基于电力在能源体系中的核心地位和推动能源低碳转型的关键作用，创新提出系统评估全球各区域各国电力发展成效的全球电力发展指数，并根据能源可持续发展理念构建“两级四维”指标体系进行指数测算，从供应保障、消费服务、绿色低碳、技术创新等4个维度反映各区域、各国家电力发展水平。采用五分位法对基础数据进行了标准化处理，并运用主客观相结合的方法对一级指标和二级指标权重设计。最后对全球六大洲100个国家开展了电力发展指数和各维度专项指数测算，并进行了相应排序和分析，旨在为决策制定者、投资者、电力行业从业者及关注电力行业发展的相关人士提供参考。

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实现碳达峰碳中和涉及广泛而深刻的经济和社会系统性变革。基于构建的经济-能源-环境可计算一般均衡（computable general equilibrium，CGE） 模型，在碳达峰后设置“凹型”、“凸型”和“直线型”3种实现碳中和的减排路径，分析了“双碳”目标下中国经济社会和产业发展的变化趋势。研究表明：第一，采用先慢后快的“凸型”碳减排方案时，2020年到2060年的累计GDP损失（相较基准情景而言） 最小，约为2.5%，2060年中国碳价水平（边际减排成本） 将超过2800元/t；第二，在碳中和目标约束下，2060年非化石能源消费在一次能源消费中的占比将达到80%以上，非化石能源发电占比将达到90%以上；第三，钢铁、有色金属、建材、化工等高耗能行业的减排对落实“双碳”目标具有重要作用，加快化石能源退出并提升清洁电力在能源消费中的占比是高耗能行业减排的重要方式。根据研究结论，建议设定全社会和各行业明确的减排目标，制定合理的碳中和减排路径时间表，明确逐步实现碳中和的阶段性目标；加快构建新型能源体系和新型电力系统，促进可再生能源大规模发展，实现清洁能源对化石能源的全面深度替代；制定重点行业实现碳中和的具体方案，推动能源与产业协同转型，加快提升电气化水平。

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随着中国建筑部门能源服务需求持续增长，“双碳”目标下的建筑部门能源低碳转型面临挑战。在全球变化分析模型（GCAM）框架中对中国建筑部门进行本土化改进刻画，模拟其在“双碳”目标下的能源转型及碳排放路径。结果表明：①近期内，中国建筑部门能源消费继续增长，2030年后增速逐步放缓至趋于饱和；②煤炭于2050年基本完全退出中国建筑用能，天然气是过渡能源，而电力和可再生能源将持续发展，两者2060年分别提供中国建筑部门用能23%和64%；③快速推进电气化和可再生能源应用是中国建筑部门实现近零碳排放的保障，而发电等能源转换部门的负碳排放则是中国建筑部门最终实现净零碳排放的关键。

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能源低碳转型是2030年“碳达峰”的实现途径，低碳转型目标亟待传导至火电、绿电的资源配置。为探究不同发电业的资源调用量应当处于何种水平、怎样实现，优化激励力度，融合效用价值和广义价值理论，引入社会相对效用指标构建社会价值模型，形成“依照目标确定社会价值，参考价值量及基准收益优化政策组合和资源配置”的分析路径，得出配额目标和2 ℃目标下的电力社会价值。研究表明，太阳能发电的社会价值远高于煤电，且在2种目标下的变动趋势迥异。可据此优化政策力度，并根据实际约束和新目标的贡献度优化目标结构。从价值的形成和实现进行治理，使资源配置、各类发电业的发展与社会目标相契合，进而为政府政策组合提供新的决策工具。

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电力行业碳排放量约占全国总碳排放量的36%，电力行业碳减排对“双碳”目标的实现至关重要，电网碳排放因子是计算范围二用电间接碳排放量的关键指标。影响电网碳排放因子的信息-物理-社会各维度因素众多，且国内外国情政策不同，导致计算电网碳排放因子的标准规范存在差异。目前国际上尚未有公认的计算电网碳排放因子的标准规范，而随着中国“双碳”目标的提出，碳边境调节机制（Carbon Border Adjustment Mechanism，CBAM）将间接碳排放纳入考虑等问题的出现，需尽快建立国际公认同时适用于中国发展的计算电网碳排放因子标准框架。通过总结目前国内外电网碳排放因子计算的标准规范，并使用中国2021年统计数据、中间年预想数据、2050年预想数据设置仿真场景，计算分析区域间碳排放责任转移及绿色权益转移对区域电网碳排放因子计算结果的影响。

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气候变化是当今世界各国关注的焦点。碳排放权交易将二氧化碳排放的负外部性内部化，建设碳市场是中国实现减排目标的重要举措。碳市场通过价格信号促使减排任务在控排企业间转移，控排企业基于市场机制以成本最小化实现减排目标。对中国碳市场运行现状进行了系统分析，分别从碳价、交易规模以及交易集中度等方面入手，考察了中国碳市场存在的主要问题，并对当前碳价低和交易集中度高等问题针对性提出了发展对策建议，以期为完善中国碳市场提供决策参考。

