【论文推荐】西安交通大学肖云鹏等：基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易机制及其均衡分析

原文发表在《全球能源互联网》2023年第4期“促进新型电力系统建设的市场机制创新”专题上，欢迎点击品读。本文受国家电网有限公司科技项目（分布式新能源聚合参与绿电交易机制设计、关键技术研究及应用）资助。

随着中国能源绿色低碳转型和绿色电力交易体系的建设，绿电市场规模持续有序增长。由于绿证制度通常是按年度及以上等较为长期的尺度进行交易考核，因此在“证电合一”的背景下有必要形成绿电与绿证交易特性适应的衔接体系，从中长期尺度构建绿电与绿证交易联合的耦合市场交易机制，进一步体现绿色电力的电能量价格和绿色环境价值。本文考虑新能源波动性及现货市场的影响，提出一种基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易机制，通过对聚合商的博弈策略进行分析，构建聚合商间的博弈均衡模型，进一步通过算例，分析中长期绿电与绿证联合市场机制下的聚合商交易行为和成本/收益，验证机制的有效性，实现绿电与绿证交易的有效衔接。

►提出了一种基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易机制，聚合商协商达成中长期绿电交易合同，并基于风、光出力预测误差，考虑现货市场交易的影响执行卖方灵活合同交割。

►构建了聚合商绿电-绿证交易均衡模型，并设计了基于Lp-Box ADMM的分布式求解算法，有效实现聚合商间的中长期绿电与绿证联合交易，促进中长期绿电合同的达成，实现绿电与绿证交易的有效衔接。

基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易机制如图1所示。聚合商协商达成中长期绿电交易合同，考虑现货市场交易的影响，基于风、光实际出力和预测误差执行卖方灵活合同交割，并基于绿电交易的结果对绿证指标的缺额部分进行绿证交易。相关模型和方法也可应用于一般发电商、配网运营商、虚拟电厂等其他类型市场主体。在绿电与绿证中长期联合交易机制下，绿电交易结果可以部分替代绿证交易指标，在对绿电交易有效跟踪溯源的同时，能够实现绿电与绿证交易的有效衔接。

⬆ 图1  基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易机制

本文构建了基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易机制，基于以下假设对聚合商交易策略行为及博弈均衡进行建模：①以绿电中长期交易合同为研究重点，同时考虑了现货市场的影响，因此并未对现货交易的日前和实时市场进一步区分；②针对绿电交易主体，卖方主体以绿电聚合商为例建模，也适用于集中式的绿电生产主体，买方主体以负荷聚合商为例建模，也适用于负荷用户个体、独立运营商等其他类型代理主体；③暂未考虑负荷聚合商的价格弹性对绿电与绿证中长期联合交易的影响，可作为后续研究的内容。对于聚合商i，其目标函数考虑其包含绿电中长期合同交易、绿电现货市场交易、绿证市场的收支以及发电成本。

联立全体聚合商的中长期绿电绿证联合交易模型，可构成聚合商间的博弈均衡问题。

对基于卖方合同的中长期合同实际执行交易量约束，引入0—1变量采用大M法进行转换。基于卖方灵活合同的绿电与绿证中长期联合交易决策模型，转化为混合整数规划问题。根据Lp-Box ADMM的改进原理，对模型中的二元变量存在约束

进一步形成聚合商i目标函数增广函数

⬆ 图2  聚合商绿电合同交易

⬆ 图3  聚合商绿证交易量

表1 非卖方灵活合同交易与卖方灵活合同交易对比