CN114066558A - 一种适用于园区的绿证交易方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于园区的绿证交易方法，该方法中包含电力交易和绿证交易，其中绿证交易是基于电力市场进行交易的，即把符合绿证交易资格的可再生能源发电量赋予绿色电力属性，使可再生能源电量产生附加价值，减轻政府补贴压力，促进可再生能源的消纳，降低碳排放。本发明有助于发现绿证交易价格，减轻政府对可再生能源的补贴压力，促进绿色能源的发展，满足园区内能源交易过程中的低碳性以及经济性。本发明对分布式能源交易机制的研究，为日后微网内的电力市场交易提供了参考，也为绿证交易的推广提供了重要的依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种绿证交易方法，具体涉及一种有助于发现绿证交易价格，减轻政府对可再生能源的补贴压力，促进绿色能源的发展，满足园区内能源交易过程中的低碳性以及经济性的适用于园区的绿证交易方法。
背景技术
能源是社会发展的基础和动力，关系到国家安全和经济发展，关系人类生存和发展，对于推动经济社会发展、改善人民生活至关重要。面对全球变暖、新冠疫情蔓延、能源紧张等全球问题，我国在坚持本国低碳节能环保发展的同时，推动能源问题的全球化治理，输出可持续发展的理念。在这样的能源背景下，分布式能源因其具有节能环保、供应灵活、能源种类多样化等优点，是未来能源发展的重要趋势。
分布式能源系统是一种清洁低碳、高效可靠的区域供能系统，可靠近负荷侧就近发电，并根据终端用户的用能需求与当地能源环境条件，优化能源供应组合。分布式能源实现就地消纳。然而在分布式能源系统发展过程中，出现了新能源发电过剩、消纳不足等问题，导致能源利用率低、可靠性差。为了促进新能源的就地消纳，有效的能源交易机制亟待提出。
目前，国内专家学者对分布式能源交易的基本架构、交易参与者和交易模式等做出了许多猜想。目前国内电力市场交易基本处于生产、输送、销售全垄断的模式，但伴随着供给侧改革的开展，我国的电力交易模式正发生转变，逐步向市场零售竞争模式迈进。在电改的初期，主要是将输电侧市场交易模式应用到售电侧的能源交易，通过在售电侧建立能源交易中心，采取集中竞价、双向拍卖、市场出清及市场结算的交易方式完成能源交易，即中心化的能源交易模式。但是，随着售电侧改革的不断深入，分布式能源成为电力市场的交易主体，中心化的能源交易模式并不能很好的解决分布式能源交易带来的问题：一是，分布式能源交易的交易主体数量较多、交易频繁，且单次交易的交易量较小；二是，由于用户可以控制部分分布式发电设备，并且他们的用能喜好，市场风险的承受能力不尽相同。中心化交易模式不利于匹配能源交易的用户、维持市场价格稳定和消除交易风险等问题。三是，每一个分布式发电商在参与交易的过程中，都希望最大化自己的经济利益，这也要求交易市场应具有更高的公平性、多样性、包容性等特点，而过于集中的交易模式会使市场透明性不足，面对多用户能源交易很难保障交易的公平性和交易用户的合理收益。
因此，为满足分布式能源交易提出的要求，适应分布式电力交易的交易模式亟待提出。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种有助于发现绿证交易价格，减轻政府对可再生能源的补贴压力，促进绿色能源的发展，满足园区内能源交易过程中的低碳性以及经济性的适用于园区的绿证交易方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种适用于园区的绿证交易方法，所述绿证交易方法包括：电力交易和绿证交易，绿证交易是基于电力交易进行交易的，绿证交易把符合绿证交易资格的可再生能源发电量赋予绿色电力属性，使可再生能源电量产生附加价值，从而促进可再生能源的消纳，降低碳排放。
