,将源侧碳交易机制融入调度决策目标中,充分挖掘微电网低碳-经济协同运行方式,以此制定微电网最优低碳经济调度策略;下层低碳需求响应模型中,以微电网用户碳减排所节约的碳排放成本为激励信号,通过建立微电网能量流与碳排放流的映射关系,实现碳排放责任的转移和分摊以及对微电网运行中的碳排放特性精细化评估,进而建立由负荷碳排放强度时空差异性引导用户参与碳减排策略的低碳需求响应(demond response,DR)模型,深入挖掘微电网源-荷间的低碳性和经济性间的协同性。以某工业园区微电网为例,验证了所提模型能有效兼顾系统的低碳性和经济性。

考虑含HRD的光热电站和综合需求响应的综合能源系统低碳经济调度

在“双碳”的背景下,为进一步提升综合能源系统(Integrated Energy System, IES)的经济性和环境效益,文中提出一种在奖惩阶梯型碳交易机制下考虑含热回收装置(Heat Recycling Device, HRD)的光热电站和综合需求响应的IES系统低碳经济调度方法。首先,在源侧构建含热回收装置的光热电站与加装碳捕集的热电联产机组联合运行的IES架构,并分析电转气两阶段的运行原理,建立计及余热回收的电转气设备模型。其次,考虑到负荷侧电、热、气三种负荷的柔性特性,在负荷侧建立电热气综合需求响应模型。最后,引入奖惩阶梯型碳交易机制,进一步减小系统碳排放量,构建调度周期内以含购能成本、运维成本、碳交易成本等系统总运行成本最小为目标的综合能源系统低碳优化调度模型。通过算例分析结果表明,所提方法不仅能提高机组的运行潜力,而且有效降低了系统总运行成本与碳排放量。

试点碳排放权交易市场对中国工业低碳转型的作用机制研究

本文通过构建理论模型,探讨试点碳排放权交易市场影响中国工业低碳转型的作用机制,并从七个试点省份出发,选取2006—2021年的省级面板数据,运用多期双重差分法对试点碳排放权交易市场政策的环境经济效应进行分析。研究结果显示,试点碳排放权交易市场能够有效降低碳排放强度和提升工业低碳全要素生产率,从而促进中国工业的低碳转型。机制检验结果表明,试点碳排放权交易市场主要通过成本约束和结构升级途径促进工业低碳转型,而技术进步途径的作用尚未实质性显现。异质性分析结果表明,在经济发展水平和研发水平更高的地区,碳排放权交易政策对碳排放强度的降低和生产率的提升效果更加明显;而在外商投资水平更高的地区,碳排放权交易政策对低碳全要素生产率的提升效果更加明显。

碳交易政策下低碳建筑利益相关者演化博弈分析

低碳建筑有助于推进建筑业低碳转型,促进低碳社会建设,实现我国“双碳”战略目标。为推动低碳建筑的发展,从碳交易视角出发,构建了以政府、消费者及开发商为利益主体的三方演化博弈模型,并借助Matlab数值仿真了各主体在不同条件下的演化稳定策略。结果表明:碳交易政策有助于低碳建筑市场的发展;在碳交易政策下,政府能以较低的奖惩措施影响开发商和消费者的策略选择;与开发商相比,消费者对有关经济激励及碳交易政策更加敏感,政府应该更加重视消费者在低碳建筑市场中的作用。

基于奖惩阶梯型碳价机制的能源枢纽低碳优化策略

为进一步降低碳排放水平以及源-荷不确定性对系统运行的影响,文中提出一种基于奖惩阶梯型碳价机制和分布式模型预测控制(distributed model predictive control,DMPC)的能源枢纽(energy hub,EH)日前-日内-实时多时间尺度低碳优化调度策略。引入奖惩阶梯型碳价计算方法,构建EH日前低碳优化调度模型,并制定基于DMPC的日内滚动和实时调整的反馈闭环优化策略,降低源-荷预测误差,提高传统模型预测控制(model predictive control,MPC)的求解效率。在日内阶段,构建以阶梯型碳成本、运行成本和储能调整惩罚成本之和最小为目标的日内滚动优化模型;在实时阶段,分解整体优化问题,建立基于DMPC的多智能体实时调整模型。算例结果表明,文中所提策略能够有效提升系统经济效益,降低源-荷不确定性,实现EH的低碳经济、稳定可靠运行。

