2025年碳市场政策环境分析：综合能源系统优化调度策略

年碳市场政策环境分析：综合能源系统优化调度策略随着全球对碳减排的重视，碳市场政策环境不断优化，为综合能源系统的低碳转型供应了新的机遇和挑战。2025年，碳市场政策进一步完善，国家核证自愿减排量(CCER)市场重启，为能源系统的低碳化供应了新的激励机制。本文将探讨在碳市场激励下，综合能源系统的优化调度策略，特殊是如何通过源荷互动激励低碳转型，实现能源系统的绿色低碳进展。

一、碳市场政策环境优化

《2025-2030年全球及中国碳行业市场现状调研及进展前景分析报告》2025年，碳市场政策环境进一步优化，国家核证自愿减排量(CCER)市场在北京正式重启。CCER市场作为我国除碳交易(CET)市场外的重要碳减排市场类型，经核证的减排量可进行交易用以抵消清缴碳配额。这一政策的实施，为综合能源系统的低碳转型供应了新的激励机制。CCER市场的重启，不仅为清洁能源项目供应了经济补贴，还为用户侧的低碳用能行为供应了直接的经济激励，推动了能源系统的绿色低碳转型。

二、碳排放流理论与全链碳追踪方法

碳市场政策环境分析提到为了实现综合能源系统的低碳化，本文基于碳排放流(CEF)理论，构建了综合能源系统源-网-荷全链碳追踪方法。该方法通过碳排放强度、网络碳排放流和碳排放因子三个指标，实现了异质能源系统全环节的精准碳计量。详细来说，碳排放强度衡量源侧发电机组的碳排放量;网络碳排放流将源侧碳排放责任分摊至荷侧，衡量各能源系统之间的碳转移关系;碳排放因子衡量荷侧用能产生的碳排放量。这三个指标均满意“可测量、可报告、可核实”的“三可”计量原则，为碳减排项目的减碳量供应了科学依据。

1.电网碳排放流

基于比例共享原则的CEF理论，计算用户侧节点碳势，详细公式如下：

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为t时刻电力网络节点n的碳势;Ph,n,t为t时刻机组h注入节点n的功率;Pw,n,t为t时刻支路w注入节点n的功率;ew,n,t为t时刻注入节点n支路w的碳流密度;eh为与节点n相连机组h的碳排放强度。

2.气网碳排放流

气网碳流计算原理与电网相全都，详细公式如下：

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为t时刻自然 气网络节点n的碳势;Qw,n,t为t时刻支路w注入节点n的气量;Qh,n,t为t时刻气源h注入节点n的功率;ew,n,t为t时刻注入节点n支路w的碳流密度;eh为与节点n相连气源h的碳排放强度。

3.能源枢纽碳排放流

能源枢纽(EH)内部的碳转移关系需遵从碳排放量守恒原则，即输入的碳排放量需等于输出的碳排放量，详细计算公式如下：

Pin⋅ein=Pout⋅eout其中，Pin为输入功率;ein为输入节点碳势;Pout为输出功率;eout为输出节点碳势。

三、碳市场激励下的源荷互动低碳转型模式

在碳市场激励下，本文提出了源荷互动激励低碳转型模式，通过构建碳交易-CCER联合市场运行模式，驱使用户实现主动低碳用能行为转移。该模式不仅从源侧推动清洁能源的进展，还从荷侧激励用户进行低碳用能行为转移，形成源荷互动的低碳转型模式。

1.CET-CCER市场联合运行模式

CCER市场是CET市场的有益补充，通过联合运行模式，既可针对源侧清洁能源减排项目赐予补贴，又可驱动荷侧用户进行低碳需求响应(LCDR)。详细来说，用户侧可依据空间动态碳排放因子来衡量自身用能行为导致的碳排放量，并考虑自身用能行为低碳化转移，以主动谋求在转移过程中最大化的经济价值。

