绿色证书

随着绿证交易制度不断完善，如何更好地维持绿证交易市场供需平衡及削峰填谷是目前亟需解决的问题。针对该问题，借鉴实时电价思想，提出基于需求管理的绿证实时定价机制。构建系统社会福利最大化模型，利用拉格朗日对偶和梯度投影法计算拉格朗日乘子即影子价格，得到最优实时绿证价格。其次，考虑到可再生能源出力具有不确定性因素，通过引入信息间隙决策理论(information gap decision theory, IGDT)，构建风险规避模型和风险偏好模型以探究可再生能源聚合商不同态度下社会福利的变化，为系统经济稳定运行提供参考。最后，利用Yalmip和Gurobi进行仿真模拟。结果表明，所提模型可有效实现绿证供需平衡，提高可再生能源利用率，实现系统低碳经济稳定运行的目标。

能源结构转型和碳减排政策是实现“双碳”目标的重要举措。本研究旨在探讨“双碳”背景下发电行业碳减排政策与市场交易机制的耦合作用。通过研究绿色证书市场交易机制、碳排放市场交易机制与电力市场机制间的耦合协同效应，考虑了价格影响市场间机制、能源结构分析和技术创新等因素，建立系统动力学模型并进行多情景仿真，研究不同政策组合对市场均衡及电力行业碳减排的影响。通过对模型的敏感性分析，评估了各种政策措施对系统行为的潜在影响，对政策体系的作用机理及其协同机制进行分析，明确不同政策间可能存在的冗余激励和效应冲抵等现象。研究得出：有效的碳减排政策组合使得未来十年火电装机占比下降至45%，可再生能源占比突破50%与传统能源持平甚至超过传统能源。建议碳减排政策的成功实施需要综合考虑市场监管、激励机制、技术创新等多方面因素。

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。

为进一步提高园区综合能源系统的可再生能源消纳率以及系统的低碳性和经济性，提出了一种考虑绿证-碳交易机制和热电联产机组热电灵活响应的园区综合能源系统低碳经济调度策略。首先，通过绿色证书交易模型和阶梯式碳交易模型构建绿证-碳交易机制，旨在提高系统可再生能源消纳水平并降低系统碳排放量；其次，将有机朗肯循环引入系统，与传统的热电联产机组和电锅炉构建热电联产机组热电灵活响应模型，从而优化系统运行并为绿证-碳交易机制提供更大发挥空间；最后，以系统总成本最小为目标，构建考虑绿证-碳交易机制和热电联产机组热电灵活响应的园区综合能源系统优化模型。算例结果表明，该策略可提高系统的可再生能源消纳率，降低系统碳排放量和总成本。