考虑碳-电价格的用户侧需求响应策略研究.pdfVIP

摘要

“碳达峰、碳中和”目标正加速以新能源为主体的现代能源体系的建设进程，然

而电网中高比例高不确定性的新能源出力会加剧电力供需平衡形势，需求响应是实现

电网供需平衡的重要手段。而当下电网企业针对用户侧所推行的需求响应策略主要是

通过电价信号引导的需求响应，受限于未能均衡考虑碳排放等指标，导致难以全面地

对用户用能行为进行评估，从而无法达到对响应效果进行良性改善。

在未来双碳的背景下，碳排放成本可以激励信号引入用户侧，电信号和碳信号的共

同引导可以实现对用户响应的进一步引导。探索考虑碳-电信号联合引导的需求响应策

略，可以更合理地改善用户自身用电行为，促进各类用户主动参与需求响应，实现削峰

填谷，推动清洁能源的消纳和良性发展，降低碳排放。本文以考虑碳目标的需求响应策

略为研究主体，在考虑了负荷聚合商聚合场景下的传统需求响应策略的基础上，开展对

碳-电联合需求策略的研究和分析。

首先，先从“电视角”出发，为挖掘需求侧各类用户的需求响应潜力，构建了考

虑间接参与用户主动响应的市场出清模型，提出了保证需求响应策略可持续运行的结

算方法，并将电力市场中需求侧资源聚合商的收益问题映射至投标决策问题，提出需

求侧资源聚合响应优化模型，通过算例验证了所提策略的合理性及有效性。

其次，从“碳视角”出发，为了全面考虑碳排放对需求响应策略的影响，提出了

碳-电联合需求响应策略。该策略的核心在于碳排放流理论，它被视为电力需求响应策

略的一种创新衍生。其核心目标是通过科学引导用户的用电行为，实现电力系统的碳

减排，进而促进整个系统的可持续发展。

最后，基于碳-电联合需求响应策略，并采用基于置信间隙决策法的鲁棒优化模型，

考虑了源侧可再生能源出力的不确定性以及负荷预测偏差的不确定性，提出了电-碳信

号联合引导下的需求响应策略，在需求响应目标中引入了阶梯碳排价格作为用户侧的碳

排放成本，并通过算例验证提出的响应策略能有效促进用户参与需求响应，以应对未来

电力系统所面临的挑战。

关键词：需求侧响应；电力市场；负荷聚合商；电碳成本

Abstract

Thegoalofcarbonpeakandcarbonneutralityisacceleratingtheconstructionprocess

ofmodernenergysystemwithnewenergyasthemainbody.However,thehighproportionand

highuncertaintyofnewenergyoutputinthepowergridwillaggravatethebalanceofpower

supplyanddemand.Demandresponseisanimportantmeanstoachievethebalanceofpower

supplyanddemand.Atpresent,thedemandresponsestrategyimplementedbypowergrid

enterprisesfortheusersideismainlythedemandresponseguidedbytheelectricitypricesignal.

Limitedbythefailuretobalancecarbonemissionsandotherindicators,itisdifficultto

comprehensivelyevaluatetheusersenergyusebehavior,soastoachieveabenign

improvementoftheresponseeffect.

Inthecontextofdualcarbon,thechangeincarbonemissioncostscausedbyusers

changingtheirelectricityconsumptionbehaviorcan