基于电力网络中碳排放成本的传导方法

1.本发明属于电力系统调度领域，具体是一种基于电力网络中碳排放成本的传导方法。

背景技术：

2.电力行业是使用化石能源、产生碳排放的主要行业。我国正分阶段稳步推进全国碳市场建设，不断完善碳交易系统，切实发挥市场机制在控制和减少温室气体排放、降低全社会碳减排成本方面的作用。按照国家统一部署，电力行业碳排放权交易参与主体主要包括政府及控排企业。其中，1700多家发电企业(含自备电厂)将纳入全国碳排放权交易体系，覆盖的碳排放总量达到30亿吨左右。随着全国碳市场建设的推动，厘清碳排放成本在不同市场主体间的传导机制是必要的。
3.传统的碳排放计量方法以发电机组作为碳排放源，征收碳排放费用。在缺乏政府电价调控等直接干预的情况下，碳排放成本难以传导至用户侧，造成电价扭曲，发电企业难以盈利的情况。而随着电力市场的建设，碳排放成本的传导渠道逐渐通畅。在现行电力市场运行规则下，碳排放成本将以一定比例在不同主体间传导，但具体地传导机制及路径缺乏明确定义。碳排放成本传导机制不明将导致碳排放成本分摊及管理困难，而各市场主体无法明确感受其用电行为的碳排放成本，将缺乏减排动力。

技术实现要素：

4.本发明公开了一种基于电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导方法。本发明要解决电力行业碳排放成本向电力用户侧传导机制不明，因而碳排放成本无法在电力价格中体现，进而电力系统发电侧、电网侧及负荷侧都无法对碳排放成本做出合理响应，最终导致低碳减排目标无法实现的问题。本发明方法中，合理分摊常规发电机组碳排放成本的同时，促进用户将其电力负荷转移至边际碳排放成本较低的时段，并考虑考核惩罚，强化电网侧调度管理中对碳排放成本的考虑。
5.本发明针对现有技术的不足，为解决电力系统中碳排放成本传导机制不明问题，提供了一种基于上海市电力系统微观特性的机组边际碳排放成本传导路径，该路径利用古诺模型及供应函数模型计算碳排放成本传导率，并利用强对偶定理、大m法或二进制拓展法确定约束边界，建立优化模型，求解市场主体考虑碳排放成本的最优策略。
6.本发明解决上述技术为的具体技术方案是：
7.一种基于电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导方法，所述方法包括以下步骤：
8.(1)确定电力系统中市场主体及其交互方式
9.首先对电力系统中碳排放市场、绿证市场、可再生能源消纳量市场、绿电力交易与电力市场的架构及交易方式及各市场的组织时序、价格机制、策略行为等进行分析，确定电力系统中各市场主体，并联合各类市场主体构建电力市场运行框架，对各市场主体的交
互方式进行描述；
10.(2)确定碳排放成本在电力系统中的传导机制
11.利用步骤(1)中所构建的电力市场多主体运行框架，基于电力系统中潮流网络，绘制电力系统中的碳流图，明确考虑电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导路径及理论机制；
12.(3)确定实际电力市场运行规则下的电力行业碳排放成本的传导路径
13.研究上海市电力现货市场及中长期市场相关规则，整理碳排放交易服务管理办法，明确电力系统中各主体间碳排放成本传导方式及实际碳排放成本传导路径；
14.(4)建立符合现行市场规则的优化模型
15.考虑碳成本传导率，构建双层优化模型，上层模型实现常规能源机组i利润最大化，下层模型实现中长期市场社会福利最大化及现货市场社会福利最大化，用户侧按照需求函数实现报价。
16.(5)求解电力系统中碳排放成本传导率
17.考虑实际电力市场运行规则约束条件，利用古诺模型求解碳排放成本传导率，仿真验证所得理论传导率并分析其合理性。按照所得碳排放成本传导率，完善电力系统中碳排放成本传导路径图；
18.(6)考虑实际应用中其他约束
19.上海市对电网企业实行碳考核、能耗考核及线损考核，考核指标将对碳排放成本产生影响，在实际计算应用中需把考核指标影响纳入考虑范围；
20.进一步地，所述步骤(1)包括以下子步骤：
21.(1.1)确定电力系统中碳排放市场、绿证市场、可再生能源消纳量市场、绿电力交易与电力市场的架构及交易方式及各市场的组织时序及交互机制。
