可再生能源配额制下风光储联合参与现货市场的交易决策

可再生能源配额制与现货市场建设的并行推进引起风电发电商、光伏发电商及储能电站(风光储)联合参与现货市场的交易决策发生变化。通过构建双层交易决策模型,对可再生能源配额制下风光储联合参与日前电能量及调频辅助服务市场的交易决策进行求解分析。模型上层以风光储总利润最大化为目标,同时考虑到风光储的内部调控,求解风光储最优交易策略;下层实现日前电能量和调频辅助服务市场的联合出清及绿色证书市场的清算。通过库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件、强对偶定理等方法将双层模型转换为混合整数线性规划问题进行求解。最后,通过算例验证了所提模型的有效性。结果表明:所提框架与模型能够优化风光储报量报价决策;可再生能源配额制的引入丰富了风光储的套利手段,风光储内部调控更加活跃;风光渗透率及配额制考核权重的变化对风光储的交易决策有重要影响。

基于图论的区域综合能源服务商交易路径优化

随着电力体制改革的不断推进,区域能源服务商数量不断增加,电网结构日益复杂,购、售电交易双方之间的可选路径增多。在此背景下,提出了区域能源服务商交易路径两步选择法。首先基于p-中位模型的区域能源服务商交易路径第1步优化选择,考虑综合建设运行成本、能源站与负荷中心的最短路径距离、用户负荷需求三方因素,构建多目标优化模型,作用于区域综合能源服务商的站址规划;然后,基于OD矩阵和双约束重力模型提出了区域能源服务商交易路径第2步优化选择,以电能传输量最大和区域能源服务商日运营利润最大为目标函数,作用于多个区域能源服务商之间的能源传输路径选择。采用枚举法和Dijkstra算法对所建模型进行求解并通过算例仿真证明该模型能够有效降低网络损耗成本,减少弃风弃光量,提高区域能源服务商的运营利润。

基于多市场空间古诺模型的电能与绿色证书交易市场均衡分析

针对可再生能源配额制及其配套的绿色证书交易制度的实施,研究可再生能源发电商和火电发电商在电力批发市场和绿色证书市场下的中长期电能交易市场均衡问题。首先,在电力批发市场和绿色证书市场下,构造两类发电商的空间古诺模型,对多市场下两类发电商的目标函数集中优化,利用yalmip求解。最后,分析得到可再生能源配额的变化对电能价格、交易电量等存在的影响,对政府科学设置配额比例提供了参考意见。

用能权交易制度对企业低碳技术创新的驱动效应

用能权交易制度是推进中国生态文明建设战略的一项重大举措。能否通过完善用能权交易制度驱动企业低碳技术创新投入与产出,进而发挥科技创新对生态文明建设的支撑作用?这是当前亟待检验的问题。该研究以2013—2021年沪深A股上市公司为研究样本,将用能权交易制度试点视为准自然实验,运用多期双重差分模型检验用能权交易制度对企业低碳技术创新的驱动效应。研究结果表明:①用能权交易制度能显著驱动企业低碳技术创新,该结论在一系列稳健性检验下仍然成立。②进一步甄别融资机制发现,用能权交易制度通过加大政府补助和税收优惠、缓解市场融资约束以及强化企业研发投入等多方协同的融资模式驱动企业低碳技术创新产出;不同融资机制的驱动效应存在较大差异,市场融资约束的机制效应最为显著,其次为政府补助,企业研发投入和税收优惠的机制效应较小。③异质性分析表明,试点省份对用能权交易制度的响应不同,用能权交易制度对浙江省和福建省低碳技术创新发挥显著的驱动作用,而对河南省和四川省的作用效果不明显;用能权交易制度对企业低碳技术创新的驱动效应因产权性质、行业耗能、企业规模等企业特征的差异而有所区别,对于耗能水平较高的行业、规模较大的国有类型企业,用能权交易制度对低碳技术创新的驱动效应更显著。该研究立足于企业低碳技术创新视角,为用能权交易制度的实施效果提供了微观证据,并指出用能权交易制度效能的发挥需要政府、企业、社会的多方协同发力,为完善用能权交易制度体系提供有针对性的对策建议。

