登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
在碳市场中,管制机构首先设定区域范围内的碳排放总量目标,然后根据总量目标采用基准线法核定不同发电机组单位发电量的碳排放初始配额。在基准线交易体系下,不同碳排放强度发电机组获得的免费碳配额总量会随着自身发电量的变化而变化。在不考虑发电机组自身发电边际成本的情况下,当发电机组单位发电量的实际碳排放量大于管制机构核定的配额基准线时,该高排放机组需要在碳市场中买入对应自身发电量的碳排放配额,以满足管制机构配额考核要求。相反,当发电机组单位发电量的实际碳排放量小于管制机构核定的碳排放初始配额上限时,低排放机组可将对应自身电量的富余碳配额在碳市场中售出从而获得收益。
在绿证市场中,管制机构首先按照一定的规则核定出各地区需承担的非水可再生能源电量消纳比例。可再生能源发电商发出的全部为非水可再生能源电量,获得绿证,可售出绿证从而获得收益。
在发电行业同时实施碳交易和绿证交易制度后,不同类型发电机组既要参与电力市场交易,同时还要考虑管制机构对碳配额系数和绿证比例的分配方案。在市场作用下,区域范围内不同类型发电机组需要根据管制机构对碳市场和绿证市场的具体方案、发电类型、发电成本、碳排放强度等因素进行综合决策[16-18]。
2 基本假设与模型建立
2.1 基本假设
在构建考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型时,提出5个基本假设。
(1)碳交易配额分配方式上执行全部免费分配,采用单位电量基准线法[19]。绿证不考虑发电技术差异性,风、光发电量所能兑换的绿证量相同。碳配额与绿证不能进行转换或抵消,并且不可以进行跨期交易。
(2)电力市场中有g个发电商,包含火力发电商m个,可再生能源发电商n个。qh,i为火力发电商i的发电量,qr,j为可再生能源发电商j的发电量,则电力市场总发电量Q为
(3)各发电商的发电成本为二次函数,即
式中:qk为第k个发电商的实际发电量;αk、βk、γk分别为第 k 个发电商的成本参数;Ck为第k个发电商的发电成本。
可再生能源发电具有强烈的间歇性和波动性,其需要投入比火力发电更多的运维和旋转备用成本。本文假设不同技术类型常规火力发电机组的发电边际成本始终要低于可再生能源发电边际成本[20]。
(4)电力批发市场中电力供需始终处于平衡状态,电力批发价格与电力总需求量之间满足线性函数关系。电力批发价格pe的逆需求函数可以表示为
式中:A、B分别为批发价格系数,且均大于0。
(5)碳交易价格由市场供求关系决定,满足的线性函数关系为[21]
式中:为碳交易价格;a、b均为大于0的常量;eh,i为第i个火力发电商的实际碳排放量;为管制机构确定的区域范围内免费碳配额上限。
同样地,假设绿证交易价格由市场供求关系决定,并且满足如下函数关系式[22-23]。
式中:ρ为绿证交易价格;ξ、τ分别为大于零的常量;λ为各发电商须义务完成的可再生能源发电量比例。
由于第i个火力发电商发出的是非可再生能源电量,故该发电商需购买数量为λ的绿证以满足政府配额考核要求。第j个可再生能源发电商将数量为 (1−λ)qr,j的绿证在绿证市场上售出。
2.2 模型建立
在综合考虑碳交易和绿证交易制度后,由于火力发电商和可再生能源发电商发电成本、碳交易和绿证交易成本上存在差异,故不同类型发电商的净收益函数并不相同。
火力发电商的净收益主要包括发电净收益、买入碳配额支付的成本或卖出碳配额获得的收益、支持绿色电力发展的费用。第i个火力发电商自身净收益函数Rh,i为
式中:为第i个火力发电商实际买入或卖出碳配额的数量;Ch,i为第i个火力发电商的发电成本。
可再生能源发电商除了在电力市场中获得一部分发电收益外,还能在绿证市场中售出一部分绿证获得收益。第j个可再生能源发电商的净收益Rr,j为
式中:为第j个可再生能源发电商实际卖出的绿证数量;Cr,j为第j个可再生能源发电商的发电成本。
从发电资源合理配置的角度,需要实现区域内各发电商总收益最大化来确定发电商的上网电量[24-25]。区域内各发电商总收益R为
在考虑碳交易和绿证交易制度双重约束下,各发电商总收益最大化函数受到5个约束条件,具体如下。
(1)火力发电商实际买入或卖出的碳配额量不超过自身需要买入或能够卖出的碳配额量;
