2023-05-09-浙江大学-电力市场和碳市场的交互作用（2023）_73页_11mb

报告摘要

本报告由文福拴教授撰写，探讨了电力市场与碳市场之间的交互作用及其对新型电力系统建设的影响。文福拴教授是浙江大学电气工程学院教授，同时担任深圳市人工智能与机器人研究院主任研究员，并在多个学术期刊担任主编或副主编。该研究项目由国网电力科学研究院薛禹胜老师委托，联合多个高校研究团队共同完成。

新型电力系统：2021年中央财经委员会第九次会议提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”，其核心含义是新能源发电量占比需达到50%以上（水电、核电不属于新能源）。2022年《“十四五”能源领域科技创新规划》进一步强调了新能源占比提高的新型电力系统建设。
能源互联网：国内与国外对“能源互联网”的理解不同。国外通常指综合能源系统，而国家电网将其定义为含新能源发电的电力系统。
“源网荷储” vs “源网荷+储”：国内常用“源网荷储”表述，但该说法不准确。应使用“源网荷+储”，因为“储”是设备，可应用于“源网荷”各个环节。
合同分解：是国内电力市场特有的问题，因电力市场长期为“电量市场”，未形成真正的“电力市场”。
辅助服务市场：国内主要关注“调峰市场”，而国外不存在“调峰市场”，三个市场（调频、调峰、备用）存在重叠。
电力市场与碳市场：电力市场是离散市场，碳市场是连续市场。两者独立运作，但存在“电碳协同”现象，即共同参与主体在两个市场中相互影响。

碳市场的重要性：电力行业作为重要的温室气体排放源，是碳市场重点管控对象。全国碳排放权交易市场于2021年7月16日启动。
电力市场改革：我国电力市场改革已开展20多年，但尚未成熟运行。国外电力市场多在5年内完成投运。
研究问题：
1. 研究碳排放市场、碳抵消市场与电力市场间的交互机理。
2. 研究基于人机混合实验的碳市场-电力市场-实体经济联合仿真中的行为分析方法，并研究多市场间的政策交互影响。
3. 研究多市场间的协同机制与市场主体的多阶段决策方法。
研究方法：
- 动态CGE模型：将传统CGE模型与差分方程组结合，用于建模电力-碳市场对实体经济的影响。
- 人机混合实验：用于探索政策及博弈行为的综合影响，通过混合仿真验证因果关系。
- 因果熵优化法：利用信息论中的熵和互信息概念，对因果网络节点间的因果性进行测度。
- 强化学习与近似动态规划：用于处理多阶段决策和不确定性问题。
市场分类：
- 电力市场：包括中长期、日前、日内市场，以及辅助服务市场、燃料市场等。
- 碳市场：包括碳排放市场、碳抵消市场、碳权交易市场等。
- 市场边界：需明确不同市场间的边界，避免重叠，同时保持衔接。

研究现状：当前国内研究主要集中在理论层面，而欧洲国家的应用背景更丰富。
挑战：
- 多市场间的复杂耦合关系。
- 不确定因素对市场决策的影响。
- 碳市场与电力市场在政策、价格、供需等方面存在交互影响。
- 需要协调电力企业（特别是发电企业）在多个市场中的决策以实现综合效益最优。

市场类型：电力市场（中长期、日前、日内）、碳市场（碳排放、碳抵消、碳权交易）。
模型类型：
- 可计算一般均衡模型（CGE）：用于建模电力-碳市场对实体经济的影响。
- 动态CGE模型：加入动态模块，考虑经济、能源与环境的交互关系。
- 基于代理的机器学习模型：包括监督学习、强化学习等，用于行为建模与仿真。
- 人机混合实验：用于探索政策与博弈行为的综合影响，验证因果关系。