在本发明的具体实施例子中，园区内的发电机组包括可再生能源机组以及化石燃料机组以及相应的电能转换装置；将可再生能源机组赋予绿电属性，与化石燃料机组一同参与电力市场交易；促进区域内的可再生能源消纳，降低发电机组的碳排放。
在本发明的具体实施例子中，在适用于园区的绿证交易方法中，参与交易的主体包括高碳排放的化石燃料发电机组以及高碳排放的企业；在微能源网体系中，化石燃料机组与高碳排企业需要按要求完成政府分配给企业的可再生能源发电量配额考核指标；在交易过程中，绿证交易价格也会受到供需关系的影响随之波动；在绿证交易市场中，绿证核发机构根据化石燃料发电企业与高碳排放企业的电力需求分别制定二者的配额比例，并且作为绿证市场的买方参与绿证市场的交易；配额比例影响绿证的供需关系导致绿证的价格变化，当绿证价格变高时，通过可再生能源装机量的提高来增加绿证的供应量，促使绿证价格降低，从而反向减少可再生能源发电装机，两者互相牵制，最终达到稳定状态。
在本发明的具体实施例子中，将可再生能源装机量赋予绿证属性，可再生能源供能商会作为绿证市场的卖家参与绿证交易，绿电厂商将发电量售卖给电网企业，由电网企业统一调度绿色电量。
在本发明的具体实施例子中，化石燃料发电企业与高碳排企业根据自己本身的用电需求向电网购电；由电网企业根据绿证买方购买的电量核发绿色证书，完成绿证交易；由于化石燃料发电商购买绿证增加了其本身的发电成本，导致其电价发生改变，发电商的竞价策略发生改变，从而影响电力市场出清，导致交易结果发生改变。
未加入绿证前，化石燃料机组与可再生能源机组同时向用户售电，加入绿证后，优先消纳可再生能源机组，然后再消纳化石燃料机组，促进了新能源就地消纳，实现节能减排的目标。
在本发明的具体实施例子中，首先，确定园区内的总供应量与总需求量，在进行电力交易时，供电商确定当日地发电量，用户确定当日地用户需求，在留有一定交易裕度地前提下，确定园区内地成交比例。
将总供应量与总需求量按照交易时段划分，每天的交易时段划分为24个时段，一小时为一个交易时段；用户根据自身的用能特点确定每个时段的用电量；
用户根据自身用能需求进行买方报价，园区供能方根据自身发电量进行卖方报价；在交易开始前，价格根据交易量的多少进行预测，在交易时段开始时，确定最终的交易价格。
在本发明的具体实施例子中，若用户侧存在分布式光伏，则需要根据光伏出力特点，在光伏出力可以满足自身需求时，光伏余电参与电力交易，当光伏出力不能满足自身需求时，配有光伏的用户参与电力市场交易来获得所需电量。
在本发明的具体实施例子中，在进行基于绿证交易地电力市场交易中，绿证核发机构根据化石燃料发电企业与高碳排放企业的电力需求分别制定二者的配额比例，并且作为绿证市场的买方参与绿证市场的交易。
在本发明的具体实施例子中，配额比例影响绿证的供需关系导致绿证的价格变化，当绿证价格变高时，可再生能源装机量会提高来影响绿证的供应量从而导致绿证价格降低，从而引发可再生能源发电装机减少，最终达到稳定状态；将可再生能源装机量赋予绿证属性，则可再生能源供能商会作为绿证市场的卖家参与绿证交易；绿电厂商将发电量售卖给电网企业，由电网企业统一调度绿色电量。
在本发明的具体实施例子中，化石燃料发电企业与高碳排企业根据自己本身的用电需求向电网购电，由电网企业根据绿证买方购买的电量核发绿色证书，完成绿证交易，由于化石燃料发电商购买绿证增加了其本身的发电成本，导致其电价发生改变，发电商的竞价策略发生改变，从而影响电力市场出清，导致交易结果发生改变。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的适用于园区的绿证交易方法有如下优点：
(1)、可再生能源发电量增大：本发明在现有政策引导下，将绿色证书引入到电力交易中，由于国家正在逐渐取消可再生能源地补贴政策，导致可再生能源发电成本升高，引入绿色证书机制对可再生能源机组通过电力市场对可再生能源机组进行补贴，一方面可以降低可再生能源机组地发电成本，促进可再生能源发电，另一方面，通过市场对售电价格和绿证价格进行调节，可以促进可再生能源技术地发展。性能好，发电量高的机组更加适应市场地竞争，从而促进电力市场良性健康发展。
