【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

电力市场和碳市场的交互作用总结

核心内容

本报告探讨了电力市场与碳市场之间的交互作用，特别是在“30·60”双碳目标背景下，两者的协同机制与影响。报告指出，电力行业是碳市场的重要组成部分，同时也是实现新型电力系统的关键领域。随着新能源渗透率的提高，电力市场和碳市场之间的关系日益复杂，需要系统研究两者的交互机制与协同优化策略。

主要观点

新型电力系统概念：
- “构建以新能源为主体的新型电力系统”是2021年中央财经委员会第九次会议提出的目标。
- 新能源占比通常理解为发电量占比超过50%（水电、核电不包括在内）。
- 国家能源局2022年进一步强调了新能源占比提高的新型电力系统建设。
能源互联网的定义：
- 国际上通常指不同能源类型通过能源中心互联的综合能源系统。
- 国家电网将其定义为含新能源发电的电力系统。
- 刘振亚时代将其定义为“智能电网+特高压输电+新能源发电”。
“源网荷储”与“源网荷+储”：
- “源网荷储”在国内流行，但国际上较少使用。
- “储”作为设备，应用于“源网荷”各个环节，因此“源网荷+储”更为合理。
合同分解问题：
- 国内电力市场以“电量市场”为主，存在合同分解问题，而国外电力市场不存在。
- 合同分解对长期合同双方的利益有显著影响，需合理分解到日前市场。
电力市场与碳市场的差异：
- 电力市场是离散市场，碳市场是连续市场。
- 两者独立运作，不存在联合出清。
- “电碳协同”指发电企业等共同参与主体在两个市场中的报价行为相互影响。
电力市场与碳市场交互影响：
- 碳市场对电力市场集中度、需求响应、投资方向有重要影响。
- 电力市场价格和发电企业集中度会影响碳价格。
- 碳排放价格可能在电力市场中进行成本转嫁。
研究问题与实施方案：
- 研究问题1：研究碳排放市场、碳抵消市场与电力市场之间的交互机理。
- 研究问题2：基于人机混合实验，研究政策与博弈行为的综合影响。
- 研究问题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。

关键信息

电力市场：以电量交易为主，存在长期合同分解问题，国内电力零售公司数量众多。
碳市场：我国首个进入碳市场的行业，全国碳排放权交易市场于2021年启动。
市场边界与机制：
- 新型市场包括惯性市场和灵活调节市场。
- 容量市场设计需考虑化石能源机组的调节作用。
- 不同市场边界应清晰，但可以衔接。
建模方法：
- 动态CGE模型：将传统CGE模型与差分方程组结合，用于分析电力、碳市场与实体经济的交互。
- 人机混合实验：用于验证市场行为与政策影响，结合专家知识与历史数据。
- 因果推断模型：如双重差分法和因果熵优化法，用于分析市场行为之间的因果关系。
多时间尺度与多市场：
- 包括中长期、日前、日内市场。
- 涉及电力市场、碳市场、燃料市场等。
技术难点：
- 不确定性建模。
- 多市场协同机制设计。
- 多阶段决策优化。

研究现状

国内电力市场仍处于建设阶段，尚未成熟。
碳市场作为重要组成部分，对电力市场产生显著影响。
国内外对“能源互联网”和“源网荷储”的理解存在差异。
国内电力市场改革始于1997年，尚未形成完整的电力市场体系。

课题内容

课题1：碳排放市场-碳抵消市场-电力市场交互影响分析

研究内容：
- 碳排放市场与绿证市场之间的重叠效应。
- 电力市场、碳市场与实体经济的耦合关系。
- 跨市场价格传导机制。
研究目标：
- 通过数据分析厘清多市场间的宏观交互机理。
- 得到电力市场与碳市场间的交互影响与机理。
建模方法：
- 建立电力市场、碳市场与经济系统的仿真模型。
- 基于动态CGE模型分析政策、市场风险对市场及市场主体的影响。
- 市场主体行为基于课题2的人机混合仿真结果。

课题2：理性与非理性行为建模及政策影响分析

研究内容：
- 建立电力企业参与碳市场的理性行为模型。
- 设置非理性行为扰动，通过混合仿真探索政策与博弈行为的综合影响。
- 构建实体经济模型，研究电力-碳市场政策对经济的影响。
研究目标：
- 提出非理性行为扰动设置方法。
- 建立理性行为统计模型。
- 提出电力-碳市场仿真方法。
建模方法：
- 基于专家知识与历史数据构建因果网络。
- 利用混合实验验证因果关系。
- 融合因果推断与人机混合仿真。