考虑网络约束的区域电力市场交易计划

我国区域性电力市场试点工作率先在华东地区展开，华东区域电力市场 将采用Broker现货市场加双边合同的结构。由于Broker交易匹配法的常规交易计划方法在受网络约束的情况下不能获得最优经济效益，文中提出了直接考虑网络约束的交易计划新方法。通过引入发电贡献因子和负荷汲取因子解决了多级电力市场中存在的协调问题，并针对双边交易的特点，采用交易矩阵的方式建立了区域电力市场中Broker系统制定交易计划的数学模型。在IEEE 30节点系统上的计算结果表明，在不计网络约束的情况下，该模型符合Broker交易模式的特点，而在考虑网络约束的情况下，用该模型可以取得最大的社会福利，从而验证了模型和算法的有效性。     

考虑碳排放权交易的短期节能调度

针对如何降低火电系统CO2排放量问题,简要介绍了碳排放权交易的理论,提出在电力系统短期调度中引进碳排放权交易机制,以进行总量控制,逐渐减小CO2排放量。在电力市场条件下,分别以CO2排放最小、火电厂收益最大和电网购电费用最小为目标建立优化数学模型。采用水电调峰法对改进的IEEE14节点系统算例进行分析,验证所建立的模型的合理性。结果表明,目前在我国以火电为主系统中考虑碳排放权交易,可以降低火电的减排成本,有利于控制总体排放水平。     

电力行业污染物排放权交易模型

为了实现排污配额的优化配置,以某一区域的电力行业为例,基于电力企业运营资源费用、发电成本、污染物治理成本、污染物减排绩效、污染物排污交易价格以及污染物排放配额等因素,构建主要大气污染物（SO2、NOx、CO2）排污交易优化模型,采用多情景分析方法,对比分析各因素对电力行业污染物交易以及电厂运行的影响.结果表明,改变排放配额的交易价格和政府的绩效价格,各电厂的电力生产量以及区域的外购电量不变,但各电厂污染物的交易状况发生改变,出现多种交易类型.该模型能够有效解决区域环境治理及电力行业污染物减排问题,实现对区域污染物排放总量和优化能源结构的有效控制,为未来区域能源规划、区域环境质量改善、电厂运行优化以及建立区域污染物排放交易机制提供参考.     

与市场机制相协调的发电交易与调度的节能减排方法

提出了一种与电力市场机制相协调的发电交易和调度的节能减排调度方法。该方法通过容量合同交易实现机组的高低能耗置换的同时,也给高能耗机组提供了回收成本的可能性;以变动成本表征能耗大小,通过变动成本报价与污染物排放确定机组的竞价上网排序;通过合理的结算规则使机组自发地参与容量合同交易和节能发电调度,实现电力节能减排以及资源优化配置的目标。工程应用模拟分析表明,在同一时段内,该方法减少了发电能耗与污染物排放(特别是SO2和CO2排放),同时稳定了发电侧的上网电价,具有很强的实用价值。     

电-碳-配额制耦合交易综述与展望

近年来，面对全球气候问题及传统化石能源匮乏带来的挑战，各国陆续提出节能减排和鼓励可再生能源发展的战略目标。碳市场、可再生能源配额制是实现碳减排和促进可再生能源消纳的重要市场手段。作为CO₂排放主要责任主体，电力系统低碳绿色转型是助力“碳达峰、碳中和”目标的关键环节，电-碳-配额制耦合将有利于更大程度上促进CO₂减排与可再生能源消纳。首先，分析了电力市场与碳市场、电力市场与可再生能源配额制之间的交互机理；其次，从交易机制设计、交易优化、市场交易技术等角度归纳电-碳-配额制耦合交易的研究现状；再次，阐述了碳市场及配额制的国内外实施现状与机制，反映各国减排政策环境；最后，梳理了当前国内电-碳-配额制耦合机制建设面临的挑战和堵点，对电力市场、碳市场与配额制协同发展提出展望，以期为我国耦合交易机制建设提供参考，助力“双碳”目标的实现。     

碳交易机制下考虑节能减排的竞价交易模式

结合中国发电机组大多为燃煤机组以及电力调度中心无法直接获得机组实际煤耗函数的现状,提出了一种兼顾节能减排的竞价交易模式.该模式根据CO.排放函数计算出各机组单位电能CO<,2>排放量和所有机组平均单位电能CO<,2>排放量,以两者的比值作为修正因子来修正报价,以修正后的报价作为调度依据.算例分析表明,该模式不仅有效控制...     

