1、第 50 卷第 4 期2023 年 7 月华 北 电 力 大 学 学 报Journal of North China Electric Power UniversityVol.50,No.4Jul.,2023doi:10.3969/j.ISSN.1007-2691.2023.04.10“绿证交易+配额制考核”对责任主体交易策略影响研究曾 鸣1,许彦斌1,马嘉欣1,董厚琦1,王雨晴2(1.华北电力大学 经济与管理学院,北京 102206;2.华北电力大学 经济与管理学院,河北 保定 071003)摘要:为保障可再生能源可持续发展,我国先后推行了绿色证书(以下简称绿证)和可再生能源配额制(Rene
2、wable Portfolio Standard,RPS)机制。为明确相应政策组合对责任主体交易行为的影响效用,首先,分析了“绿证交易+配额制考核”下电力市场与绿证市场耦合机理;其次,基于反身性视角构建了消费侧责任主体参与电力市场与绿证市场交易的序贯优化模型;最后,通过算例模拟了责任主体在考核期内的交易决策过程。算例结果表明,在 RPS 下,相较固定价格模式,绿证的市场化交易可在不显著增加责任主体成本的前提下有效提升可再生能源电力消纳量和绿证市场交易额。另外,RPS 权重和近期利益偏好对责任主体的月度和年度交易策略制定有明显影响,但并不总为正相关,需要进一步考虑可再生能源不确定性及不同电力商品
3、价差等因素的影响。关键词:绿证交易;电力交易;可再生能源;配额制;交易策略模拟中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2023)04-0089-12Research on Impact of“Tradable Green Certificate Trading+Renewable Portfolio Standard Assessment”on Trading Strategy of Responsible SubjectsZENG Ming1,XU Yanbin1,MA Jiaxin1,DONG Houqi1,WANG Yuqing2(1.School of Ec
4、onomics and Management North China Electric Power University,Beijing 102206,China;2.School of Economics and Management,North China Electric Power University,Baoding 071003,China)Abstract:To ensure the sustainable development of renewable energy,China has successively implemented the trad-able green
5、certificate and the Renewable Portfolio Standard(RPS)policies.To clarify the utility of the policy combina-tion on transaction behavior of responsible subjects,firstly,the coupling mechanism between electricity market and green certificate market under the green certificate transaction+RPS assessmen
6、t is analyzed.Secondly,a sequen-tial optimization model for consumption-side responsible subjects from the perspective of reflexivity is constructed to simulate the decision-making process.Finally,an example is given for empirical analysis.The results show that,com-pared with fixed price model,the m
7、arket-based transaction of green certificates can increase the consumption of renew-able energy and the transaction volume of green certificates without significantly increasing the cost of responsible sub-jects.In addition,RPS weight and short-term interest preference have significant impacts on th
8、e monthly and annual trading strategies of responsible subjects,but they are not necessarily positively correlated.It is necessary to further consider the impact of renewable energy uncertainty,power price difference and so on.Key words:tradable green certificate transaction;power transaction;renewa