计及绿色证书交易机制的大用户直购电市场均衡分析

在将电力市场中的发电公司分为价格领导者、跟随者和接受者的前提下,考虑双边合同并引入绿色证书交易机制,建立了大用户直购电市场寡头垄断模型并进行了均衡分析。用有5家发电公司参与的电力市场为例,分析了合约电量、绿色证书价格、绿色能源波动等关键因素对市场均衡的影响。分析结果表明:随着合约电量的增大,发电公司在电力市场上总的发电出力增加,而市场电价和发电公司的总利润下降;应保持证书价格稳定,防止市场波动过大,有效促进可再生能源发电的发展。

考虑跨省交易能耗评估的区域节能电力市场与随机规划购电模型

在区域共同电力市场环境下,考虑跨省交易的能耗评估提出了区域节能市场模式以及该模式下的省级电网随机规划购电模型,将节能降耗工作的开展从省内市场扩展到了区域市场。首先,构建了区域节能市场交易模式。其具体包括区域市场跨省交易的基本流程、省级电网跨省售电能耗水平的申报方法、跨省交易边际能耗水平的确定方法以及跨省交易节能效益评估指标。然后,在所建的区域节能市场模式下,考虑跨省交易电力与电量确定的函数关系以及市场电价、绿色能源生产、负荷需求等随机因素,构建了考虑跨省交易能耗评估的省级电网随机规划购电模型。最后,算例仿真表明了所提的区域节能市场与购电模型的有效性。

储能参与现货电能量-调频辅助服务市场的交易决策研究

随着电力市场化改革的不断推进,储能资源作为独立市场主体提供调频服务,是解决系统调频能力不足的有效手段。构建双层交易决策模型对储能在市场中的交易决策行为和市场出清过程进行模拟分析。首先,提出储能参与现货电能量-调频市场交易的总体架构。其次,以电网侧储能电站为独立的竞价主体,构建了双层市场交易决策模型。上层以储能电站收益最大化为目标,决定储能电站的报价策略;下层实现电能量市场和调频辅助服务市场的联合出清。然后,应用KKT条件将该双层模型转化为单层模型,从而将所提模型转化为混合整数线性规划问题。最后,通过算例分析验证所提出交易决策模型的合理性与有效性。算例结果表明储能通过策略性报价在市场中获得更高的经济效益,且在调频市场中的收益占总收益的80%以上。

基于智能合约的区域能源交易模型与实验测试

区域能源交易主要通过集中式的交易服务平台提供买卖交易合同,配合电网进行电力供应与输送,存在服务成本高、交易效率低、用户隐私缺乏安全保障等问题。通过分析区域能源交易的特点,以区块链的智能合约、分布式记账、点对点交易等技术为基础,构建了基于区块链的区域能源交易基础应用结构。给出基于智能合约的区域能源交易模型,区域内部的产消者可以通过区块链网络发送交易请求,通过双向拍卖定价机制得出清算价格,回应交易请求,触发状态机执行合约,完成交易。给出了基于智能合约的区域能源交易流程,使用以太坊和超级账本等区块链网络搭建实验环境,模拟多个电能产消者参与的区域能源交易,验证上述方法的可行性。

用能权交易制度的波特效应——基于试点区域企业面板数据的实证

用能权交易制度能否实现经济增长和节能减排的双赢是亟待检验的实践问题,现有研究缺乏从“企业视角”检验用能权交易制度政策效果的研究成果。文章从能源投入约束条件、投入要素、节能约束条件三方面对DEA模型进行了改进,分别构建了检验“命令-控制”政策和用能权交易制度波特效应的理论模型。以用能权交易制度试点区域114家能源密集型企业为实证研究对象,以资本投入、劳动投入、能源投入为投入变量,以总产值和废气排放量为产出变量,应用改进的DEA模型分别检验了“命令-控制”政策和用能权交易制度在企业层面的波特效应,并对检验结果进行了比较分析。结果表明:①用能权交易制度下,每年所有企业的平均经济潜力和节能潜力均为正,且企业整体的平均经济潜力比“命令-控制”政策下企业整体的平均经济潜力高出的比例为0.4%,相当于所有企业平均每年的总产值增加120亿元,表明用能权交易制度的实施能够在企业整体层面实现波特效应,且相比“命令-控制”政策,实施用能权交易制度能够产生更大的波特效应。②用能权交易制度在企业个体层面的政策效果具有不确定性。各企业的年均节能潜力为正,但部分企业的年均经济潜力出现负值,且86家企业的年均经济潜力低于“命令-控制”政策下企业的年均经济潜力,表明用能权交易制度的实施无法在企业个体层面全面实现波特效应,且其政策效果不一定优于“命令-控制”政策。③对实证结果的进一步分析表明,用能权交易制度下,各企业的波特效应与企业的实际能耗呈显著正相关关系。