基于电力系统碳排放流的分省化石能源消费CO2排放量测算

准确测算各省在经济发展过程中的CO2排放量是分析地区能源环境效率和制定区域节能减排政策的基础。文中基于电力系统碳排放流理论,从二次能源终端消费角度出发,发展了计算中国分省化石能源消费CO2排放量的方法。通过考虑二次能源的省际交易,特别是区域电网结构下的电力跨省调配,按能源终端消费量和损失量反推各省市的化石能源消费CO2排放量。由于国内能源资源分布和能源消费严重不均衡,存在大量的二次能源跨省交易,所提出的方法与传统使用一次能源消费量直接计算各省市化石能源消费CO2排放量相比更加合理。     

CaO颗粒吸收CO2特性研究

全球气候变暖已经成为一项世界性的环境问题,越来越受到世界各国的关注。CO2是引起全球变暖的主要原因,有在短期内改变气候的可能。现今各国都在研究降低CO2排放的措施,希望能够开发一种易于工业化实现的吸收剂。CaO具有高的CO2吸附容量、低的制备成本、较长的使用寿命及良好的抗磨特性而成为优选的高温CO2脱除剂。主要分析CaO颗粒表面孔的结构和分布、烟气中水蒸气和SO2对CaO吸收性能的影响,为CaO吸收CO2性能的改善提供依据。     

考虑排放权交易的电力市场均衡模型

为减少温室气体排放而建立的排放权交易机制,给促进可再生能源电力发展提供了参考,以研究排放权交易对市场出清结果的影响为目的,建立了考虑排放权交易的电力市场均衡模型。该模型计及网络约束、负荷弹性需求、发电商生产成本和减排成本,采用猜测供给函数模拟发电商博弈行为,是一个符合混合线性互补形式的双层优化问题。设计一个3节点算例,通过GAMS-PATH软件求解,其结果验证了该均衡模型的正确性,算例显示,排放权交易有利于提高低排放率发电商的市场竞争力。最后结合国外排放权交易情况,给出我国开展排放权交易的建议。     

互联电网商业化运营(三)--交易模拟系统与交易分析方法

交易模拟系统提供了一种手段,通过模拟电力市场的运行来发展电力市场理论,用试验的方法进行技术和体制方面的探讨。文章分析了交易模拟系统的功能和结构,并对三种典型的交易分析方法及其在模拟系统中的应用进行了讨论。     

Carbon emission flow:from electricity network to multiple energy systems

Anthropogenic carbon emissions associated with energy consumption are rapidly increasing. Such carbon emissions are further directly related to global climate change. Thus, reducing carbon emissions to mitigate global climate change has been attracting increasing attention. Energy production and energy consumption is linked by energy networks. The network-constrained energy flow leads to a virtual circulation of embedded carbon emissions. This paper introduces the concept and significance of carbon emission flow(CEF), which helps identify the relationship between carbon emissions and energy consumption. Challenges for extending the CEF from an electricity network to multiple energy systems(MES) are analyzed, and CEF models in both the electricity network and MES are summarized. The distribution of CEF and transfer of carbon emissions are studied using realistic case studies based on the energy interconnection system of Southeast Asia and real-world MES in the Jing-Jin-Ji economic circle. Considering the electricity trade in Southeast Asia in 2050, the results show that significant amounts of carbon emissions are transferred among countries. Approximately 19698 ktCO_2 of carbon emissions in Malaysia are attributable to electricity demands of other countries. Conversely, the Philippines and Vietnam would be responsible for additional carbon emissions of 10620 ktCO_2 and 42375 ktCO_2, respectively. With the CEF model, carbon emissions in different energy sectors can be reasonably quantified, thus facilitating the allocation of emission reduction targets in climate change negotiations and low-carbon policymaking.     

The effects of cross-border electricity trade on power production from different energy sources

In this study, we provide empirical evidence to emphasize the crucial role of cross-border electricity trade for decreasing the use of fossil fuels in power industries and attaining higher electricity supply from solar and wind energy sources. We collected data for 48 countries across three continents (Americas, Europe and Asia) from 1991 to 2018 to create a world sample that would reflect the diversity of various energy mixes in different electricity markets. We showed the existence of long-term relationships between power production from natural gas, solar, wind and the level of cross-border electricity trade. Later on, we conducted panel data analyses that utilize the fixed-effect approach with interactive variables. The empirical evidence reveals that when electricity production from solar and wind energy sources interacts with cross-border electricity trade, the rate of power production from natural gas decreases statistically significantly. Furthermore, we created efficiency indices for solar and wind energy sources and to provide evidence for the increased utilization of solar and wind electricity production in the presence of cross-border electricity trade. The resulting empirical evidence reveals that for countries with positive economic growth, a rise in the levels of cross-border electricity trade leads to more efficient electricity production from solar and wind energy sources.     

Is natural gas the next coal? A framework for utilities and governments to think about the place of natural gas in the energy mix

This study analyzes the role of natural gas in electricity generation and the implications for public policies by comparing the evolution of two hypothetical global electricity systems: one designed to reach zero-CO2 emissions by 2035 and another one with the objective to maximize global social welfare by instituting an international CO2 tax reflecting the estimated social cost of carbon. We show that the implicit CO2 cost of imposing a zero-CO2 emission target is an order of magnitude higher than the typically accepted social cost of carbon as a consequence of the non-dispatchable nature of renewable technologies. A tax approach would be much more cost-efficient and leads to a different mix in which natural gas still plays an important role as firm capacity provider. Public policies should better take into account the additional costs of integrating renewable technologies above 70% penetration level and dedicate more R&D efforts for alternative storage solutions, which may include batteries and green gases such as H2, before committing to replace natural gas. This paper provides a simple framework to structure a reflection around those issues.     