22.(1.2)确定电力系统中所有市场主体。
23.(1.3)确定电力系统各市场联合运行框架。
24.进一步地，所述步骤(2)中，确定碳排放成本在电力系统中的传导机制，具体是指：
25.根据电力系统中潮流网络中能量流描绘依附于能量流的碳流，确定电力系统中各主体间所有可能存在的碳流交互，及随之产生的碳排放成本传导路径，绘制出电力系统碳流图。
26.进一步地，所述步骤(3)中，实际电力市场运行规则下电力行业碳排放成本传导路径与步骤(2)中所绘碳流图存在差异。由于实际市场运行规则及管理方法，不同市场主体间碳排放成本(即碳价格)传导存在完全传导、传导受限及无法传导三种情况。
27.进一步地，在所述步骤(4)中，考虑碳成本传导率，构建双层优化模型，模型包括：
28.(4.1)优化模型
29.上层模型1：常规能源机组i利润最大化
[0030][0031]
约束条件为：
[0032]
[0033][0034]
其中，负荷侧报价采用需求函数：
[0035][0036][0037]
下层模型1：中长期市场社会福利最大化
[0038][0039]
约束条件为：
[0040][0041][0042][0043]
下层模型2：现货市场社会福利最大化
[0044][0045]
约束条件为：
[0046][0047][0048][0049][0050][0051][0052]
kkt条件1
[0053][0054][0055][0056][0057][0058]
[0059][0060]
kkt条件2
[0061][0062][0063][0064][0065]
θ
m,t
＝0:m＝1
[0066][0067][0068][0069][0070][0071][0072][0073]
(4.2)强对偶定理
[0074][0075][0076]
①
发电厂
[0077]
kkt条件
[0078][0079][0080]
化简式：
[0081][0082][0083]
②
电力用户
[0084][0085][0086][0087][0088]
(4.3)使用大m法消去对偶互补约束
[0089]
p≥0,q≥0,p≤τm,q≤(1-τ)m,τ∈{0,1}
[0090]
(4.4)二进制拓展法
[0091]
针对无法用以上两种方法线性化处理，采用二进制拓展法线性化。
[0092][0093][0094][0095]
进一步地，所述步骤(5)中，电力系统中碳排放成本传导率求解步骤如下：
[0096]
(5.1)对发电企业(纯发电及热电比小于100％)根据不同类型发电机组单位综合供电量碳排放基准、年度综合供电量，确定企业年度基础配额。计算公式为：企业年度基础配额＝单位综合供电量碳排放基准
×
年度综合供电量
[0097]
(5.2)碳成本传导率：cptr
[0098]
定义通常为边际碳成本传导率(marginal pass-through rate，mptr)，即发电机组边际碳成本变化所引起的电价变化的比率。
[0099]
基础配额：ec＝kq
[0100]
碳排放量：ea＝δq[0101]
购买碳配额或ccer：qc＝(δ-k)q
[0102]
碳成本：p＝ρc(δ-k)q
[0103]
中长期市场转移碳成本：p
lt
＝k
lt
p
[0104]
按照中长期成交比例，k
lt
取0.9-0.95，中长期市场按照基准价415.4元/mwh，浮动
±
20％范围计算
[0105]
碳交易引起的中长期市场价格变化：
[0106]
ρ
′
lt
＝ρ
lt
+p
′
lt
(q
lt
)＝ρ
lt
+ρc(δ-k)
[0107]
现货市场转移碳成本：p
sp
＝k
sp
p k
lt
+k
sp
＝1
[0108]
碳交易引起的现货市场价格变化：
[0109]
ρ
′
sp
＝ρ
sp
+p
′
sp
(q
sp
)＝ρ
sp
+ρc(δ-k)
[0110]
(5.3)在优化模型古诺竞争下，边际成本等于边际收益，对于发电商i：
[0111]
mri＝mci[0112]
qiρ
′
(qi)+ρ(qi)＝c
′
(qi)+p
′
(qi)
[0113]
对所有发电商：
[0114][0115]