(2)、二氧化碳排放降低：本发明将绿色证书引入到电力市场交易中，可以促进可再生能源的消纳，相对的，化石燃料机组的发电量降低，从而使区域内的二氧化碳排放降低。
(3)、区域内收益增加：本发明将绿证交易引入到电力市场中，一方面可以增加供能商的经济效益；另一方面，在保证电力市场公平竞争的前提下，用户的经济效益也随着园区内分布式能源机组参与到电力市场交易而获得额外收益，从而使得区域内的收益增加。
(4)、推广应用潜力大：本发明在交易市场会使区域内的可再生能源机组出力变高，化石燃料机组的出力变低，在保证区域内经济效益情况下，单位碳排放量的经济效益比未加入绿证市场的单位碳排放量的经济效益要高。因此，绿色证书可以作为促进新能源消纳以及降低区域内碳排放的有效措施进行推广，以便促进国家“碳达峰”，“碳中和”目标的实现，推广应用前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明提供的绿证交易平台示意图。
图2为本发明的绿证交易流程。
图3为本发明的一种园区的微网架构示意图。
图4为加入绿证与未加入绿证时的机组出力情况示意图。
图5为加入绿证与未加入绿证时的区域收益情况示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明提供的绿证交易平台示意图，图2为本发明的绿证交易流程。如图1-2所示：本发明提供的适用于园区的绿证交易方法，所述绿证交易方法包括：电力交易和绿证交易，绿证交易是基于电力交易进行交易的，绿证交易把符合绿证交易资格的可再生能源发电量赋予绿色电力属性，使可再生能源电量产生附加价值，从而促进可再生能源的消纳，降低碳排放。
本发明的园区内的发电机组包括可再生能源机组以及化石燃料机组以及相应的电能转换装置；将可再生能源机组赋予绿电属性，与化石燃料机组一同参与电力市场交易；促进区域内的可再生能源消纳，降低发电机组的碳排放。
本发明在适用于园区的绿证交易方法中，参与交易的主体包括高碳排放的化石燃料发电机组以及高碳排放的企业；在微能源网体系中，化石燃料机组与高碳排企业需要按要求完成政府分配给企业的可再生能源发电量配额考核指标；在交易过程中，绿证交易价格也会受到供需关系的影响随之波动；在绿证交易市场中，绿证核发机构根据化石燃料发电企业与高碳排放企业的电力需求分别制定二者的配额比例，并且作为绿证市场的买方参与绿证市场的交易；配额比例影响绿证的供需关系导致绿证的价格变化，当绿证价格变高时，通过可再生能源装机量的提高来增加绿证的供应量，促使绿证价格降低，从而反向减少可再生能源发电装机，两者互相牵制，最终达到稳定状态。
本发明将可再生能源装机量赋予绿证属性，可再生能源供能商会作为绿证市场的卖家参与绿证交易，绿电厂商将发电量售卖给电网企业，由电网企业统一调度绿色电量。
化石燃料发电企业与高碳排企业根据自己本身的用电需求向电网购电；由电网企业根据绿证买方购买的电量核发绿色证书，完成绿证交易；由于化石燃料发电商购买绿证增加了其本身的发电成本，导致其电价发生改变，发电商的竞价策略发生改变，从而影响电力市场出清，导致交易结果发生改变。
未加入绿证前，化石燃料机组与可再生能源机组同时向用户售电，加入绿证后，优先消纳可再生能源机组，然后再消纳化石燃料机组，促进了新能源就地消纳，实现节能减排的目标。
本发明考虑到目前可再生能源机组安装过剩，并按照节能减排的原则进行电力交易。该交易中包含电力交易和绿证交易，其中绿证交易是基于电力市场进行交易的。即把符合绿证交易资格的可再生能源发电量赋予绿色电力属性，使可再生能源电量产生附加价值，从而促进可再生能源的消纳，降低碳排放。与现有技术相比，本发明有助于发现绿证交易价格，减轻政府对可再生能源的补贴压力，促进绿色能源的发展，满足园区内能源交易过程中的低碳性以及经济性。本文对分布式能源交易机制的研究，为日后微网内的电力市场交易提供了参考，也为绿证交易的推广提供了重要的依据。本发明可以通过以下技术方案来实现：
