深度文章｜基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略-北极星售电网

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摘要：随着多能耦合的加强和能源改革的推进，综合能源市场逐步建立，其中综合能源现货市场的剧烈价格波动给综合能源服务商带来了较大的风险。针对该问题提出了一种基于合作博弈的综合能源服务商现货市场风险规避策略，首先建立了基于风险价值理论的现货市场交易风险评估模型，其次通过建立综合能源服务商间的合作联盟，降低整体联盟的现货市场交易风险，最后采用 Shapley 值法对联盟中的成员进行风险分摊，并提出一个该风险分摊结果的交易规则。算例结果表明，综合能源服务商通过结成联盟，可以有效降低其参与现货市场的风险，基于 Shapley 值的风险分摊方法保证了分配的公平和联盟的稳定，验证了该模型的有效性和可行性。

（来源：中国电力作者：郭祚刚 1 ，喻磊 1 ，胡洋 1 ，周长城 1 ，雷金勇 1 ，何帅 2 ，刘念 2）

(1. 南方电网科学研究院，广东广州 510663；2. 新能源电力系统国家重点实验室 (华北电力大学)，北京 102206)

0 引言

随着环境污染与社会用能需求的矛盾日益突出，提高能效、减少污染是中国加快能源体系转型的关键问题之一 [1] 。综合能源系统作为新一代能源系统的重要形式，涵盖了供电、供热和供气等能源系统，可对存在耦合关系的不同类型能源的生产、传输、分配、消费等环节进行有机协调与优化，具有运行方式灵活、低碳高效、可再生能源消纳率高等优点 [2] 。随着国家能源体制改革的深入，电力、天然气等能源逐步从垄断和行政定价走向竞争和价格市场化 [3-4] 。综合能源市场，尤其是现货市场在给市场参与者带来更高收益的同时也加剧了其收益的波动性，给能源企业的运营带来了巨大的机遇和挑战。综合能源服务商作为综合能源市场的核心成员，如何有效降低其在现货市场中面临的风险是亟待解决的问题之一。

综合能源系统的市场化竞价交易带来了能源价格的波动性和不确定性，使得市场主体面临较大风险。金融输电权、电力期货、天然气期货等金融工具被创造出来用于规避市场风险。目前的研究大多针对电力市场的风险进行，且基本没有考虑不同主体间的博弈问题，对考虑博弈情形的综合能源服务商风险评估和相应策略的研究较少。文献 [5] 运用不确定理论，根据历史数据和专家经验，考虑输电容量约束，建立了市场出清和电力公司最优报价策略的双层不确定约束规划模型。差价合同是规避市场风险的一种重要双边交易方式，能较好地解决市场参与者在风险与利润之间的平衡问题 [6] ，文献 [7] 针对具有差价合约的统一出清价格的日前市场，构造了发电公司在日前市场考虑风险约束的最优报价策略模型。文献 [8] 基于市场实际历史数据的统计校验，运用VaR 历史模拟法预测电网公司的电力市场短期金融风险。

由于综合能源市场内参与主体众多，而博弈论作为一种先进的优化工具，十分适合解决多个利益相关主体的决策问题 [9] 。目前已有很多应用博弈论解决综合能源市场内多主体决策问题的研究，文献 [10] 提出了能源运营商、光伏用户、电动汽车充电代理商 3 类市场主体在配网层面展开