隐函数对发电商i的边际碳成本求导：
[0116][0117]
假设发电边际成本为二阶项，忽略高阶项，二次系数为aj：
[0118][0119]
因
[0120][0121]
得古诺模型下的碳传导率：
[0122][0123]
(5.4)供应函数模型下，假设发电商报价按照边际成本加常数确定：
[0124]
mci＝c
′
(qi)+p
′
(qi)
[0125]
报价曲线：
[0126]
ρi＝c
′
(qi)+p
′
(qi)+ki＝2aiqi+bi+p
′
(qi)+ki[0127][0128][0129]
采用统一出清价格，可得发电商i电量：
[0130][0131]
假设需求曲线：
[0132]
ρ＝αq+β
[0133]
统一出清价格满足：
[0134][0135]
统一出清价格为：
[0136][0137][0138]
对发电商i，其收益为：
[0139]
profi＝ρq
i-c(qi)
[0140]
考虑一阶微分条件，得：
[0141][0142][0143][0144]
进一步地，在所述步骤(6)中，考虑实际应用中其他约束包括对电网企业的各种考核指标影响，考核指标包括：
[0145]
(6.1)碳考核：
[0146]
对电网企业根据单位供电量线损率基准、年度供电量以及电力排放因子，确定企业年度基础配额。计算公式为：
[0147]
企业年度基础配额＝单位供电量线损率基准
×
年度供电量
×
本市电力排放因子式中，单位供电量线损率基准综合考虑本市电网企业碳排放情况确定
[0148]
电网企业碳平衡：
[0149]
δ
net
q＝k
net
q+q
net
[0150]
其中，q
net
表示电网企业购买碳配额。
[0151]
电网企业承担碳成本：
[0152]
p
net
＝ρcq
net
＝ρc(δ
net-k
net
)q
[0153]
其中，δ
net
表示线损引起碳排放，k
net
表示基准碳配额系数，q表示总电量。
[0154]
电网企业碳成本引起的价格变化为：
[0155]
ρ
net
＝ρc(δ
net-k
net
)
[0156]
(6.2)能耗考核
[0157]
能耗双控对于电网企业的要求：
[0158]
综合能源消费量＝损耗
[0159]cte
＝q
loss
·
δ
coal
[0160]
其中，q
te
表示综合能源消费量，q表示终端能源消费，q
loss
＝δ
net
q表示损耗，q
re
表示回收能源，δ
coal
表示电力标煤折算系数。
[0161]
(6.3)线损考核
[0162][0163]
本发明的优点和积极效果是：
[0164]
本发明公开了一种基于电力网络中碳排放成本的传导方法，本发明要解决电力行业碳排放成本向电力用户侧传导机制不明，因而碳排放成本无法在电力价格中体现，进而电力系统发电侧、电网侧及负荷侧都无法对碳排放成本做出合理响应，最终导致低碳减排目标无法实现的问题。本发明方法中，基于上海市电力系统微观特性，构建电力行业中碳排放成本在各主体之间的传导路径，计算机组边际碳排放量所引入的边际碳排放成本，利用古诺模型及供应函数模型计算碳排放成本传导率，并利用强对偶定理、大m法或二进制拓展法确定约束边界，建立优化模型，求解电力系统源-网-荷全链市场主体考虑碳排放成本的最优策略。合理分摊常规发电机组碳排放成本的同时，促进用户将其电力负荷转移至边际碳排放成本较低的时段，并考虑考核惩罚，强化电网侧调度管理中对碳排放成本的考虑。
[0165]
(1)本发明通过对电力系统中多市场联合运行框架构建，实现电力系统“源-网-荷”全链市场主体交互方式描述，以电力市场主体进行基于电力系统潮流网络的碳流网络构建，实现了市场理论与物理实体，电力能量流与碳流的深度融合。
[0166]
(2)本发明求解出通用电力系统碳排放成本传导率模型，对碳排放成本管理策略及发展预测都有技术支撑作用。
[0167]
(3)本发明全面考虑我国电力市场实际情况下各类考核指标问题，即以本方法为基础，实际应用中可附加新的约束，因此本方法可适用于复杂的实际应用场景，对全国各省市的碳排放交易系统管理均有借鉴意义。
[0168]
(4)本发明建立优化模型，求解电力系统源-网-荷全链市场主体考虑碳排放成本的最优策略。促进发电机组优化运行策略，鼓励用户参与节能减排，明确电网调度管理责任。