首先，确定园区内的总供应量与总需求量，在进行电力交易时，供电商确定当日地发电量，用户确定当日地用户需求，在留有一定交易裕度地前提下，确定园区内地成交比例。
将总供应量与总需求量按照交易时段划分，每天的交易时段划分为24个时段，一小时为一个交易时段；用户根据自身的用能特点确定每个时段的用电量；
用户根据自身用能需求进行买方报价，园区供能方根据自身发电量进行卖方报价；在交易开始前，价格根据交易量的多少进行预测，在交易时段开始时，确定最终的交易价格。
若用户侧存在分布式光伏，则需要根据光伏出力特点，在光伏出力可以满足自身需求时，光伏余电参与电力交易，当光伏出力不能满足自身需求时，配有光伏的用户参与电力市场交易来获得所需电量。
在进行基于绿证交易地电力市场交易中，绿证核发机构根据化石燃料发电企业与高碳排放企业的电力需求分别制定二者的配额比例，并且作为绿证市场的买方参与绿证市场的交易。
配额比例影响绿证的供需关系导致绿证的价格变化，当绿证价格变高时，可再生能源装机量会提高来影响绿证的供应量从而导致绿证价格降低，从而引发可再生能源发电装机减少，最终达到稳定状态；将可再生能源装机量赋予绿证属性，则可再生能源供能商会作为绿证市场的卖家参与绿证交易；绿电厂商将发电量售卖给电网企业，由电网企业统一调度绿色电量。
化石燃料发电企业与高碳排企业根据自己本身的用电需求向电网购电，由电网企业根据绿证买方购买的电量核发绿色证书，完成绿证交易，由于化石燃料发电商购买绿证增加了其本身的发电成本，导致其电价发生改变，发电商的竞价策略发生改变，从而影响电力市场出清，导致交易结果发生改变。
下面结合附图给出一个具体实施例：
实施例：
如图3所示的一种园区的微网架构示意图，该园区内包含生物质机组，光伏发电机组等可再生能源机组，同时也有燃气机组等化石燃料机组，园区内用户配有分布式光伏，可参与电力市场交易。本发明建立相关数学模型进行方法验证。
可再生能源发电机组竞价：
式中：πr为可再生能源机组收益，λt为可再生能源发电电价，X为绿证交易单价。
化石燃料机组竞价：
式中，λm为化石燃料机组电价，πm为化石燃料机组收益。
在引入绿证交易后，结合使区域内碳排放指标降低的目标，则模型的区域收益函数为：
图4为加入绿证与未加入绿证时的机组出力情况。由图4可以看出，在静态博弈下，加入绿证之后的燃气机组出力略有降低，生物质机组的出力在每个时段都有提高。由此可以看出，在静态博弈下，加入绿证之后对可再生能源的消耗量提高，化石能源的消耗量降低。
由上述结果可以看出，基于本方法的绿证交易有利于清洁能源的消纳。
图5为加入绿证与未加入绿证时的区域收益情况。如图5所示，加入绿证之后的区域经济效益有显著提高。加入绿证都可以提高区域内经济效益，保证市场公平性可以更好的促进电力市场的发展。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：所述绿证交易方法包括：电力交易和绿证交易，绿证交易是基于电力交易进行交易的，绿证交易把符合绿证交易资格的可再生能源发电量赋予绿色电力属性，使可再生能源电量产生附加价值，从而促进可再生能源的消纳，降低碳排放。
2.根据权利要求1所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：园区内的发电机组包括可再生能源机组以及化石燃料机组以及相应的电能转换装置；将可再生能源机组赋予绿电属性，与化石燃料机组一同参与电力市场交易；促进区域内的可再生能源消纳，降低发电机组的碳排放。
