有可再生能源和电力存储设施并网的智能电网优化用电策略

大量可再生能源和存储设施集中或分布接入电网,缓解了电网的供给压力,但同时也对电力系统安全造成新的威胁。合理使用新能源和可存储设施使之更好为电网服务,是现代电网亟待解决的一个问题。本文对有可存储设备和可再生能源并网的电力系统进行研究,根据可再生能源在实际生活中的情形,将其划分为两类：私人新能源发电和公共新能源发电,其中私人新能源发电可供自身直接使用,多余部分并入电网,而公共新能源发电直接并入电网,然后针对上述复杂情形,结合用户实际需求,以所有用户效用最大化、成本最小化为目标函数,建立优化模型,给出了一种既有可存储设备又有可再生能源复杂并网情况下用户优化用电策略——包括家用电器、新能源、以及存储设备充放电策略。对模型的性质进行研究,考虑到模型是凸规划,强对偶成立,用拉格朗日对偶算法给出了模型的解。求解过程中,由于目标函数是非光滑的,采用光滑化的技术将目标函数光滑化,将非光滑问题转化为光滑问题,进一步利用拟牛顿下降法求解。该策略能确保新能源得到优先、充分利用,体现用户效用最大化、成本最小化,同时可以避免由于新能源并网可能会造成电网不稳定情况的出现;光滑化的方法不但适用于本文,经过适当改进后也可适用于其他目标函数为非光滑的情况。仿真结果验证了模型的合理性和算法的可行性。     

基于碳限额与交易机制的上下游企业可再生能源投资策略研究

本文在碳限额与交易机制的背景下,构建了由发电商与售电商组成的二级电力供应链,考虑了发电商投资可再生能源与售电商投资可再生能源两种不同情形。在此基础上,研究了电价与可再生能源投资决策问题。通过比较不同情形下的均衡结果,主要的研究结果如下：(1)相对于发电商投资可再生能源的情形而言,售电商投资可再生能源的情形中将有更多的投资量。(2)在发电商投资可再生能源的情形中,售电商的利润低于发电商的利润;而在售电商投资可再生能源的情形中,售电商的利润高于发电商的利润。(3)可再生能源投资成本系数的增加,将降低可再生能源的投资量、电价和电力需求量,从而导致售电商利润会减少,但发电商利润会增加。(4)可再生能源偏好系数的增加使得售电商利润增加,发电商利润减少。     

基于智能电网技术的能源网络供应链买电策略研究

智能电网的提出不仅是电网技术本身发展的需要，更是各国能源和经济发展战略层面的需要。可再生能源作为清洁能源的突出代表，其分布式发电系统是智能电网发展的必然趋势。但是，由于天气等因素导致的可再生能源高度不确定性和间歇性却给智能电网系统的稳定带来很大挑战。为了应对这一挑战，并发挥可再生能源的成本优势，本文从微观运营的角度，研究带有可再生能源供给的"多对多"能源网络供应链的买电决策问题，求得能源集成商的最优买电量，以及能源短缺成本、发电厂产能、可再生能源不确定性等参数对最优解的影响。本文发现，发电厂产能对能源集成商使用可再生能源的策略有直接影响。并且，可再生能源产能较大的能源集成商因为规避不确定性风险反而会提高买电量。本文的结论能帮助智能电网节省用电成本，为实现节约型、可靠型和稳定型电网系统提供一定参考。     

基于社会福利的可再生能源R&D激励政策评价

可再生能源发电新技术的R&D投资策略通常对企业价值和消费者剩余起到作用相反的不同影响,从而对基于社会福利的可再生能源电力R&D激励政策的科学制定带来挑战。针对旨在通过研发可再生能源发电新技术从而垄断清洁能源新兴市场的两非对称企业,结合投资时机选择期权博弈和社会福利模型,通过数值模拟以分析社会福利与影响其变化的补贴政策及其它诸多因素间的动态变化特征并提出相应的可再生能源电力R&D激励政策建议。结果表明:若以社会福利最大化为目标,在发电新技术R&D补贴和上网电价补贴政策的各组合应用中,企业间的R&D能力差距越大、可再生能源发电新技术的初始价值越大以及R&D成本越高,政府越应该鼓励可再生能源企业进行合作研发,反之则应鼓励竞争;随着电价补贴的提高,企业间的R&D竞争应受到鼓励;一定范围内,R&D补贴和电价补贴均能提高社会福利。论文创新性地揭示出可再生能源电力R&D投资的最优投资时机选择、电价补贴政策组合与社会福利三者间应有的内在联动关系,为政府对可再生能源电力的有效激励和管理提供富有价值的决策参考。     

