年碳市場政策環境分析：綜合能源系統優化調度策略隨著全球對碳減排的重視，碳市場政策環境不斷優化，為綜合能源系統的低碳轉型供應了新的機遇和挑戰。2025年，碳市場政策進一步完善，國家核證自愿減排量(CCER)市場重啟，為能源系統的低碳化供應了新的激勵機制。本文將探討在碳市場激勵下，綜合能源系統的優化調度策略，特殊是如何通過源荷互動激勵低碳轉型，實現能源系統的綠色低碳進展。

一、碳市場政策環境優化

《2025-2030年全球及中國碳行業市場現狀調研及進展前景分析報告》2025年，碳市場政策環境進一步優化，國家核證自愿減排量(CCER)市場在北京正式重啟。CCER市場作為我國除碳交易(CET)市場外的重要碳減排市場類型，經核證的減排量可進行交易用以抵消清繳碳配額。這一政策的實施，為綜合能源系統的低碳轉型供應了新的激勵機制。CCER市場的重啟，不僅為清潔能源項目供應了經濟補貼，還為用戶側的低碳用能行為供應了直接的經濟激勵，推動了能源系統的綠色低碳轉型。

二、碳排放流理論與全鏈碳追蹤方法

碳市場政策環境分析提到為了實現綜合能源系統的低碳化，本文基于碳排放流(CEF)理論，構建了綜合能源系統源-網-荷全鏈碳追蹤方法。該方法通過碳排放強度、網絡碳排放流和碳排放因子三個指標，實現了異質能源系統全環節的精準碳計量。詳細來說，碳排放強度衡量源側發電機組的碳排放量;網絡碳排放流將源側碳排放責任分攤至荷側，衡量各能源系統之間的碳轉移關系;碳排放因子衡量荷側用能產生的碳排放量。這三個指標均滿意“可測量、可報告、可核實”的“三可”計量原則，為碳減排項目的減碳量供應了科學依據。

1.電網碳排放流

基于比例共享原則的CEF理論，計算用戶側節點碳勢，詳細公式如下：

pe,n,t=∑h∈GnPh,n,t+∑w∈LnPw,n,t∑h∈GnPh,n,t?eh+∑w∈LnPw,n,t?ew,n,t其中，pe,n,t為t時刻電力網絡節點n的碳勢;Ph,n,t為t時刻機組h注入節點n的功率;Pw,n,t為t時刻支路w注入節點n的功率;ew,n,t為t時刻注入節點n支路w的碳流密度;eh為與節點n相連機組h的碳排放強度。

2.氣網碳排放流

氣網碳流計算原理與電網相全都，詳細公式如下：

eg,n,t=∑h∈GgnQh,n,t+∑w∈LgnQw,n,t∑h∈GgnQh,n,t?eh+∑w∈LgnQw,n,t?ew,n,t其中，eg,n,t為t時刻自然?氣網絡節點n的碳勢;Qw,n,t為t時刻支路w注入節點n的氣量;Qh,n,t為t時刻氣源h注入節點n的功率;ew,n,t為t時刻注入節點n支路w的碳流密度;eh為與節點n相連氣源h的碳排放強度。

3.能源樞紐碳排放流

能源樞紐(EH)內部的碳轉移關系需遵從碳排放量守恒原則，即輸入的碳排放量需等于輸出的碳排放量，詳細計算公式如下：

Pin?ein=Pout?eout其中，Pin為輸入功率;ein為輸入節點碳勢;Pout為輸出功率;eout為輸出節點碳勢。

三、碳市場激勵下的源荷互動低碳轉型模式

在碳市場激勵下，本文提出了源荷互動激勵低碳轉型模式，通過構建碳交易-CCER聯合市場運行模式，驅使用戶實現主動低碳用能行為轉移。該模式不僅從源側推動清潔能源的進展，還從荷側激勵用戶進行低碳用能行為轉移，形成源荷互動的低碳轉型模式。

1.CET-CCER市場聯合運行模式

CCER市場是CET市場的有益補充，通過聯合運行模式，既可針對源側清潔能源減排項目賜予補貼，又可驅動荷側用戶進行低碳需求響應(LCDR)。詳細來說，用戶側可依據空間動態碳排放因子來衡量自身用能行為導致的碳排放量，并考慮自身用能行為低碳化轉移，以主動謀求在轉移過程中最大化的經濟價值。