3.根据权利要求1所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：在适用于园区的绿证交易方法中，参与交易的主体包括高碳排放的化石燃料发电机组以及高碳排放的企业；在微能源网体系中，化石燃料机组与高碳排企业需要按要求完成政府分配给企业的可再生能源发电量配额考核指标；在交易过程中，绿证交易价格也会受到供需关系的影响随之波动；在绿证交易市场中，绿证核发机构根据化石燃料发电企业与高碳排放企业的电力需求分别制定二者的配额比例，并且作为绿证市场的买方参与绿证市场的交易；配额比例影响绿证的供需关系导致绿证的价格变化，当绿证价格变高时，通过可再生能源装机量的提高来增加绿证的供应量，促使绿证价格降低，从而反向减少可再生能源发电装机，两者互相牵制，最终达到稳定状态。
4.根据权利要求1所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：将可再生能源装机量赋予绿证属性，可再生能源供能商会作为绿证市场的卖家参与绿证交易，绿电厂商将发电量售卖给电网企业，由电网企业统一调度绿色电量。
5.根据权利要求1所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：化石燃料发电企业与高碳排企业根据自己本身的用电需求向电网购电；由电网企业根据绿证买方购买的电量核发绿色证书，完成绿证交易；由于化石燃料发电商购买绿证增加了其本身的发电成本，导致其电价发生改变，发电商的竞价策略发生改变，从而影响电力市场出清，导致交易结果发生改变；
未加入绿证前，化石燃料机组与可再生能源机组同时向用户售电，加入绿证后，优先消纳可再生能源机组，然后再消纳化石燃料机组，促进了新能源就地消纳，实现节能减排的目标。
6.根据权利要求1所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：首先，确定园区内的总供应量与总需求量，在进行电力交易时，供电商确定当日地发电量，用户确定当日地用户需求，在留有一定交易裕度地前提下，确定园区内地成交比例；
将总供应量与总需求量按照交易时段划分，每天的交易时段划分为24个时段，一小时为一个交易时段；用户根据自身的用能特点确定每个时段的用电量；
用户根据自身用能需求进行买方报价，园区供能方根据自身发电量进行卖方报价；在交易开始前，价格根据交易量的多少进行预测，在交易时段开始时，确定最终的交易价格。
7.根据权利要求6所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：若用户侧存在分布式光伏，则需要根据光伏出力特点，在光伏出力可以满足自身需求时，光伏余电参与电力交易，当光伏出力不能满足自身需求时，配有光伏的用户参与电力市场交易来获得所需电量。
8.根据权利要求6所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：在进行基于绿证交易地电力市场交易中，绿证核发机构根据化石燃料发电企业与高碳排放企业的电力需求分别制定二者的配额比例，并且作为绿证市场的买方参与绿证市场的交易。
9.根据权利要求6所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：配额比例影响绿证的供需关系导致绿证的价格变化，当绿证价格变高时，可再生能源装机量会提高来影响绿证的供应量从而导致绿证价格降低，从而引发可再生能源发电装机减少，最终达到稳定状态；将可再生能源装机量赋予绿证属性，则可再生能源供能商会作为绿证市场的卖家参与绿证交易；绿电厂商将发电量售卖给电网企业，由电网企业统一调度绿色电量。
10.根据权利要求6所述的适用于园区的绿证交易方法，其特征在于：化石燃料发电企业与高碳排企业根据自己本身的用电需求向电网购电，由电网企业根据绿证买方购买的电量核发绿色证书，完成绿证交易，由于化石燃料发电商购买绿证增加了其本身的发电成本，导致其电价发生改变，发电商的竞价策略发生改变，从而影响电力市场出清，导致交易结果发生改变。
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