多市场协同下的可再生能源电力竞价策略研究

为了实现电力行业低碳转型，我国正逐步建立和完善全国碳配额与交易市场和绿色电力证书市场。如何设计和协调市场政策目标以推动可再生能源电力平价上网是我国电力系统绿色低碳化转型的关键。本文构建了多市场协同下的电力企业竞价模型，研究碳市场、绿证市场与电力市场的价格形成和市场之间的价格传导路径，分析多市场协同作用下电力企业竞价策略的差异。研究结果表明：多市场协同对减少碳排放和促进可再生能源发展有显著效果，收紧碳配额供应和提高绿证配额的市场协同机制能够为可再生能源发电企业创造新的利润增长点，增加传统能源发电成本，缩小可再生能源电力和传统能源电力的价格差异。本文揭示了多个市场之间内在的协同机理，有助于政策制定者充分考虑到市场间的协同关系，从而制定更加高效的减排和可再生能源发展政策。     

运用边际成本法提高火力发电企业经济效益管理的有益探索

火力发电企业因受宏观市场形势影响、固定制造费用高等实际因素的存在导致发电成本偏高,现在财务成本核算中普遍使用的完全成本法不能从数量上揭示发电量与发电收益之间的内在联系,无法满足企业预测、决策、考核、分析和控制的需要,也不能为企业的经营预测和决策提供科学正确的成本信息。本文通过对边际成本法的进一步的分析和研究,采用边际成本法提供的成本资料重新对发电生产进行预测,力求探索出边际成本法在火力发电企业中应用的行之有效的方法,以促进其理论和实务的进一步发展。     

成本信息不对称下的应用服务外包菜单式合约

客户企业实施应用服务外包时,面临着成本信息不对称所带来的风险。针对该问题,以客户企业期望收入最大化为目标,在应用服务提供商(Application Service Provider, ASP)所拥有的成本效率参数及努力水平不可观测下研究客户企业如何通过服务外包菜单式合约的设计激励ASP付出最优的努力水平,并显示出真实的成本信息。研究表明,收益共享系数是成本效率参数、风险规避度、产出方差的减函数;客户企业向ASP支付的期望服务报酬除了补偿保留效用与服务生产成本还将额外支付风险成本、信息租金;风险成本随风险规避度、产出方差递增,随成本效率参数递减;信息租金随风险规避度、产出方差、成本效率参数递减。     

浅析开发可再生能源的技术创新

实现可再生能源开发利用的技术创新,降低生产成本,实现产业化,是提高可再生能源利用水平的关键。本文介绍了我国可再生能源的技术政策,国内外风力发电、太阳能发电、生物质能利用和电能储存的技术创新信息。     

效率参数不可观测下的SaaS云外包合约研究

客户企业在实施SaaS（软件即服务,Software as a Service）云外包时,面临因效率参数不可观测所引发的云服务提供商（Cloud Service Provider,CSP）道德风险问题。针对该问题,以激励机制设计方法为基础,以客户企业期望收益最大化为目标,在服务产出为公共信息,而效率参数信息为CSP私人信息下研究如何通过外包合约的设计诱使CSP显示出真实的信息,并付出最优的努力水平。研究表明,最优努力水平、服务报酬支付是效率参数的减函数;客户企业向CSP提供的最优合约可以用线性合约表示;在由固定服务报酬及收益共享构成的线性合约中,效率参数与固定服务报酬支付正相关,与收益共享系数负相关。     

成本和需求同时扰动时供应链协调合约研究

研究一个供应商和一个面临指数需求的零售商组成的供应链系统的协调问题.首先证明收益共享合约在稳定条件下能实现该供应链协调;当突发事件导致零售商面临的需求规模和供应商的生产成本同时发生扰动时,供应链的协调被打破,提出了一体化决策时调整生产计划和零售价格的协调策略;进一步证明了改进的收益共享合约可协调需求和成本同时扰动的分权供应链;数值实验表明了模型的有效性.     