附图说明
[0169]
图1是本发明所述基于电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导路径图
具体实施方式
[0170]
下面结合附图对本发明进一步详细说明。
[0171]
如图1所示，本发明提供一种基于电力网络中碳排放成本的传导方法，所述方法包括以下步骤：
[0172]
(1)确定电力系统中市场主体及其交互方式
[0173]
首先对电力系统中碳排放市场、绿证市场、可再生能源消纳量市场、绿电力交易与电力市场的架构及交易方式及各市场的组织时序、价格机制、策略行为等进行分析，确定电力系统中各市场主体，并联合各类市场主体构建电力市场运行框架，对各市场主体的交互方式进行描述。具体包括以下子步骤：
[0174]
(1.1)确定电力系统中碳排放市场、绿证市场、可再生能源消纳量市场、绿电力交易与电力市场的架构及交易方式及各市场的组织时序及交互机制。
[0175]
(1.2)确定电力系统中所有市场主体。
[0176]
(1.3)确定电力系统各市场联合运行框架。
[0177]
(2)确定碳排放成本在电力系统中的传导机制
[0178]
利用步骤(1)中所构建的电力市场多主体运行框架，基于电力系统中潮流网络，绘制电力系统中的碳流图，明确考虑电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导路径及理论机制。
[0179]
具体是指：根据电力系统中潮流网络中能量流描绘依附于能量流的碳流，确定电力系统中各主体间所有可能存在的碳流交互，及随之产生的碳排放成本传导路径，绘制出电力系统碳流图。
[0180]
(3)确定实际电力市场运行规则下的电力行业碳排放成本的传导路径
[0181]
研究上海市电力现货市场及中长期市场相关规则，整理碳排放交易服务管理办法，明确电力系统中各主体间碳排放成本传导方式及实际碳排放成本传导路径。具体是指：实际电力市场运行规则下电力行业碳排放成本传导路径与步骤(2)中所绘碳流图存在差异。由于实际市场运行规则及管理方法，不同市场主体间碳排放成本(即碳价格)传导存在完全传导、传导受限及无法传导三种情况。
[0182]
(4)优化模型
[0183]
考虑碳成本传导率，构建双层优化模型，上层模型实现常规能源机组利润最大化，下层模型实现中长期市场社会福利最大化及现货市场社会福利最大化。模型包括：
[0184]
(4.1)优化模型
[0185]
上层模型1：常规能源机组i利润最大化
[0186][0187]
约束条件为：
[0188][0189][0190]
其中，负荷侧报价采用需求函数：
[0191][0192][0193]
下层模型1：中长期市场社会福利最大化
[0194][0195]
约束条件为：
[0196][0197][0198][0199]
下层模型2：现货市场社会福利最大化
[0200][0201]
约束条件为：
[0202][0203][0204][0205][0206][0207][0208]
kkt条件1
[0209][0210]
[0211][0212][0213][0214][0215][0216]
kkt条件2
[0217][0218][0219][0220][0221]
θ
m,t
＝0:m＝1
[0222][0223][0224][0225][0226][0227][0228][0229]
(4.2)强对偶定理
[0230][0231][0232]
①
发电厂
[0233]
kkt条件
[0234][0235][0236]
化简式：
[0237][0238][0239]
②
电力用户
[0240][0241][0242][0243][0244]
(4.3)使用大m法消去对偶互补约束
[0245]
p≥0,q≥0,p≤τm,q≤(1-τ)m,τ∈{0,1}
[0246]
(4.4)二进制拓展法
[0247]
针对无法用以上两种方法线性化处理，采用二进制拓展法线性化。
[0248][0249][0250][0251]
(5)建立市场模型求解电力系统中碳排放成本传导率
[0252]