9、ble energy;RPS;trading strategy收稿日期:2022-10-06.基金项目:国家重点研发计划项目(2021YFB2400700).华 北 电 力 大 学 学 报2023 年0 引 言 作为大型能源生产国与消费国,我国能源电力工业碳排放占全国总排放量近 40%1,推动能源电力清洁化转型是实现“双碳”目标的重要抓手2。截止 2021 年底,我国风光发电机组装机达6.4 亿 kW,考虑到在未来很长一段时间内,风光发电平准化成本仍将高于常规机组3,4,“绿证交易+RPS 考核”模式将成为缓解可再生能源投资经营压力、促进可再生能源发展及缓解财政补贴压力的重要解决方案之一5。国
10、内外学者针对“绿证交易+RPS 考核”机制的影响开展了一系列研究。从能源系统层面看,RPS 下的绿证交易可加速能源结构绿色转型进程6-8。如,文献9构建了 RPS 下绿证中长期交易模型,并以省份为对象测算分析了非水可再生能源在全国能源系统中的流向。文献10和11分别构建了基于多元回归和线性规划的综合规划模型以及系统动力学模型,并指出 RPS 加绿证的模式可以促进可再生能源机组装机容量增长和可再生能源资源的大范围优化配置;从市场主体层面看,“绿证交易+RPS 考核”会对市场主体的投资、经营、交易等行为产生明显影响12,13。如,文献14基于寡头竞争均衡理论构建了可再生能源发电商参与绿证市场和电力
11、批发市场的两阶段联合均衡模型,分析了不同配额下发电商的出力策略变化。文献15构建了 RPS 下发电厂商行为演化博弈模型,指出绿证交易成本与发电边际成本的差额、单位罚金对发电侧主体的经营策略有明显影响。文献16构建了包含经济性与环保性的多目标调度优化模型,并通过算例表明 RPS 与绿证的组合政策可在保证电力系统安全的基础上有效降低弃风率。综上,现有研究侧重从长时间尺度和宏观视角分析“绿证交易+RPS 考核”对能源系统及供给侧主体经营策略的影响,加之由于我国绿证停留在自愿认购阶段,多数研究将绿证价格视为外部给定的静态参数,忽略了市场供需与绿证价格间的关系,而针对“绿证交易+RPS 考核”下消费侧责
12、任主体在为期一年的考核期内交易策略的研究仍较为有限。本文首先在分析“绿证交易+RPS 考核”下电力市场与绿证市场耦合关系的基础上,从反身性视角揭示了责任主体参与市场交易的序贯决策过程并构建了绿证市场价格模型;其次,基于反身性与马尔科夫决策过程构建了交易策略优化模型,通过算例分析了责任主体在考核期内的绿证与可再生能源电力交易策略;最后,进一步分析了责任权重及近期利益偏好对责任主体交易策略的影响。以上研究对责任主体履行 RPS 责任、调整优化电力与绿证交易策略,以及政府完善 RPS和绿证相关政策等有参考与辅助决策支持作用。1 RPS 下的绿证市场 为减轻国家财政补贴压力和引导社会绿色用能,2017
13、 年,国家发展改革委、财政部和国家能源局联合发了关于试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知,明确每兆瓦时非水可再生能源上网电量可获发绿证,企事业单位等主体可通过协商或竞价的形式自愿认购绿证,成交的绿证不得再次转让,且对应电量不再享受国家财政补贴17。然而,由于强制约束缺失、权责主体不明确、价格机制不清晰等问题,绿证交易规模十分有限。经三次征求意见,2019 年底国家发展改革委和国家能源局联合印发关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知,在我国拉开了推行RPS 的序幕。政策确认电网企业、电力批发市场直购电用户等主体为 RPS 责任主体,要求责任主体根据全年电力消费量及政府核定
14、的责任权重履行可再生能源电力消纳责任,并且政策明确认购绿证可将对应的可再生能源电力等量登记为消纳量。此外,能源主管部门负责对消纳情况开展年度考核18。RPS 的实施弥补了绿证认购政策中的监管考核机制缺失、权责主体不清等不足,形成了“绿证交易+RPS 考核”的可再生能源发展政策组合,绿证市场与电力市场间耦合互动将日益深化,如图 1 所示。2“绿证交易+RPS 考核”机制下责任主体交易行为分析2.1 反身性的基本概念 反身性最早起源于金融领域,多用于分析市场参与者与市场表现之间的关系19。反身性认为有思想的参与者与环境之间是相互影响,并且在时间维度上存在反馈关系:(1)环境影响参与者行为。有思想的
15、参与者的行为并非盲目的,是基于对当下所处环境认知09第 4 期曾 鸣,等:“绿证交易+配额制考核”对责任主体交易策略影响研究图 1 RPS 下绿证交易市场与电力市场耦合关系示意图Fig.1 Coupling relationship between TGC market and elec-tricity market under RPS做出的有限理性决策。(2)参与者行为影响未来环境。基于对当下环境的认知,参与者会将自身偏好及对未来的期望投射到行为决策上,而参与者作为环境的重要组成部分,其行为决策会影响未来环境的发展和形成。以上两部分在时间维度上交替发生,将过去、现在和未来的参与者和市场有机连
16、接,形成了缠结状态。图 2 责任主体交易决策序贯过程Fig.2 Sequential decision process of responsibility entities2.2 反身性的兼容性 基于本文第 1 部分,“绿证交易+RPS 考核”下责任主体参与市场交易时有以下特征:(1)责任主体交易策略制定存在弹性。与电力市场不同,绿证交易不需要满足类似电力实时平衡的约束,责任主体可根据自身偏好和对未来期望灵活调整绿证的购买时间与购买量,这为交易策略的灵活优化提供了重要前提。(2)市场影响责任主体交易策略。可再生能源可用出力、核发的绿证数,RPS 考核完成进度、绿证效用等决定了当下市场的供需关系和绿证价格,在 RPS 考核机制约束下,责任主体将根据可再生电力交易成本、绿证交易成本和 RPS 考核成本等调整可再生能源电力和绿证的购买策略。(3)责任主体交易策略影响市场。责任主体的可再生能源电力和绿证购买量将间接和直接决定未来市场中绿证的核发量与供给能力、RPS 考核完成进度及可再生能源电力需求,进而改变未来市场中的供需关系,并影响未来市场中的绿证价格。综上,责任主体与市场之间同样存在 2.