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在新型电力系统的加快推进下，部分已投产机组产生搁浅成本，通过市场化手段回收搁浅成本并实现火电、风电、燃机等不同能源发电机组的同台竞价至关重要。为解决改革后电力市场的突出问题，提出通过“两部制”成本定价机制回收搁浅成本实现多能源同台竞价的思路。首先对发电机组的搁浅成本进行核定，提出“两部制”成本定价机制与多能源统一申报、联合出清模式，在发用电两侧进行差价分摊与返还。然后分别模拟火电与新能源机组的同台低价测算和火电与燃气机组的同台高价测算场景，分别采用不同的出清顺序确定方式进行模拟竞价出清，其出清结果证明“两部制”交易机制能够收回发电机组的搁浅成本，一定程度上实现了多能源同台竞价，为电力市场化改革提供参考。

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竞合共存是中日韩能源转型关系的主线。在应对气候危机、实现碳中和目标、维护能源安全、培育经济增长新动能及提升国家国际竞争力等要素的综合影响下，中日韩三国的能源转型进程展现出一系列新形势。中日韩能源转型合作在战略层面不断分化、地方层面存量效用明显、民间层面的合作潜能巨大。如何发掘以清洁能源为重点的中日韩能源转型合作潜力并推动中日韩能源转型合作协同增效、提质升级则成为新课题。美国因素影响、中日韩政治互信薄弱、中日韩能源转型合作机制有限，共同成为中日韩能源转型合作水平提升的阻碍因素。展望未来，中日韩能源转型合作潜力巨大、前景光明，中日韩三国可以从民心相通、战略对接、机制创新、产业及市场优先等方面着手，助推中日韩能源转型合作进一步向好发展。通过不断深化和拓展能源转型合作，着力推动中日韩能源转型由“竞”转“合”的进程，有望共同引领东北亚安全与发展的新格局。

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“互联网+”智慧能源作为数字技术与能源深入融合的产物，将为能源的绿色低碳与高质量发展带来全新动力。在对“一带一路”“互联网+”智慧能源合作理论与合作现状梳理基础上，重点基于效益分析理论剖析沿线开展“互联网+”智慧能源合作的政治、经济、社会、环境效益及其影响机理，最后基于市场广阔、先有基础、政策支持、基础设施水平薄弱、关键技术缺乏、合作环境欠佳等国际与国内合作基础、机遇与挑战分析结果，提出深入沿线“互联网+”智慧能源合作的实施路径框架，即从“主体推动、内容丰富、制度支撑、结构优化，水平合理”五个方面推动“一带一路”能源合作向数字智慧化、绿色低碳化升级，共建区域能源命运共同体。

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负荷场景生成是电力系统中长期规划的重要基础。基于历史数据建模生成的负荷场景难以充分表征负荷对气温的敏感性以及未来电力负荷发展趋势，针对此不足提出了一种考虑气温因素影响的中长期负荷场景生成方法。首先，对不同季节负荷与气象因素之间的相关性进行分析，将年度负荷序列按照季节特征和节假日特征划分为多个序列分别建模处理。对于与气温因素相关性较强的负荷，采用负荷分解理论将负荷分解为基准负荷和温变负荷两部分，并对温变负荷的峰值及曲线进行建模分析，在此基础上生成给定发展情景下的负荷序列；对于受气温因素影响不明显的负荷，通过建立日负荷特性指标联合概率分布模型和小时级负荷序列优化求解模型生成日负荷场景。最后，基于中国3个省级电网全年负荷数据进行测试，验证了所提方法的有效性和可行性。

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作为电力系统中的重要设备，开关设备电缆故障可能导致局部停电，传统的温度测量方法存在接触试验、成本高、盲区等缺点。为了克服这些限制，提出了一种基于半导体气体传感器检测开关柜中电缆过热的方法。首先，研究电缆外层绝缘常用的聚氯乙烯 （polyvinyl chloride，PVC） 材料的过热生成气体组分，基于分解气体类型，构建气体传感器阵列。其次，模拟电缆过热故障，采集气体传感器在不同温度下的响应曲线，通过响应曲线的阈值判断过热温度区间。最后，以此为基础设计开关柜电缆过热检测装置，该装置在通风橱中大电流模拟电缆过热场景中能准确的区分出开关柜电缆过热状态并发出警报。

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针对相量量测单元（phasor measurement unit，PMU）数据不同步导致参数辨识结果误差大的问题，提出了考虑PMU数据不同步的输电线路正序以及零序参数辨识方法。首先，分析线路集中参数模型和分布参数模型在一定电压等级下的长度适用范围。基于线路的集中参数模型，利用正常运行情况下PMU装置获取的线路两端功率以及电压信息，构建以正序参数和不同步角度为未知量的非线性方程，并运用Levenberg-Marquardt（L-M）算法求解正序参数以及不同步角度。其次，在辨识出正序参数以及不同步角度的基础上，分析单相接地故障情况下的正序、负序以及零序等效电路图，通过正序和负序网络求解出故障距离。在故障距离已知的情况下，基于零序网络构建以零序参数为未知量的方程，并利用L-M算法求解方程。最后，利用MATLAB软件搭建单回双端输电线路系统，并对所提正序以及零序参数辨识方法进行仿真，验证了所提参数辨识方法的有效性和精确性。

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