考虑实际电力市场运行规则约束条件，利用古诺模型求解碳排放成本传导率，仿真验证所得理论传导率并分析其合理性。按照所得碳排放成本传导率，完善电力系统中碳排放成本传导路径图。具体包括求解步骤如下：
[0253]
(5.1)对发电企业(纯发电及热电比小于100％)根据不同类型发电机组单位综合供电量碳排放基准、年度综合供电量，确定企业年度基础配额。计算公式为：企业年度基础配额＝单位综合供电量碳排放基准
×
年度综合供电量
[0254]
(5.2)碳成本传导率：cptr
[0255]
定义通常为边际碳成本传导率(marginal pass-through rate，mptr)，即发电机组边际碳成本变化所引起的电价变化的比率。
[0256]
基础配额：ec＝kq
[0257]
碳排放量：ea＝δq
[0258]
购买碳配额或ccer：qc＝(δ-k)q
[0259]
碳成本：p＝ρc(δ-k)q
[0260]
中长期市场转移碳成本：p
lt
＝k
lt
p
[0261]
按照中长期成交比例，k
lt
取0.9-0.95，中长期市场按照基准价415.4元/mwh，浮动
±
20％范围计算
[0262]
碳交易引起的中长期市场价格变化：
[0263]
ρ
′
lt
＝ρ
lt
+p
′
lt
(q
lt
)＝ρ
lt
+ρc(δ-k)
[0264]
现货市场转移碳成本：p
sp
＝k
sp
p k
lt
+k
sp
＝1
[0265]
碳交易引起的现货市场价格变化：
[0266]
ρ
′
sp
＝ρ
sp
+p
′
sp
(q
sp
)＝ρ
sp
+ρc(δ-k)
[0267]
(5.3)在优化模型古诺竞争下，边际成本等于边际收益，对于发电商i：
[0268]
mri＝mci[0269]
qiρ
′
(qi)+ρ(qi)＝c
′
(qi)+p
′
(qi)
[0270]
对所有发电商：
[0271][0272]
隐函数对发电商i的边际碳成本求导：
[0273][0274]
假设发电边际成本为二阶项，忽略高阶项，二次系数为aj：
[0275][0276]
因
[0277][0278]
得古诺模型下的碳传导率：
[0279][0280]
(5.4)供应函数模型下，假设发电商报价按照边际成本加常数确定：
[0281]
mci＝c
′
(qi)+p
′
(qi)
[0282]
报价曲线：
[0283]
ρi＝c
′
(qi)+p
′
(qi)+ki＝2aiqi+bi+p
′
(qi)+ki[0284][0285][0286]
采用统一出清价格，可得发电商i电量：
[0287][0288]
假设需求曲线：
[0289]
ρ＝αq+β
[0290]
统一出清价格满足：
[0291][0292]
统一出清价格为：
[0293][0294][0295]
对发电商i，其收益为：
[0296]
profi＝ρq
i-c(qi)
[0297]
考虑一阶微分条件，得：
[0298][0299][0300][0301]
(6)考虑实际应用中其他约束
[0302]
上海市对电网企业实行碳考核、能耗考核及线损考核，考核指标将对碳排放成本产生影响，在实际计算应用中需把考核指标影响纳入考虑范围。考核指标包括：
[0303]
(6.1)碳考核：
[0304]
对电网企业根据单位供电量线损率基准、年度供电量以及电力排放因子，确定企业年度基础配额。计算公式为：
[0305]
企业年度基础配额＝单位供电量线损率基准
×
年度供电量
×
本市电力排放因子式中，单位供电量线损率基准综合考虑本市电网企业碳排放情况确定
[0306]
电网企业碳平衡：
[0307]
δ
net
q＝k
net
q+q
net
[0308]
其中，q
net
表示电网企业购买碳配额。
[0309]
电网企业承担碳成本：
[0310]
p
net
＝ρcq
net
＝ρc(δ
net-k
net
)q
[0311]
其中，δ
net
表示线损引起碳排放，k
net
表示基准碳配额系数，q表示总电量。
[0312]
电网企业碳成本引起的价格变化为：
[0313]
ρ
net
＝ρc(δ
net-k
net
)
[0314]
(6.2)能耗考核
[0315]
能耗双控对于电网企业的要求：
[0316]
综合能源消费量＝损耗
