面向新型电力系统的电碳耦合交易-32页_4mb
报告摘要
面向新型电力系统的电碳耦合交易总结
核心内容
电碳耦合交易是指电力市场与碳市场之间的相互影响与联动机制,旨在通过优化资源配置和市场互动,推动能源结构转型和实现碳中和目标。随着全球应对气候变化的进程加快,碳市场与碳税已成为各国实现碳中和的重要政策工具。中国作为全球最大的碳排放国之一,提出了“双碳”目标,并逐步完善碳市场体系,推动电碳市场的深度融合。
主要观点
- 电碳耦合的必要性:电力生产过程与碳排放紧密关联,电碳市场在价格和供需上存在自然耦合关系。碳价信号会影响火电等高排放机组的竞争力,而电力市场波动也会影响碳配额的供需。
- 电碳耦合的机制:电碳市场耦合主要体现在价格传导和主体行为的互动上。碳市场通过碳配额价格影响电力价格,电力市场则通过电力生产消费影响碳市场供需。
- 市场主体的多样化:随着新型电力系统的发展,电力市场中的主体逐渐扩展至独立储能、虚拟电厂、智能楼宇等新型参与者,同时碳市场也逐步覆盖非电力行业,形成多元互动。
- 政策与市场协同:政策法规在明确市场边界、引导市场互动方面起着重要作用,如欧盟通过立法推动碳市场发展,美国通过CCA法案设定碳关税雏形。
关键信息
电碳市场耦合方式
- 电→碳:电力市场通过影响绿电供给,间接刺激碳市场配额流通,从而影响碳配额价格。
- 碳→电:碳市场通过碳配额价格信号,影响火电企业在电力市场的供给行为,进而影响电力价格。
电碳市场耦合驱动因素
- 物理本质:电力生产与碳排放紧密耦合。
- 经济效益:市场主体以总收益最大化为目标,统筹电力与碳市场的参与行为。
- 政策作用:政策法规引导电碳市场边界与定位,促进市场互动。
电碳市场耦合研究重点
- 耦合机理分析:研究电碳市场如何形成耦合关系及其方式。
- 个体行为建模:刻画市场主体在电碳市场中的决策行为。
- 市场均衡分析:分析电碳市场在不同时间尺度下的均衡状态及价格传导率。
- 市场机制设计:探索如何设计合理的电碳耦合交易机制,实现资源优化配置和能源结构转型。
电碳市场耦合的实践与挑战
- 国内现状:当前中国碳市场交易价格对电力市场价格传导不明显,可能与配额覆盖范围、碳价水平及电力市场波动空间有关。
- 国外经验:欧盟碳市场与电力市场价格呈同向变动,碳价对电价传导率较高(超过80%)。
- 多市场互动:电碳耦合交易不仅限于能量交易,还应考虑容量市场、辅助服务市场等多标的互动。
交易标的与机制
- 国内:绿证、绿电、碳配额、CCER等环境权益凭证,但存在缺乏互认、管理复杂等问题。
- 国外:如欧盟,绿证、碳配额、自愿减排量等环境权益凭证之间有较好的衔接与互认机制。
未来发展方向
- 市场环境完善:碳市场配额总量收紧,分配方式向有偿分配转变,碳价上升;电力市场逐步放开电价限制,提高市场流动性。
- 交易形式多样化:从输电网延伸至配电网,支持分布式交易;区块链等技术推动P2P交易和电碳共享。
- 政策与市场协调:需协调计划与市场双轨制,处理好跨市场风险问题,推动政策与市场有效衔接。
展望与建议
市场机制设计
- 设计合理的电碳耦合交易机制,以实现电力市场与碳市场在能源结构转型方面的合力。
- 引入动态碳排放因子与碳价,实现细粒度的电碳耦合。
政策建议
- 完善市场机制:推动绿电绿证等环境权益凭证的跨省跨区交易,促进资源优化配置。
- 加强监管与风险管控:建立市场监督和风险管控机制,确保电碳市场有序运行。
- 促进多市场互动:研究碳市场与辅助服务市场、容量市场等的耦合关系,拓展电碳交易品种。
- 推动政策与市场协调:在政策制定中,考虑电力市场与碳市场的互动,协调其边界与定位。
学术研究方向
- 把握市场本质差异:电力市场关注短期物理平衡,碳市场关注长期政策目标,需在不同时间尺度上处理好市场衔接。
- 关注市场边界变化:电力市场以发电能力和用电需求为边界,碳市场以政策目标为边界,边界变化将影响市场均衡。
- 深化理论研究:开展电碳耦合的机理、价格传导、市场均衡、机制设计等方面的研究,为政策制定和市场实践提供理论支持。
参考文献
- 康重庆, 杜尔顺, 李姚旺, 等. 新型电力系统的“碳视角”: 科学问题与研究框架[J]. 电网技术, 2022, 46(03): 821-833.
- 张宁, 李姚旺, 黄俊辉, 等. 电力系统全环节碳计量方法与碳表系统[J]. 电力系统自动化, 2023, 47(9): 2-12.
- 魏泓屹, 卓振宇, 张宁, 等. 中国电力系统碳达峰·碳中和转型路径优化与影响因素分析[J]. 电力系统自动化, 2022, 46(19): 1-12.
- 程耀华, 杜尔顺, 田旭, 等. 电力系统中的碳捕集电厂: 研究综述及发展新动向[J]. 全球能源互联网, 2020, 3(04): 339-350.
- 康重庆, 程耀华, 孙彦龙, 等. 电力系统碳排放流的递推算法[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(18): 10-16.
- 程耀华, 张宁, 康重庆, 等. 考虑需求侧管理的低碳电网规划[J]. 电力系统自动化, 2016, 40(23): 61-69.
- 季震, 陈启鑫, 张宁, 等. 含碳捕集电厂的低碳电源规划模型. 电网技术, 2013, 37(10): 2689-2696.
- 陈启鑫, 康重庆, 夏清. 碳捕集电厂的运行机制研究与调峰效益分析. 中国电机工程学报, 2010, 30(7): 22-28.
- Zhuo Z, Du E, Zhang N, et al. Cost increase in the electricity supply to achieve carbon neutrality in China[J]. Nature Communications, 2022, 13(1): 3172.
- Cheng Y, Zhang N, Zhang B, et al. Low-carbon operation of multiple energy systems based on energy-carbon integrated prices[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2020, 11(2): 1307-1318.
- Guo H, Chen Q, Xia Q, et al. Modeling strategic behaviors of renewable energy with joint consideration on energy and tradable green certificate markets[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2019, 35(3): 1898-1910.
- Kang C, Zhou T, Chen Q, et al. Carbon emission flow from generation to demand: a network-based model[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2015, 6(5): 2386-2394.
- Ji Z, Kang C, Chen Q, et al. Low-carbon power system dispatch incorporating carbon capture power plants[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2013, 28(4): 4615-4623.
- Chen Q, Kang C, Xia Q, et al. Optimal flexible operation of a CO₂ capture power plant in a combined energy and carbon emission market[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2012, 27(3): 1602-1609.
展开完整摘要
试读结束,高清完整版pdf/doc/ppt,请点下载