2.源荷互動激勵低碳轉型模式運行框架

在該模式下，上層綜合能源系統服務商與下層綜合能源系統用能商均可參加CET-CCER聯合運行市場。上層服務商依據綜合運行成本制定最優機組出力調度方案，并基于CEF理論計算空間動態碳排放因子供應給下層用能商。下層用能商收到碳排放因子后，通過CET-CCER聯合市場激勵用戶側低碳用能行為轉移，更新后的負荷需求傳遞回上層，再次優化調整出力，更新碳排放因子，往復循環迭代優化，最終系統達到最優低碳狀態。

四、源荷互動激勵雙層優化調度模型

為了實現源荷互動激勵低碳轉型模式，本文構建了雙層優化調度模型，包括上層綜合能源服務商調度模型和下層綜合能源用能商響應模型。

1.上層綜合能源服務商調度模型

上層綜合能源服務商以系統綜合運行總成本最小為目標，優化機組出力。目標函數包括能源成本、運維成本、啟停成本、碳成本、棄風成本和風電CCER收益。詳細公式如下：

F=t=1∑T(Fe,t+Fyw,t+Fqt,t+Fc,t+Fcurt,t?Fccer,t)其中，Fe,t為t時段內系統的耗能成本;Fyw,t為t時段內各機組運維成本;Fqt,t為t時段內各機組啟停成本;Fc,t為t時段內系統碳成本;Fcurt,t為t時段內系統的棄風成本;Fccer,t為風電上網獵取的CCER收益。

2.下層綜合能源用能商響應模型

下層綜合能源用能商以綜合用能費用最小為目標，用能商可參加LCDR，將響應減排量可轉化為等量CCER進行售賣。目標函數如下：

f=t=1∑Ti=1∑k(πi?Li,t?ΔLi,tin+ΔLi,tout)?ei,t其中，f為綜合用能總費用;Li,t為響應后的t時段的負荷量;πi為第i類負荷能價;ΔLi,tin和ΔLi,tout分別為t時段第i類負荷的轉入和轉出量;ei,t為t時段第i類負荷的碳排放因子。

五、算例分析

為了驗證所提源荷互動激勵低碳轉型模式的有效性，本文采納改進的IEEE-30節點電網、6節點熱網、6節點氣網進行算例仿真分析。系統結構圖如附圖B4所示，其中G1、G2為火電機組，G3為碳捕集機組，各機組具體參數見附表C4-C5。源荷功率猜測值詳見附圖B5。

1.低碳經濟特性分析

表1顯示了不同風電滲透率下，三種策略(僅考慮CET市場、CET-CCER市場聯合運行模式、源荷互動激勵低碳轉型模式)的系統成本與碳排放量。結果表明，引入CCER市場后，系統碳成本顯著下降，分別下降了1.88%、5.01%、4.83%。此外，引入LCDR后，系統總成本進一步下降，分別下降了1.34%、2.24%、0.92%。這表明，所提源荷互動激勵低碳轉型模式不僅降低了系統的碳排放量，還提升了系統的經濟效益。

2.不同風電滲透率下LCDR結果分析

本文分析了不同風電滲透率下，電-熱-氣三種系統下碳排放因子峰谷差水平的影響因素。結果表明，電力系統的碳排放因子峰谷差水平較為明顯，用戶通過電負荷需求響應所獲得的減碳空間更大。詳細來說，低風電滲透率下，系統負荷峰谷差降低了32.81MW;高風電滲透率下，系統負荷峰谷差上升了29.11MW。這表明，隨著風電滲透率的增加，系統的峰谷差漸漸變大，不同風電滲透率下的LCDR負荷峰谷差變化值如表C1所示。

總結

2025年，碳市場政策環境進一步優化，國家核證自愿減排量(CCER)市場重啟，為綜合能源系統的低碳轉型供應了新的激勵機制。本文基于碳排放流(CEF)理論，構建了綜合能源系統源-網-荷全鏈碳追蹤方法，實現了異質能源系統全環節的精準碳計量。通過構建CET-CCER市場聯合運行模式，驅使用戶實現主動低碳用能行為轉移，形成了源荷互動激勵低碳轉型模式。算例分析表明，該模式不僅降低了系統的碳排放量，還提升了系統的經濟效益，為綜合能源系統的綠色低碳進展供應了新的思路和方法。將來，隨著碳市場政策的進一步完善和技術的不斷進步，綜合能源系統的低碳轉型將面臨更多的機遇和挑戰。

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