风险厌恶零售商考虑信息预测成本的协调机制

在CVaR风险度量准则下,将信息预测成本作为运营成本之一,建立了风险厌恶的零售商的需求信息预测投入和订货量的联合决策随机模型,研究了风险态度对零售商最优决策的影响.通过分析得出在分散决策下,随着零售商风险厌恶程度的增加,零售商提高信息预测水平,以减小需求不确定风险.同时减少订货量,降低订货过量的风险.证明了在一定条件下,传统的收益共享契约能实现供应链协同,但适用范围较小.由信息预测成本分担与收益共享组成的联合契约可扩大供应链协同的范围,消除风险态度和双重边际对零售商决策行为的影响,使得零售商的需求预测水平和订货量同时达到系统风险中立环境下的最优水平.     

可再生能源配额制、发电厂商的策略行为与演化

可再生能源配额制（简称配额制），是我国实现能源低碳转型的强制性制度变迁；其成功与否，决定于科学的制度设计。制度具有建构性与演进性，配额制在建构发电厂商策略行为博弈规则的同时，长期中会与发电厂商的策略行为共生演化。本文在构建配额制与发电厂商策略行为演化博弈模型基础上，分析了配额制的相关制度准参数对发电厂商策略行为的影响。结果表明：配额制与发电厂商策略行为的演化博弈均衡，决定于相关的制度准参数（如配额和单位罚金）以及绿色证书市场的交易成本和发电厂商的边际成本差额。其中，科学的配额、较高的单位罚金以及较低的交易成本和边际成本差额，绿色证书市场更为有效，配额制这一强制性制度变迁更易成功；反之反是。因此，科学设计配额制的相关制度准参数并加强其制度环境建设，有助于我国有效施行配额制。     

新能源环境下配电网无功电压协调改善措施

能源和环境在社会经济发展中扮演着非常关键的作用。近年来能源短缺和环境污染的问题使得电力学者意识到可再生能源开发的重要性,分布式发电技术的大力运用在一定程度上缓解了电力能源压力,但分布式发电的不确定性是电网电压正常运行的一大难题。无功优化在传统配电网中可以切实保证电压质量,而新能源环境下配电网无功电压的协调优化成为当前应对复杂配电网环境,缓解能源压力的一大重要内容。文章通过分析当前配电网无功协调优化的研究现状,进一步对相关改善协调措施提出可行性建议。     

考虑分布式光伏发电的电动汽车充电策略研究

促进可再生能源发展是实现能源结构优化、减缓气候变化的重要措施，而具有波动性出力特征的可再生能源大量增长会对电网平稳运行带来挑战；同时，随着电动汽车快速发展，大量电动汽车接入电网，也具有危害电网安全运行的风险。因此，如何统筹考虑可再生能源出力特征和电动汽车充电特征，设计相关政策机制实现电动汽车发展和光伏发电发展的有机结合是本文拟研究解决的主要问题。基于蒙特卡洛模拟方法和私家车、出租车、公交车出行特征数据，通过集中控制与电价策略两种控制手段研究了如何优化电动汽车充电行为、平滑电网负荷；并进一步分析了电动汽车充电负荷如何与分布式光伏出力相协同。研究结果显示：合理价差的分时电价策略对调控电动汽车充电行为、促进分布式光伏发电消纳具有重要作用；但过高价差的分时电价策略，则会对充电进行“过度优化”,不利于分布式光伏发电的消纳。此外，基于智能电网的智能充电技术集中控制手段，可以有效促进电网的削峰填谷，并且对分布式光伏发电的促进作用要优于分时电价的实施效果。     