[0317]cte
＝q
loss
·
δ
coal
[0318]
其中，q
te
表示综合能源消费量，q表示终端能源消费，q
loss
＝δ
net
q表示损耗，q
re
表示回收能源，δ
coal
表示电力标煤折算系数。
[0319]
(6.3)线损考核
[0320]

技术特征：

1.一种基于电力网络中碳排放成本的传导方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)确定电力系统中各市场主体及其交互方式首先对电力系统中碳排放市场、绿证市场、可再生能源消纳量市场、绿电力交易与电力市场的架构及交易方式及各市场的组织时序、价格机制、策略行为等进行分析，确定电力系统中各市场主体，并联合各类市场主体构建电力市场运行框架，对各市场主体的交互方式进行描述；(2)确定碳排放成本在电力系统中的传导机制利用步骤(1)中所构建的电力市场多主体运行框架，基于电力系统中潮流网络，绘制电力系统中的碳流图，明确考虑电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导路径及理论机制；(3)确定实际电力市场运行规则下的电力行业碳排放成本的传导路径研究上海市电力现货市场及中长期市场相关规则，整理碳排放交易服务管理办法，明确电力系统中各主体间碳排放成本传导方式及实际碳排放成本传导路径；(4)建立符合现行市场规则的优化模型构建双层优化模型，上层模型实现常规能源机组i利润最大化，下层模型实现中长期市场社会福利最大化及现货市场社会福利最大化，用户侧按照需求函数实现报价；(5)求解电力系统中碳排放成本传导率考虑实际电力市场运行规则约束条件，利用古诺模型求解碳排放成本传导率，仿真验证所得理论传导率并分析其合理性，按照所得碳排放成本传导率，完善电力系统中碳排放成本传导路径图。2.根据权利要求1所述的一种基于电力网络中碳排放成本的传导方法法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下子步骤：(1.1)确定电力系统中碳排放市场、绿证市场、可再生能源消纳量市场、绿电力交易与电力市场的架构及交易方式及各市场的组织时序及交互机制。(1.2)确定电力系统中所有市场主体。(1.3)确定电力系统各市场联合运行框架。3.根据权利要求1所述的基于电力网络中碳排放成本的传导方法，其特征在于，所述步骤(3)中，确定碳排放成本在电力系统中的传导机制，具体是指：根据电力系统中潮流网络中能量流描绘依附于能量流的碳流，确定电力系统中各主体间所有可能存在的碳流交互，及随之产生的碳排放成本传导路径，绘制出电力系统碳流图。4.根据权利要求1所述的基于电力网络中碳排放成本的传导方法，其特征在于，所述步骤(3)中，实际电力市场运行规则下电力行业碳排放成本传导路径与步骤(2)中所绘碳流图存在差异。由于实际市场运行规则及管理方法，不同市场主体间碳排放成本，即碳价格传导存在完全传导、传导受限及无法传导三种情况。5.根据权利要求1所述的基于电力网络中碳排放成本的传导方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，考虑碳成本传导率，构建双层优化模型，模型包括：(4.1)优化模型上层模型1：常规能源机组i利润最大化
约束条件为：约束条件为：其中，负荷侧报价采用需求函数：其中，负荷侧报价采用需求函数：下层模型1：中长期市场社会福利最大化约束条件为：约束条件为：约束条件为：下层模型2：现货市场社会福利最大化约束条件为：约束条件为：约束条件为：约束条件为：约束条件为：约束条件为：kkt条件1
kkt条件2kkt条件2kkt条件2kkt条件2θ
m,t
＝0:m＝1＝0:m＝1＝0:m＝1＝0:m＝1＝0:m＝1＝0:m＝1＝0:m＝1(4.2)强对偶定理
①
发电厂kkt条件kkt条件化简式：化简式：
②
电力用户电力用户电力用户
