碳市场

能源转型背景下，新型电力系统以清洁低碳、开放互动为目标不断建设，同时监测技术与通信技术也快速发展，电力系统中的数据来源更加广泛，数据结构更加复杂，为新型电力系统数据融合提供数据基础的同时也提出了挑战。首先，分析新型电力系统数据特征，提出新型电力系统的数据融合需求；接着，介绍新型电力系统数据模型、多源异构数据融合技术层级，分析关键融合技术的优缺点，并对不同技术的适用场景进行分析；然后，分别从输配协同、源网荷储协同、虚拟电厂、多元负荷、电碳市场交易5个典型场景，对多源异构数据融合的数据需求、数据来源、融合目标、常见方法及研究难点进行归纳；最后，对新型电力系统数据融合技术的未来研究发展进行了展望。

近年来，“双碳”目标的提出拉开了我国能源体系系统性、根本性变革的序幕，促使我国在新能源项目装机和运行、电力市场、碳市场等领域都取得不同的阶段性进展甚至突破。

3月15日，生态环境部发布了《关于做好2021、2022年度全国碳排放权交易配额分配相关工作的通知》（以下简称“新方案”），标志着全国碳市场第二个履约周期正式启动。新方案在大幅收紧配额的同时，还设置了履约豁免机制和灵活机制，体现了新方案在助力实现“双碳”目标的同时也兼顾到当前能源保供和发电企业经营困难等情况，为配额缺口较大的企业提供了纾困机制。

2023年5月17日，欧盟碳边境调节机制1（CarbonBorderAdjustmentMechanism，CBAM，下称碳关税）法案文本正式生效。该机制针对部分进口商品的碳排放量征收费用，是欧盟碳排放交易体系（EUETS，下称欧盟碳市场）的配套立法。欧盟碳市场要求涵盖产品的欧盟生产商根据在生产过程中的碳排放量向政府购买碳排放配额。欧盟碳关税则要求涵盖产品的进口商向欧盟购买碳排放证书，实际上是要求对欧盟出口涵盖产品的非欧盟生产商与欧盟内部的生产商支付等价的碳排放成本。2026年碳关税正式起征，欧盟将成为世界第一个征收“碳关税”的经济体。碳边境调节机制本质上是一种单边措施，不符合《联合国气候变化框架公约》及《巴黎协定》确立的发达国家与发展中国家在应对气候变化问题上共同但有区别的责任原则，也不符合“非惩罚性”遵约机制安排。发展中国家普遍认为，欧盟以保护全球气候为借口，强推碳边境调节机制立法，制造绿色贸易壁垒，旨在提高自身的国际经贸和地缘政治议价能力。

​31省份陆续发布政府工作报告，其中涉及2024年的能源电力规划，围绕支撑性煤电项目、核电基地、特高压通道、可再生能源装机、新能源大基地、碳市场、绿电市场、电动汽车等关键词规划布局，梳理如下：

“30·60”目标发布后，全国碳市场的各项工作加快推进，2021年7月16日全国碳市场正式启动，发电行业正式纳入碳市场，并于2021年底前完成了2019和2020年发电企业的碳排放履约工作。与此同时，CCER作为强制性碳交易市场的补充机制，在之前CCER开展工作的经验基础上，生态环境部和市场监管总局发布了《温室气体自愿减排交易管理办法（试行）》；试点地区碳市场积极进行配额分配机制等各方面的调整，碳市场更加活跃。随着欧洲等发达国家逐步推出“碳税”等机制，倒逼我国碳市场向更大范围、更灵活机制等进行调整，因此对2020-2022年中国碳市场进行整体回顾非常有必要。本报告对2020-2022年期间全国碳市场、试点地区碳市场、中国自愿减排机制等相关的各项制度、机制进行回顾，并对欧盟新推出的碳边境调节机制（CBAM）进行分析，可以为行业内相关从业人员加深对中国碳市场存在的问题以及面临的新的问题的理解。

随着能源耦合的发展及我国碳市场的不断完善，传统电力需求响应已不满足双碳背景下多能耦合的综合能源系统(integrated energy system, IES)发展现状。为提高IES的综合需求响应(integrated demand response, IDR)能力，建立了考虑碳市场与电−氢储能的园区−用户双层模型。其中上层模型为考虑电−氢储能投资成本、碳市场履约成本及电/气/热多能耦合的IES模型；下层为包含可转移、可削减电热负荷的用户模型。然后引入运营商作为园区管理者，以运营商净收益最大、用户成本最小为目标函数，构建了运营商−用户主从博弈框架。最后算例仿真分析了碳市场环境下园区的需求响应效果，以及园区碳排放强度对IES系统碳排放的影响，并配置了不同情况下园区的电−氢储能，结果验证了所建双层模型及其互动方法的有效性。

本报告包含：首都绿色电力需求背景、 首都绿色电力交易、国内绿色电力交易典型案例及经验总结、国内外碳市场政策和交易开展情况、首都绿电交易政策建议以及研究总结。

电力平均排放因子是用来测算间接碳排放量的重要参数，广泛应用于区域、行业、企业等不同主体的碳核算。由于中国区域级电力平均排放因子差异性较大，采用全国、区域、省级等不同层级排放因子对行业企业间接碳核算将产生较大影响，直接关乎省级“双碳”指标考核、高耗能产品出口碳关税以及国内碳市场履约成本等。以电解铝行业为例，测算分析了电力平均排放因子选择对高耗能行业产品碳核算结果及行业碳履约成本的影响。研究结果表明，电力平均排放因子的选择需要结合核算主体的应用场景因地制宜。从促进企业节能减排以及发展公平性考虑，全国碳排放权交易市场下各行业间接排放核算应统一采用全国电力平均排放因子，区域温室气体清单编制应优先采用省级电网对应的电力平均排放因子。

碳市场的引入改变了传统化石燃料机组的发电成本，从而影响其在电力市场中的竞价行为。同时，输配电网中涉及不同的市场主体，需在碳-电市场下研究输配电网的市场交易方法。提出了一种基于输配协同的碳-电耦合市场交易决策方法。首先，提出了考虑输配协同运行的碳-电耦合市场的交易框架。其次，构建了一种基于输配协同的多主体交易的碳-电耦合市场双层交易决策模型。上层模型为各个配电市场与发电商的碳-电协同交易决策模型，下层模型为输电市场和碳市场的出清模型，量化了碳配额与发电量间的关系。再次，通过Karush-Kuhn- Tucker(KKT)条件、对偶原理以及Big-M法将每个交易主体的双层模型转化为单层具有均衡约束的数学模型(mathematical problem with equilibrium constraints, MPEC)，所有MPEC构成了均衡约束均衡规划(equilibrium problem with equilibrium constraints, EPEC)模型，并通过对角化算法进行求解。最后，基于T6-D7-D9和T30-D33系统进行算例分析。结果表明，所提方法可有效促进电力行业减少碳排放，降低运行总成本的同时提升社会福利。