(2)各火力发电商实际碳排放总量不超过管制机构规定的免费碳配额上限;
(3)各火力发电商实际买入或卖出碳配额之和等于0;
(4)可再生能源发电商实际售出的绿证数量不超过自身可供售出的绿证数量上限;
(5)单位时间内各发电机组自身发电量上、下限约束,minqh,i、 minqr,j、 maxqh,i、 maxqr,j分别为第i个火力发电商和第j个可再生能源发电商的最小和最大发电量。
3 数值仿真
3.1 基础数据
假设电力批发市场中共有3家发电商并且各发电商仅有一个发电机组。发电机组1和2为火力发电机组。发电机组3为可再生能源发电机组。各发电机组的相关技术经济参数可以参考文献[10]。另外,假设某时段电力批发市场逆需求函数的参数A=250,B=0.07。碳交易价格逆需求函数关系式中的参数a、b分别为40、0.05。绿证交易价格的函数关系式中的参数ζ、τ分别为300、0.02。单位时间内用户电力需求特性参数Q取2 000 MW·h。
3.2 结果分析
碳配额系数与绿证比例变化对不同类型发电机组发电量影响的敏感性分析如表2所示。从2表中可以看出,在相同绿证比例下,随着碳配额系数的缩紧,低排放机组1和可再生能源机组3的发电量逐步增加,而高排放机组2则逐步减少。在同一碳配额系数下,随着绿证比例的增加,可再生能源机组3的发电量逐步增加,而机组1和机组2的发电量则逐步减少。
表2 各发电机组的发电量
Table 2 Generating capacity of each generating unit
碳配额系数和绿证比例组合下碳排放量变化情况如表3所示。从表3中可以看出,在相同绿证比例下,随着碳配额系数缩紧即配额值减少,低排放机组1的碳排放量随着发电量增加而增加,而高排放机组2的碳排放量则相应减少,但是碳排放总量水平却随着碳配额系数的缩紧而不断下降。在相同碳配额系数下,随着绿证比例增加,碳排放总量不断下降。因此,通过合理调节碳配额系数和绿证比例组合使得发电量由高排放机组向低排放机组转移,火力发电机组向可再生能源发电机组转移,从而优化电源结构和减少碳排放。
表3 各发电机组碳排放量
Table 3 Carbon emissions of each generating unit
本文通过数值仿真分析了不同碳排放总量目标下各发电机组的发电量变化以及碳排放系数与绿证比例最优组合,如表4所示。从表4中可以看出,在不同碳排放总量目标下,存在一个满足区域发电商收益最大化的碳配额系数和绿证比例最优组合。随着碳排放总量目标不断缩紧,即由700 t逐步调整到300 t,可再生能源发电机组3的发电量不断增加,而其他2个火电机组则逐步减少发电量。因此,管制机构缩紧碳排放总量目标能够实现电源结构优化。
表4 既定碳排放总量目标下的发电量、碳配额系数和绿证比例
Table 4 Power generation, carbon allowance coefficient and green certificate ratio under the established total carbon emission target
4 结论
本文构建了一个考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,可用于分析不同碳配额系数和绿证比例组合下不同类型发电机组的发电量和碳排放量变化,确定既定碳排放总量目标下各发电机组发电量、配额系数和绿证比例。通过对模型进行数值仿真分析得出如下结论。(1)碳交易与绿证交易制度的协调对实现区域范围内电源结构优化和实现电力行业碳减排具有促进作用。(2)在既定碳排放总量目标下,存在一个满足区域发电商收益最大化的碳配额系数和绿证比例最优组合,可指导管制机构进行碳配额和绿证比例分配方案的科学制定。
本文提出的优化模型可以在以下2个方面进一步拓展。(1)本文重点从区域发电资源配置优化的视角构建了各发电商总收益最大化的单目标函数,但随着电力市场化程度的提高,需要构建各发电商自身利益最大化的多目标函数;(2)本文假设一定时间内电力总需求是一定的,需要考虑电力需求量在一定时间内随机变化的情况。
作者介绍
姚军(1980—),男,博士,高级工程师,从事电力经济研究,E-mail:13910310554@163.com;
何姣(1986—),男,通信作者,博士,从事电力市场研究,E-mail:1057320378@qq.com.