(4.3)使用大m法消去对偶互补约束p≥0,q≥0,p≤τm,q≤(1-τ)m,τ∈{0,1}(4.4)二进制拓展法针对无法用以上两种方法线性化处理，采用二进制拓展法线性化。化。6.根据权利要求1所述的一种基于电力系统微观特性的电力行业碳排放成本传导方法，其特征在于，所述步骤(5)中，电力系统中碳排放成本传导率求解步骤如下：(5.1)对发电企业(纯发电及热电比小于100％)根据不同类型发电机组单位综合供电量碳排放基准、年度综合供电量，确定企业年度基础配额。计算公式为：企业年度基础配额＝单位综合供电量碳排放基准
×
年度综合供电量(5.2)碳成本传导率：cptr定义通常为边际碳成本传导率(marginal pass-through rate，mptr)，即发电机组边际碳成本变化所引起的电价变化的比率。基础配额：e
c
＝kq碳排放量：e
a
＝δq购买碳配额或ccer：q
c
＝(δ-k)q碳成本：p＝ρ
c
(δ-k)q中长期市场转移碳成本：p
lt
＝k
lt
p按照中长期成交比例，k
lt
取0.9-0.95，中长期市场按照基准价415.4元/mwh，浮动
±
20％范围计算碳交易引起的中长期市场价格变化：ρ
′
lt
＝ρ
lt
+p
′
lt
(q
lt
)＝ρ
lt
+ρ
c
(δ-k)现货市场转移碳成本：p
sp
＝k
sp
p k
lt
+k
sp
＝1碳交易引起的现货市场价格变化：ρ
′
sp
＝ρ
sp
+p
′
sp
(q
sp
)＝ρ
sp
+ρ
c
(δ-k)(5.3)在优化模型古诺竞争下，边际成本等于边际收益，对于发电商i：mr
i
＝mc
i
q
i
ρ
′
(q
i
)+ρ(q
i
)＝c
′
(q
i
)+p
′
(q
i
)对所有发电商：隐函数对发电商i的边际碳成本求导：假设发电边际成本为二阶项，忽略高阶项，二次系数为a
j
：因：得古诺模型下的碳传导率：(5.4)供应函数模型下，假设发电商报价按照边际成本加常数确定：mc
i
＝c
′
(q
i
)+p
′
(q
i
)报价曲线：ρ
i
＝c
′
(q
i
)+p
′
(q
i
)+k
i
＝2a
i
q
i
+b
i
+p
′
(q
i
)+k
ii
采用统一出清价格，可得发电商i电量：假设需求曲线：ρ＝αq+β统一出清价格满足：统一出清价格为：
对发电商i，其收益为：prof
i
＝ρq
i-c(q
i
)考虑一阶微分条件，得：考虑一阶微分条件，得：考虑一阶微分条件，得：7.根据权利要求1所述的基于电力网络中碳排放成本的传导方法，其特征在于，所述步骤(6)中，考虑实际应用中其他约束包括对电网企业的各种考核指标影响，考核指标包括：(6.1)碳考核：对电网企业根据单位供电量线损率基准、年度供电量以及电力排放因子，确定企业年度基础配额。计算公式为：企业年度基础配额＝单位供电量线损率基准
×
年度供电量
×
本市电力排放因子式中，单位供电量线损率基准综合考虑本市电网企业碳排放情况确定电网企业碳平衡：δ
net
q＝k
net
q+q
net
其中，q
net
表示电网企业购买碳配额。电网企业承担碳成本：p
net
＝ρ
c
q
net
＝ρ
c
(δ
net-k
net
)q其中，δ
net
表示线损引起碳排放，k
net
表示基准碳配额系数，q表示总电量。电网企业碳成本引起的价格变化为：ρ
net
＝ρ
c
(δ
net-k
net
)(6.2)能耗考核能耗双控对于电网企业的要求：综合能源消费量＝损耗c
te
＝q
loss
·
δ
coal
其中，q
te
表示综合能源消费量，q表示终端能源消费，q
loss
＝δ
net
q表示损耗，q
re
表示回收
能源，δ
coal
表示电力标煤折算系数。(6.3)线损考核

技术总结

一种基于电力网络中碳排放成本的传导方法，包括构建电力行业中碳排放成本在各主体之间的传导路径，计算机组边际碳排放量所引入的边际碳排放成本，利用古诺模型及供应函数模型计算碳排放成本传导率，并利用强对偶定理、大M法或二进制拓展法确定约束边界，建立优化模型，求解电力系统源-网-荷全链市场主体考虑碳排放成本的最优策略，合理分摊常规发电机组碳排放成本的同时，促进用户将其电力负荷转移至边际碳排放成本较低的时段，并考虑考核惩罚，强化电网侧调度管理中对碳排放成本的考虑。本发明因而碳排放成本无法在电力价格中体现，进而电力系统发电侧、电网侧及负荷侧都无法对碳排放成本做出合理响应，最终导致低碳减排目标无法实现的问题。无法实现的问题。无法实现的问题。