面向国际合作的全球性灵活碳减排价格机制研究

如何形成一个稳定、有效的碳减排国际合作机制是目前国际社会关注的重要问题。分析了京都议定书在全球碳减排合作方面存在的问题,构建了一个全球性灵活碳减排价格机制,基于各国的碳价格水平,通过价格激励模型和清洁发展激励模型,引导各国提高碳价格,促使全球碳价格平均值等于全球碳价格目标值。通过预测性的实例分析,研究全球性碳减排价格机制对中国、美国、欧盟和印度的影响。分析结果表明,全球性碳减排价格机制可操作性较强,能够满足碳排放限额与交易机制所需的灵活性,而且,全球性灵活碳减排价格机制并未引起较高的社会成本。     

基于长短期记忆网络的售电量预测模型研究

售电量预测对优化供电结构以及了解经济走势具有重要意义,然而,传统售电量预测方法难以从售电量及其影响因素的数据中自动抽取到较好的数据特征。为此,文中提出一种基于长短期记忆网络的售电量预测模型,该模型通过分析售电量数据及其影响因素的相关性,提出一种行业聚类方法,该方法根据不同行业的数据特征对相似的行业进行聚类,并根据聚类结果训练长短期记忆网络模型。文中模型能够学习售电量数据以及相关影响因素的数据特征和内在关联关系。实验结果表明,文中所提出的预测模型比经典的预测模型具有更高的准确度。     

北欧电力市场发展概况

指出北欧国家电力市场改革平稳发展,实现了国内、国间资源优化配置,形成了世界上第1个跨国电力市场.北欧四国逐步建成了较为完备的电力交易体系(Nordic Pool),为市场主体提供了灵活的交易方式、丰富的交易品种,满足了市场多样化的需求,提高了市场运行的效率.对北欧电力市场的发展、组织结构、交易类型等进行介绍.     

电力市场运营系统的自适应设计构想

描述了中国分层分区电力市场的结构和特征；通过分析电力市场的交易类型，总结了适应中国各级电力市场发展的4种运营模式；详细论述了中国电力市场的发展对电力市场运营系统架构、应用功能和核心算法的深刻影响；在研究分析的基础上，提出了适应多种电力市场运营模式的电力市场运营系统设计思想；根据该设计思想研制开发的电力市场运营系统，可以在不同电力市场发展阶段灵活配置，适应性强，达到了预期设计目标。     

基于节能发电调度和国际贸易理念的电力市场竞争机制

介绍了电力市场必须解决的几个问题,结合中国实际情况,基于节能发电调度和国际贸易理念提出了一套电力市场竞争机制,并进行了深入的分析和探讨。模拟实例表明,所提出的电力市场竞争机制能有效解决目前中国电力市场中存在的区域资源优化配置与区域经济协调发展相结合的问题、电网公司购电风险问题,可以将节能发电调度、环保排放与电力市场有机协调起来,用市场机制而不是行政机制来实现节能发电调度和环保排放。     

低碳电力技术的研究展望

发展低碳经济,是应对全球气候变暖、实现经济可持续发展的迫切要求。作为CO2减排的主力军,电力行业实现低碳化发展具有着重要的现实意义与战略意义。本文在深入揭示我国电力行业碳排放特性与碳减排潜力的基础上,从宏观与微观层面全面地分析了在低碳经济中电力行业所面临的新形势与呈现的新特点,剖析了"低碳电力"这一新的研究领域的发展方向,对低碳电力技术的研究与运用进行了展望,阐述了实施低碳电力发展战略所将面临的主要挑战与亟待解决的问题,并建立了低碳电力技术的整体研究框架。     

计及温室气体排放限制政策不确定性的发电投资决策

温室气体,尤其是CO_2的排放对气候变化的影响,乃至全球气温变暖已成为很多国家,尤其是发达国家所关注的重要问题.在国际上,限制CO_2等温室气体排放的具体措施仍处于发展之中,这会导致未来CO_2排放成本具有不确定性.在此背景下,研究了电力市场环境下计及温室气体排放限制政策不确定性的发电投资决策问题.根据发电公司在投资过程中面临的各种不确定性因素的变化特征,分别建立了燃料价格、市场电价和CO_2排放价格的随机变化模型.基于实物期权理论,发展了能够处理多种不确定性因素的发电投资决策的方法框架和求解方法.用仿真算例对所提出的模型和方法进行了说明,并分析比较了不同场景下的投资决策结果.