碳排放权交易试点对城市工业低碳转型的影响

文章基于2006—2020年中国254个城市面板数据,采用双向固定效应模型和双重机器学习模型评估碳排放权交易试点对城市工业低碳转型的影响机制。研究发现:碳排放权交易试点能够促进城市工业低碳转型,但是辐射范围存在距离衰减效应;异质性研究显示,初始排放配额采用无偿分配的试点城市拥有更好的转型效果,北京和上海碳试点具有积极辐射作用,而广东、深圳和重庆碳试点则呈现消极辐射影响;空间检验结果显示,碳排放权交易试点对其他地区工业低碳转型会产生消极的空间溢出效应;机制研究结果显示,碳排放权交易试点的运行通过拓宽碳交易覆盖面影响工业低碳转型效果,但碳交易频率的增加并不会直接影响工业低碳转型的发展。

碳交易如何影响绿色低碳发展?——基于多期DID与连续DID的经验研究

碳交易如何影响以绿色全要素生产率为核心指标的绿色低碳发展,需进行实证检验。基于2005—2019年中国省际面板数据,运用多期DID模型评估碳交易对绿色低碳发展的影响及其作用机制。结果表明:碳交易促进了试点地区绿色低碳发展,在经过安慰剂、PSM-DID、剔除用能权交易试点样本等一系列稳健性检验后,结论仍成立;碳交易实施对能源结构优化、产业结构升级与技术进步具有正向影响,绿色能源消费占比增加、高技术产业结构提升与技术进步是碳交易提高试点地区绿色低碳发展水平的主要机制。构建连续DID模型,研究碳交易规模对绿色低碳发展的影响,发现碳交易规模扩大对绿色低碳发展水平具有正向影响。研究结论为碳交易助力绿色低碳发展提供了经验支持,也为区域碳市场及全国统一碳市场的进一步扩容提供了有价值的启示。

考虑氢能利用与需求响应的综合能源系统低碳优化调度

综合能源系统(IES)对提高能源利用效率、减少碳排放具有重要意义.为了更好地实现这一目标,提出一种考虑氢能利用与需求响应的IES低碳优化调度方法.在源侧,构建以氢能利用为核心的IES模型来优化设备运行灵活性;在负荷侧,考虑到用户用能特征,建立基于Logistic函数的需求响应模型来优化负荷曲线、协助降碳;同时,为进一步挖掘系统的碳减排潜力,在优化模型中引入阶梯式碳交易机制;最后,综合考虑系统购能成本、运维成本、碳交易成本以及弃风成本,以IES日运行总成本最小为目标函数进行优化调度.算例验证结果表明,所构建模型不仅达到负荷削峰填谷的效果,同时可以有效地降低IES的运行总成本和碳排放,具有较好的低碳经济性.

碳排放权交易能促进地区能源结构低碳转型吗?

基于2005—2019年30个省(市、区)的面板数据,文章采用双重差分模型评估碳排放权交易政策(以下简称为碳交易政策)对能源结构低碳转型的影响,并深入探究了其传导机制。研究发现,碳交易政策能够显著减少碳排放,并积极推动能源结构向低碳方向发展,其效果随时间逐渐显现。此外,碳交易政策还通过促进产业结构的调整,进一步推动了能源结构的低碳化。进一步研究表明,碳交易政策在不同试点地区的影响存在显著差异,其中北京、天津和重庆的政策效应明显,而其他试点省市的政策效应则相对较弱。

含氢储能的微电网低碳-经济协同优化配置

【目的】传统电储能在规模、持续时间和环境影响等方面存在局限性,而且微电网中新能源消纳能力低,规划时无法兼顾低碳性和经济性。为解决以上问题,基于氢储能基本工作原理,将氢储能代替传统电储能纳入到微电网中,建立了含氢储能的微电网低碳-经济协同双层优化配置模型。【方法】上层规划模型以微电网综合等年值最小为目标,在电-氢联合运行的基础上,引入碳交易机制对微电网中各发电设备进行容量规划,提高了系统的低碳性;下层运行模型以最小化新能源出力与负荷需求之差的绝对值之和为目标,鼓励用户采取以精确追踪新能源出力曲线为目标的多样化需求侧响应行为,并将用户的用能行为调整反馈至上层模型,实现了对负荷曲线的优化。【结果】某工业园区微电网仿真验证表明,所提方法得到的规划方案具有良好的低碳性和经济性,与传统规划方法相比,低碳性和经济性分别提高了53.6%和37.1%。【结论】所建模型在提高新能源消纳能力的基础上进一步提高了系统的经济性,实现了微电网低碳性和经济性的协同优化。