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
CPIA发布的数据显示,2024年,全球光伏新增装机容量达530GW,同比增长35.9%。与此同时,全球光伏行业正面临同质化竞争加剧、收益率承压、政策调整等挑战,亟需从“规模扩张”向“价值重构”跃迁。2025年6月11日-13日,全球光伏与智慧能源领域最具影响力的国际化、专业化、规模化的盛会——SNEC第十八届
北极星储能网获悉,6月6日,阳泉市能源局印发《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》,提到,鼓励大数据中心、电动汽车充(换)电站、虚拟电厂运营商以及储能运营商作为市场主体参与用户侧储能项目建设。积极构建多层次智能电力系统调度体系,提高电网调度智能化水平。到2025年,全市实现快速灵活的需求侧响
近日,江苏苏州沃磁公司通过“一站式”碳中和普惠服务中心,购买了信义光伏(苏州)有限公司智能微电网项目的1000吨碳减排量。这是苏州“碳普惠”体系建立以来的首笔微电网用户交易。位于张家港的信义光伏微电网项目于今年3月初投运,其41兆瓦分布式光伏年发电量超1.8亿千瓦时,相当于减少二氧化碳排放
近期,全国碳排放权交易市场(以下简称全国碳市场)CEA(碳配额)价格持续走低,引发市场关注。事实上,今年以来,全国碳市场价格持续走低。5月30日,全国碳市场综合价格行情收盘价为68.46元/吨,较上月最后一个交易日下跌4.20%。复旦大学可持续发展研究中心统计的数据显示,5月全国碳排放配额(CEA)
北极星电力网获悉,五大发电“旗舰”上市公司——华能国际、华电国际、大唐发电、国电电力、中国电力2024年报,披露了未来的发展战略及经营计划。整理如下:华能国际》》》》》一、发展战略华能国际全面贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,坚持以质量效益为中心,统筹能源安全和绿色发
近日,南京茂莱光学科技股份有限公司(以下简称“茂莱光学”)1.54MW天合蓝天原装工商业项目正式开工!该项目采用“自发自用,余电上网”模式,预计年均发电量超160万度,年收益120万元,年减碳排1580吨。项目的启动不仅是茂莱光学在绿色转型道路上的重要里程碑,更是天合富家在富家2.0时代深化产业协
6月4日,国家能源局印发关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知。《通知》提出,聚焦新型电力系统有关前沿方向,依托典型项目开展单一方向试点,依托典型城市开展多方向综合试点,探索新型电力系统建设新技术、新模式,推动新型电力系统建设取得突破。坚持重点突破,先期围绕构网型技术、系
北极星储能网获悉,6月4日,国家能源局印发关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知。试点方向上提出,构网型技术重点在高比例新能源接入的弱电网地区、“沙戈荒”基地大规模新能源外送地区,应用新能源/新型储能构网型控制技术,有效解决短路容量下降、惯量降低、宽频振荡等问题,提升新能
作为辽宁省大连市最大的传统火电厂,始建于1985年的华能大连电厂,当下正在“双碳”战略的驱动下经历一场深刻变革:一手积极布局新能源,一手加速优化升级传统能源。通过持续的技术创新与管理优化,这座传统火电厂不仅全面实现超低排放,更成功构建起多能互补的现代能源体系,成为东北老工业基地绿色转