区块链技术下的电力智能交易研究

针对传统的电力交易模式存在着运营成本高、交易信息可篡改等问题,提出了一种以区块链为支撑的电力交易模式。首先,将数字证书颁发机构引入联盟区块链中,通过对市场主体的公私钥控制实现对市场主体的身份验证和权限控制;其次,运用联盟区块链构建交易匹配中心并签订相关交易的智能合约;当交易完成时,提交至订单服务进行事务排序并记入账本。对所开发的电力智能交易系统进行性能测试,测试结果表明该交易系统有较好的适用性。

基于主体的可再生能源电力消纳交易仿真研究

我国为解决"三弃"问题,提出了可再生能源电力消纳保障机制。为激励可再生能源电力消纳,采用多主体仿真方法,分析了市场主体交易行为和交互关系,剖析了影响可再生能源电力消纳的关键交互因素,针对多种影响因素变动,对可再生能源电力消纳情况和积极消纳者数量的演化进行了仿真实验。结果显示:绿证被认购能直接促进本年可再生能源电力消纳;想要加快可再生能源电力消纳需综合考虑超额消纳量价格、绿证价格和消纳量补充交易频率,使我国可再生能源健康发展。

储能参与下的中长期电力市场合约转让机制灵活性研究

介绍了电力市场中长期合约转让交易机制的相关概念,在现有合约转让交易机制研究的基础上,制定了储能在中长期合约转让交易中的参与原则。从技术、经济、政策3个方面分析了储能参与合约转让交易的可行性,并以抽水蓄能为例,建立了合约转让过程中储能的交易模型,提出了基于讨价还价博弈模型的储能方报价策略。最后,以某省水火电合约转让交易计算结果作为对比,验证了储能参与合约转让的可行性与经济性。研究结果可为中长期市场合约转让交易机制的灵活性改造提供借鉴。

基于联盟区块链的安全能源交易方案

目前区块链技术广泛应用于车载网、能源互联网、智能电网等领域,但攻击者可以结合社会工程学与数据挖掘算法获取用户记录在区块链网络中的隐私数据,尤其是微网中相邻能源节点之间由于博弈产生的数据更容易导致隐私的泄露。为了解决这一安全问题,基于联盟区块链技术提出一个以一对多的能源节点账户匹配机制为核心的安全能源互联网交易模型。该模型主要通过新账户的生成来防止攻击者通过数据挖掘算法从交易记录中获取能源节点的账户、地理位置、能源使用情况等隐私数据。仿真实验结合联盟链的特点、能源节点新账户生成数量、交易验证时间变化情况,给出对隐私保护性能、交易效率、安全性效率的分析结果。实验结果表明,所提模型在交易发起和验证阶段所需时间较少,具有较高的安全性,且模型能对相邻用户间的交易趋势进行隐藏。所提方案能够很好地适用于能源互联网交易场景。

可再生能源超额消纳量多区双层交易机制

针对目前可再生能源超额消纳量市场结构尚不完善且市场主体缺乏主观交易能动性的问题,结合可再生能源消纳指标要求及实际消纳情况,通过建立可再生能源超额消纳量交易模型,构建一种可再生能源超额消纳量交易的跨区优化机制。通过对市场主体超额消纳量供给规模的测算,得到区域内各市场主体可供交易的规模。然后,以最大限度消纳可再生能源为目标,结合网络约束条件,构建区域内主体交易与区域间交易的双层优化模型。该模型在优先保障区域内各主体完成消纳责任目标的同时,提供区域间市场交易通道,为消纳能力更强的区域提供双重市场化激励机制,促进可再生能源电量在更大范围内实现消纳平衡并使各市场参与主体利益最大化。仿真计算结果表明,所提出的机制可有效促进可再生能源市场化消纳。