2.源荷互动激励低碳转型模式运行框架

在该模式下，上层综合能源系统服务商与下层综合能源系统用能商均可参加CET-CCER联合运行市场。上层服务商依据综合运行成本制定最优机组出力调度方案，并基于CEF理论计算空间动态碳排放因子供应给下层用能商。下层用能商收到碳排放因子后，通过CET-CCER联合市场激励用户侧低碳用能行为转移，更新后的负荷需求传递回上层，再次优化调整出力，更新碳排放因子，往复循环迭代优化，最终系统达到最优低碳状态。

四、源荷互动激励双层优化调度模型

为了实现源荷互动激励低碳转型模式，本文构建了双层优化调度模型，包括上层综合能源服务商调度模型和下层综合能源用能商响应模型。

1.上层综合能源服务商调度模型

上层综合能源服务商以系统综合运行总成本最小为目标，优化机组出力。目标函数包括能源成本、运维成本、启停成本、碳成本、弃风成本和风电CCER收益。详细公式如下：

F=t=1∑T(Fe,t+Fyw,t+Fqt,t+Fc,t+Fcurt,t−Fccer,t)其中，Fe,t为t时段内系统的耗能成本;Fyw,t为t时段内各机组运维成本;Fqt,t为t时段内各机组启停成本;Fc,t为t时段内系统碳成本;Fcurt,t为t时段内系统的弃风成本;Fccer,t为风电上网猎取的CCER收益。

2.下层综合能源用能商响应模型

下层综合能源用能商以综合用能费用最小为目标，用能商可参加LCDR，将响应减排量可转化为等量CCER进行售卖。目标函数如下：

f=t=1∑Ti=1∑k(πi⋅Li,t−ΔLi,tin+ΔLi,tout)⋅ei,t其中，f为综合用能总费用;Li,t为响应后的t时段的负荷量;πi为第i类负荷能价;ΔLi,tin和ΔLi,tout分别为t时段第i类负荷的转入和转出量;ei,t为t时段第i类负荷的碳排放因子。

五、算例分析

为了验证所提源荷互动激励低碳转型模式的有效性，本文采纳改进的IEEE-30节点电网、6节点热网、6节点气网进行算例仿真分析。系统结构图如附图B4所示，其中G1、G2为火电机组，G3为碳捕集机组，各机组具体参数见附表C4-C5。源荷功率猜测值详见附图B5。

1.低碳经济特性分析

表1显示了不同风电渗透率下，三种策略(仅考虑CET市场、CET-CCER市场联合运行模式、源荷互动激励低碳转型模式)的系统成本与碳排放量。结果表明，引入CCER市场后，系统碳成本显著下降，分别下降了1.88%、5.01%、4.83%。此外，引入LCDR后，系统总成本进一步下降，分别下降了1.34%、2.24%、0.92%。这表明，所提源荷互动激励低碳转型模式不仅降低了系统的碳排放量，还提升了系统的经济效益。

2.不同风电渗透率下LCDR结果分析

本文分析了不同风电渗透率下，电-热-气三种系统下碳排放因子峰谷差水平的影响因素。结果表明，电力系统的碳排放因子峰谷差水平较为明显，用户通过电负荷需求响应所获得的减碳空间更大。详细来说，低风电渗透率下，系统负荷峰谷差降低了32.81MW;高风电渗透率下，系统负荷峰谷差上升了29.11MW。这表明，随着风电渗透率的增加，系统的峰谷差渐渐变大，不同风电渗透率下的LCDR负荷峰谷差变化值如表C1所示。

总结

2025年，碳市场政策环境进一步优化，国家核证自愿减排量(CCER)市场重启，为综合能源系统的低碳转型供应了新的激励机制。本文基于碳排放流(CEF)理论，构建了综合能源系统源-网-荷全链碳追踪方法，实现了异质能源系统全环节的精准碳计量。通过构建CET-CCER市场联合运行模式，驱使用户实现主动低碳用能行为转移，形成了源荷互动激励低碳转型模式。算例分析表明，该模式不仅降低了系统的碳排放量，还提升了系统的经济效益，为综合能源系统的绿色低碳进展供应了新的思路和方法。将来，随着碳市场政策的进一步完善和技术的不断进步，综合能源系统的低碳转型将面临更多的机遇和挑战。

更多