近日,国家能源局发布了关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知。通知明确提出,要聚焦新型电力系统有关前沿方向,依托典型项目开展单一方向试点,依托典型城市开展多方向综合试点,探索新型电力系统建设新技术、新模式,推动新型电力系统建设取得突破。坚持重点突破,先期围绕构网型技术、
6月4日,国家能源局印发关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知。通知提出,聚焦新型电力系统有关前沿方向,依托典型项目开展单一方向试点,依托典型城市开展多方向综合试点,探索新型电力系统建设新技术、新模式,推动新型电力系统建设取得突破。坚持重点突破,先期围绕构网型技术、系统友
近日,南方电网公司《关于统筹推进涉碳业务发展的工作方案》(以下简称《方案》)、《加快公司涉碳业务发展融入和服务碳排放双控体系构建三年行动计划(2025—2027年)》(以下简称《计划》)先后印发,对公司涉碳业务发展进行全面系统部署。南方电网公司政研部相关负责人表示,《方案》旨在深入贯彻落实党中
6月1日开始实行的江苏省分时电价新政在工商储行业掀起轩然大波,新政中工商业用户分时电价浮动计价范围,从“到户电价”缩减到“用户购电价”,尽管浮动比例提高,但到户电价峰/谷、平/谷价差缩小。同时,多省调整分时电价的信号越来越明显,依赖峰谷套利单一收益模式的工商储项目投资回报周期延长。如
北京正在加快建设国际绿色经济标杆城市,而城市副中心通州将成为重要承载地和示范区。近日,市发展改革委、城市副中心管委会、通州区政府联合印发《北京城市副中心促进绿色经济发展实施方案》。方案提出,全力推动绿色经济发展,通过打造国际绿色经济标杆城市、建设国家绿色发展示范区等措施,着力培育
近期,全国碳排放权交易市场(以下简称全国碳市场)CEA(碳配额)价格持续走低,引发市场关注。事实上,今年以来,全国碳市场价格持续走低。5月30日,全国碳市场综合价格行情收盘价为68.46元/吨,较上月最后一个交易日下跌4.20%。复旦大学可持续发展研究中心统计的数据显示,5月全国碳排放配额(CEA)
近日,金风科技旗下金风零碳成功中标中国铁路物资铁鹏水泥12.625MW分散式风储一体化项目,这是继安徽无为磊达水泥分布式风电项目后,金风零碳在高耗能行业落地的又一重要案例。此次中标不仅验证了风电+储能一体化模式在水泥行业的适用性,更标志着金风零碳全栈式能源解决方案开始实现规模化复制,为高
绿电直连政策以制度创新“四应”国家大局绿电直连是风、光、生物质等新能源通过直连线路向单一电力用户供给绿电,实现电量清晰物理溯源的模式。国家发展改革委、国家能源局不循旧历,联合印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(以下简称《通知》),实现“四应”,即呼应社会诉求、响应行业
关于召开2025第七届综合能源服务与零碳园区建设大会的通知当前,能源产业生态正经历从“供给侧资源主导”向“需求侧价值创造”的范式跃迁。现代能源服务业通过构建“用户需求-能效服务-价值共享”的新型商业闭环,催生出涵盖规划咨询、系统集成、智慧运维的全周期解决方案。为把握产业变革机遇,北极星
北极星售电网获悉,近日,重庆市能源局发布关于市六届人三次会议第1243号代表建议办理情况的答复函。答复文件明确,重庆实施“百万千瓦屋顶部署推进”光伏式和“千乡万村驭风”行动,截至2025年3月,全市风电、光伏发电装机规模分别达到256万千瓦、352万千瓦,新能源装机将从“十三五”末提升6.3%至16.