逆向供应链企业间知识共享的决策机制研究

针对由单一制造商和单一第三方回收商组成的两级逆向供应链,建立了逆向供应链企业间知识共享的博弈模型;通过该模型得出了逆向供应链知识共享的均衡策略,进一步探讨了逆向供应链知识共享的2个合作条件:①制造商在成本节约收益中的分享比例必须大于某个阈值,②制造商所获得的整体收益比例必须大于制造商的知识共享成本分担比例;最后分析了知识共享成本分担比例和总体回收量对知识共享量的影响,以及成本节约收益共享比例和边际收益对知识共享成本分担比例的影响。     

风力发电与电力电子技术对新能源的开拓

随着我国环境污染问题和能源供应问题的日益突出，开发和利用可再生能源的需求势必更加迫切。风力发电是商业发展前景和潜力最大的的发电方式之一。现代电力电子技术广泛应用于风力发电中，对风力发电的电能质量和发电效率也有越来越高的要求。本文重点介绍了电力电子技术在风力发电中的主要应用，新型风力发动机组等等。最后陈述了对风力发电的前景与思考。     

电力市场竞价上网的拍卖机制设计

竞价上网是电力行业实现市场化的基础条件,竞价机制设计是深化市场化改革亟需探讨的议题。基于离散多物品逆向拍卖的理论框架对电力市场竞价上网的交易机制进行建模,在考虑需求状态、市场结构和报价区间等现实情形下刻画出统一价格（UPA）和差别价格（DPA）两种常用竞价机制下发电厂商的均衡报价策略,并从期望收益和生产效率两个视角进行机制比较。结果表明：（1）在低需求状态下,两种机制的市场均衡价格均为未被调用的最高效率发电厂商（机组）的边际成本;在高需求状态下,UPA存在多重纯策略均衡,DPA出现混合策略均衡。（2）在需求确定（较短报价区间）的情形下,DPA比UPA更可能形成更低的均衡价格;在需求不确定（较长报价区间）的情形下,对称发电厂商在两种机制下具有相同的期望收益。（3）两种机制在生产效率方面的比较是不确定的,具体取决于模型参数和UPA多重均衡的选择。本文的研究结论为完善电力竞价上网交易机制和深化电力体制改革提供理论基础和决策借鉴。     

不确定性环境下不同补货策略的供应链契约协调研究

针对产出和需求不确定性导致的残值或补货问题,考虑单个制造商和零售商所组成的双边随机供应链,双方采取事前订单形式,构建两种不同现货市场补货策略模型,研究随机环境下最优原材料投入量-成品订货量决策行为及供应链协调。研究表明：零售商自行补货时,收益共享合同不能分担上游产出不确定性风险,制造商为避免产出过剩会减小投入量导致合同失效,但融合了缺货惩罚-余货补偿双向机制的收益共享契约能够进行有效协调。当由制造商补货时,现货市场降低了产出不确定性风险且提高了系统产出投入比,并能重新使收益共享契约生效。此外,有效契约协调后的各方收益均为系统最优收益的仿射函数,并由协商后的收益共享比例控制着分配系数。理论分析和数值仿真说明了合同协调的有效性。算例分析还发现,设计的收益共享风险共担契约相比单一的收益共享契约能够更好地降低不确定性对收益的影响。     

政府信息公开与共享的成本收益分析

本文分别对政府信息垄断、共享与公开状态下,政府信息资源管理的成本与收益进行分析,并对三种状态下的分析结果进行比较,证明了信息公开与共享时的收益成本比大于信息垄断状态时。论文最后引入制度变迁与技术进步因素,得出政府信息公开与共享的条件是:信息技术成本与信息共享的制度成本足够低。     

考虑收益下限的火力发电商碳减排投资策略

假定火力发电商的上网电量和二氧化碳排放权价格(碳价)服从几何布朗运动,针对无营运成本和有营运成本两种情况分别构建收益下限政策下的发电商碳减排投资实物期权模型,在求解模型的基础上讨论了最优的收益下限及其实施期限.模型的实证性算例分析结果表明:1)收益下限政策可激励发电商进行碳减排投资,但最优的实施期限可能低于设施的运行年限; 2)发电商碳减排投资阈值最低点对应的收益下限,即为最优的收益下限; 3)在无营运成本情况下收益下限相对于直接补贴政策可节省资金,但在有营运成本情况下是否节省资金与电力需求等因素有关.