交通用能低碳转型趋势及对国际能源贸易的影响

交通用能占全球终端能源消费量的1/3,产生的碳排放量约占全球能源相关碳排放量的24%。在主要能源终端使用部门中,交通部门90%的能源使用均来自石油制品,用能多元化程度最低。在低碳转型背景下,陆路交通运输以电气化为主要转型路径,低碳燃料将成为航空和海运等难以电气化部门的主要路径,这将给传统石油贸易带来结构性变化。一方面,欧洲、北美以及中国等国家和地区石油消费达峰期提前或加速下降,成品油进口向其他新兴市场国家集中;另一方面,低碳液体燃料进入快速发展期,催生新的贸易需求。中国能源贸易企业应加强形势研判,关注国别政策风险,发挥信息和产业链优势,明确全球化布局重点,加快构建海陆空立体化“绿能”贸易格局。

碳排放权交易试点政策对制造业低碳转型的影响研究

碳排放权交易制度对于推进节能减排,加速绿色发展具有重要的意义。基于2007—2021年30个省份的数据,采用倾向得分匹配与双重差分相结合的方式探究碳交易试点政策对制造业低碳转型的影响效应与作用机制。研究表明:(1)碳交易试点政策在推动制造业低碳转型方面起到了显著的促进作用,这一结论在经过平行趋势检验、安慰剂检验和其他稳健性检验之后仍然成立;(2)机制分析表明,碳交易试点政策通过提高能源利用效率来推动制造业的低碳转型;(3)区域异质性分析显示,碳交易试点政策促进制造业低碳转型的效果在中部地区和东部地区最为显著,而对西部地区的制造业低碳转型影响则不明显。

碳税-碳交易下零售商主导型供应链公平关切决策

在碳税-碳交易政策的影响下,以一个主导零售商和从属中小制造商(SMM)组成的低碳供应链为研究对象,通过构建SMM有无公平关切行为的分散决策模型以及集中决策模型,并对各个模型的最优决策进行比较分析,探讨SMM的公平关切决策和供应链的协调问题。文章研究了SMM公平关切下公平关切系数、碳减排率和碳税率对供应链定价和利润的影响,并设计了“Nash谈判-两部定价”契约实现系统协调。研究发现,在碳税-碳交易政策的影响下,供应链成员利润随着碳税率的增加而减少,但是供应链成员利润随着碳减排率变动呈现两种不同方向变化。SMM公平关切行为可以提高批发价格和自身利润,降低零售商利润,但对零售价格和系统利润没有影响,随着SMM公平关切系数的增大,零售商与SMM之间的利润差距缩小。文章设计的“Nash谈判-两部定价”契约可以实现系统协调。

基于深度强化学习的园区综合能源系统低碳经济调度

为降低园区综合能源系统的运行成本和碳排放量,同时应对系统不确定性带来的随机波动,提出一种考虑阶梯式碳交易的园区综合能源系统低碳经济调度模型,并采用深度强化学习方法求解。首先构建园区阶梯式碳交易模型,将碳交易成本考虑在内对园区综合能源系统低碳经济调度问题进行数学描述;其次将该调度问题表述为马尔可夫决策过程框架,定义系统的观测状态、调度动作和奖励函数;继而采用近端策略优化算法进行低碳经济调度决策。所提方法无需进行负荷预测或不确定性建模,能够对源和荷的随机波动做出实时响应。最后基于多场景多算法进行算例仿真,结果表明所提方法提高系统运行经济性的同时降低了系统碳排放量。

园区综合能源系统低碳经济优化调度模型研究

现有的园区综合能源系统调度方案,存在成本高、污染环境且能源利用率低等问题。因此,提出一种计及电转气和碳交易机制的园区综合能源系统低碳经济优化调度模型。首先,重点分析电转气过程甲烷化环节强放热特性,研究其对系统优化调度的影响;其次,构建含补偿系数的综合园区能源系统阶梯式碳交易机制,以约束园区碳排放;最后,建立以运行成本、弃能功率、碳排放量最小为目标的园区综合能源系统优化调度模型,并进行多目标优化计算。结果表明:所提优化模型的总成本、弃能功率和碳排放量分别下降了15.4%、98.3%和19.7%。因此,该文所提园区综合能源系统优化调度模型提高了对能源的利用效率和经济性,并有效降低了园区的碳排放。