记者今天从北京市发改委了解到,北京城市副中心力争到2027年,绿色创新能力、绿色企业数量、绿色产业产值不断提高。绿色技术创新能力进一步增强,有效绿色技术发明专利数量年均增长20%左右,建成北京市国际绿色技术概念验证中心。绿色产业特色化、规模化加快发展,绿色企业数量超过300家,建成1个绿色
北极星氢能网获悉,近日,盐城市人民政府办公室关于印发盐城市国家碳达峰试点建设推进方案的通知。文件指出,推动新能源规模开发利用。强化新能源资源管理,加强陆上风电和海上光伏资源有序开发和合理利用。加快推动海上风电和市场化并网光伏发电项目建设,推进能源供给清洁替代和能源消费电能替代。建
石油企业开启了一手卖油,一手卖“碳”的新业务模式!(来源:石油Link文|木兰)石油企业的业务版图正经历新一轮重构。发展新能源与低碳业务,本应该是石油企业转型路上的挑战,却意外成为油田创造收益的新路径。日前,塔里木油田通过光伏项目产生的2.67万吨碳减排量,在欧盟碳市场完成了交易。近日,欧
行业痛点直击:政策转变下,你的光储资产如何破局?394号文全面落地,新型储能如何抓住电力交易与辅助服务红利?136号文明确指引,数字化智能化如何成为资产收益核心引擎?行业困局待解:电站巡检运维效率低、光储充用系统数据孤岛严重、项目收益率波动大、绿电消纳与增值服务难落地……当政策机遇与技
为贯彻落实党中央、国务院关于加快绿色低碳发展和构建新型电力系统的决策部署,国家发展改革委、国家能源局近日发布《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》,培育绿色制造国际竞争优势,提升新能源就近消纳能力。当前,我国绿电直连仍处于探索阶段,江苏等省份已经开始针对电池企业展开实践,全国
北极星售电网获悉,天津电力交易中心发布天津电力交易平台绿证交易主体注册操作手册,详情如下:[$NewPage$]
6月5日,国新办举行新闻发布会,介绍“深化提升‘获得电力’服务水平全面打造现代化用电营商环境”有关情况。国家能源局副局长宋宏坤在回答记者提问时表示,近年来,中国可再生能源总体保持了高速度发展、高比例利用、高质量消纳的良好态势,为保障电力供应、促进能源转型发挥了重要作用。截至今年4月
6月5日,国务院新闻办举行新闻发布会,介绍《关于深化提升“获得电力”服务水平全面打造现代化用电营商环境的意见》有关情况并答记者问,国家能源局副局长宋宏坤、国家电网有限公司总经理庞骁刚、中国南方电网有限责任公司总经理钱朝阳、国家能源局市场监管司司长郝瑞锋等出席会议。文字实录如下:国家
北极星售电网获悉,截至2025年4月,全国累计核发绿证58.33亿个,其中可交易绿证40亿个。截至4月底,2025年国家能源局核发绿证共计87828万个,其中可交易绿证占比70.72%。具体来看,国家能源局1月核发绿证23120万个,2月核发绿证25637万个,3月核发绿证17449万个,4月核发绿证21622万个。从交易情况看,
5月30日,陕西电力交易中心以现场+线上”会议、视频公众号同步直播的方式组织召开2025年一季度陕西电力市场交易信息发布会。陕西省发展改革委、国家能源局西北监管局相关同志,国网陕西省电力有限公司相关部门同志,发电企业、售电公司、电力用户600余名代表参加会议。会议通报了一季度电力市场运营整
6月3日,国家电网有限公司发布《服务新能源发展报告2025》(以下简称《报告》)。《报告》详细介绍了2024年国家电网经营区域内新能源(主要指风电、太阳能发电)发展情况,系统阐释了公司服务新能源发展的履责意愿,从电源并网、电网建设、调度运行、市场交易、技术创新5个方面全面梳理了公司服务新能
6月3日,国家电网有限公司发布《服务新能源发展报告2025》(以下简称《报告》)。《报告》详细介绍了2024年国家电网经营区域内新能源(主要指风电、太阳能发电)发展情况,系统阐释了公司服务新能源发展的履责意愿,从电源并网、电网建设、调度运行、市场交易、技术创新5个方面全面梳理了公司服务新能
6月3日,国家电网有限公司发布《服务新能源发展报告2025》(以下简称《报告》)。《报告》详细介绍了2024年国家电网经营区域内新能源(主要指风电、太阳能发电,下同)发展情况,系统阐释了国家电网公司服务新能源发展的履责意愿,从电源并网、电网建设、调度运行、市场交易、技术创新5个方面全面梳理
近年来,我国可再生能源快速、持续发展,截至目前,我国可再生能源装机突破18亿千瓦,超过全球40%,为全球低碳发展作出了巨大贡献。可再生能源的高质量发展,离不开我国独具特色、日臻完善的绿证制度支持。近日,中国绿证获得国际绿色电力消费倡议(RE100)全面认可,标志着这张承载着中国能源转型使命
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!