高比例清洁能源接入下跨省区交易机制及交易模型研究

随着我国可再生能源装机规模的不断增大,可再生能源出力与负荷地理分布不匹配的问题日益突出,为我国可再生能源消纳带来了更加严峻的挑战。传统的跨省区电力交易机制难以满足我国日益增长的可再生能源消纳需求。文中提出了以跨省区电量交易和富余可再生能源跨省区消纳为主的跨省区交易框架,并建立了支撑可再生能源大规模消纳的跨省区市场交易模型。算例分析结果表明,文中所提跨省区交易市场机制与交易模型能够适应我国可再生能源消纳需求,可支撑电力系统的整体经济性与用能清洁度水平的提高。

交互能源机制下的电力产消者优化运行

随着能源结构与电力系统运行方式发生巨大变化,交互能源机制下的电力产消者优化运行研究得到了广泛关注。首先对电力产消者的类型、基本特性进行了分析与归纳,提出了电力产消者的典型运行框架,明确了不同运营商可能的功能与权责。随后,从电力产消者的资源灵活性预测模型、基于市场交易模型的协调策略、优化运行模型求解技术以及信息的采集、传输与处理4个方面对基于交互能源机制的产消者优化运行关键技术研究进行了概述与归纳。最后,考虑当前的发展趋势指出了存在的关键问题以及未来的研究发展方向。

基于能源聚合商的电动汽车充电站优化配置策略研究

针对现有典型充电站内储能、光伏及电动汽车等多类型能源共存出力特点以及存在日前交易.双边交易等不同模式,为了提高充电站内多能源互联运营效益、降低运营成本,提出一种基于能源聚合商模式的多能源优化配置策略。通过分析充电站内电动汽车负荷需求及交易价格特点,建立包括电网能源采购成本最小和销售利润最大的能源聚合商优化配置模型,并制定功率平衡、负载需求和电力交易等约束条件。最后,通过设置典型充电站微电网系统对所提模型进行仿真分析,结果表明与传统交易模式相比,能源聚合商模式下支付成本最小且获取净收益最大。

基于能源配比的电力结算模型设计与应用

基于电力交易的市场共性,蒙东设计了激励市场主体公平参与、统筹新能源火电资源协调发展的全新市场机制。形成的“集中竞价”、“新能源火电配比”完整交易体系,将集中竞价与双边交易有机融合,新能源交易与火电交易统一安排,建立结算模型,为促进能源资源优化配置和深化电力交易平台应用进行了有益探索。

电力现货市场背景下的可再生能源中长期交易分析

为了提高电力市场对可再生能源交易的持续性,使企业摆脱供电负荷对其发展造成的负面影响,将电力现货市场的形态作为研究背景,提出一种针对可再生能源的中长期交易方法。明确电网交易是建立在AdisCo平台上的,以此为依据描述电力现货市场的基本形态,建立交易市场运营模型;引进柔性负荷理念,进行可再生能源交易过程中的竞争修正;将超出供应范围的能源转移到二级交易市场,将配额外的义务进行低价买入,确保对资源代替消纳的基础上,构建一个针对市场的中长期合作模式。实验证明,设计的可再生能源中长期交易方法,与电力企业发生对接后,可以保证合作方与电力企业保持长期稳定的合作关系,提高供电企业对电能供应的连续性。

储能辅助下基于多重博弈的社区光伏用户电能交易模型

小型电力用户参与电能交易可进一步推动售电侧市场发展。针对当前分布式交易方法未充分考虑小型电力用户特性,且用户储能在交易内的应用潜力仍需进一步挖掘的问题,提出一种储能参与下的社区光伏用户日前-日内两阶段交易框架,日前阶段通过储能充放电提高交易量,日内阶段通过储能调控降低预测误差的影响,以提高用户交易收益并缓解上级电网运行压力。首先,划分用户身份,通过考虑储能运行功率的购售电分量,构建电量竞标模型,制定储能日前运行计划。其次,针对多类型的利益交互,基于多重博弈对交易行为进行建模,求解各用户的交易策略。再次,采用模型预测控制校正储能日内运行计划,以缓解预测误差平衡对上级电网的影响。最后,通过算例验证了所提模型可在传统交易模式的基础上进一步提高用户电能交易量,同时降低对上级电网的依赖程度。