代寫電子商務(wù)論文范文：智能微電網(wǎng)中可再生能源投資及日常買電策略探討
本文是一篇電子商務(wù)論文，本文將智能微電網(wǎng)中的可再生能源投資和日常買電問題進(jìn)行聯(lián)合分析，通過建立多階段的動態(tài)規(guī)劃模型對實(shí)際問題進(jìn)行模擬與計算，不僅從成本最小化的角度為產(chǎn)消者提供買電和投資的策略指導(dǎo)。
第一章 文獻(xiàn)綜述
第一節(jié) 可再生能源投資的相關(guān)研究
目前學(xué)者們對可再生能源投資的研究主要分為兩個方面：一是探究影響能源投資的因素；二是研究投資策略以指導(dǎo)實(shí)踐活動。
在影響可再生能源投資的因素中，政府的各項(xiàng)政策占主導(dǎo)地位，包括政府各項(xiàng)監(jiān)管制度、政府的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼以及金融投資政策等。Menanteau 等（2003）較早地對三種激勵方案的相對效率進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)在激勵可再生能源投資方面，上網(wǎng)電價制度比競價制度更有效，而綠色證書交易的理論利益必須通過實(shí)踐來確認(rèn)。K?k 等（2018）探討了電價政策對可再生能源投資的影響，并發(fā)現(xiàn)即使是相同政策，對不同發(fā)電模式可再生能源帶來的影響也是不同的。政府補(bǔ)貼也對可再生能源的投資具有正向效應(yīng)，并且是中小微企業(yè)發(fā)展可再生能源的主要支持力（Yang 等，2019），進(jìn)一步的，O?zdemir（2020）分析了不同類型補(bǔ)貼的作用區(qū)別，發(fā)現(xiàn)對能源產(chǎn)出進(jìn)行補(bǔ)貼具有短期成本效益，而對產(chǎn)能投資進(jìn)行補(bǔ)貼從長期來看更加有效。除了監(jiān)管和經(jīng)濟(jì)激勵政策，確保金融投資的政策，如投資風(fēng)險降低措施，也能夠促進(jìn)可再生能源產(chǎn)能的增長（Lee，2019；Ming 等，2014）。通過對前人研究進(jìn)行總結(jié)和延伸，Yang 等（2021）提出了綠色制度環(huán)境指數(shù)（由綠色信貸、政府補(bǔ)貼和環(huán)境稅組成）的概念，發(fā)現(xiàn)綠色制度環(huán)境指數(shù)與可再生能源投資之間存在非線性（u型）關(guān)系。也有不少學(xué)者將碳排放與可再生能源投資進(jìn)行綜合研究，發(fā)現(xiàn)對碳排放進(jìn)行限額有助于促進(jìn)可再生能源投資，并對不同限額交易機(jī)制的作用進(jìn)行了比較（Chen 等，2021），但相較于碳排放限額，似乎減少可再生能源間歇性的行動才更加有效（Aflaki 和 Netessine，2017）。除了政策這個主要因素以外，王曉天和薛惠鋒（2012）發(fā)現(xiàn)投資者的先驗(yàn)信念、政策偏好和技術(shù)風(fēng)險態(tài)度對投資決策有顯著影響。張麗虹等人（2019）以企業(yè)為主體從宏觀、中觀、微觀三個維度研究發(fā)現(xiàn)可再生能源投資受到依賴政府支持、政企共生模式的構(gòu)建以及金融市場環(huán)境三方面的約束。Kozlova 和 Collan（2020）從投資者的角度介紹了一個可再生能源投資吸引力的跨區(qū)域分析框架，包括投資盈利能力、投資需求、區(qū)域可達(dá)性和電網(wǎng)狀態(tài)，并舉例說明了其在俄羅斯案例中的應(yīng)用。
第二節(jié) 智能電網(wǎng)框架下的能源交易策略
能源交易是指對能源商品和服務(wù)進(jìn)行的買賣活動，從商品種類上分為電能交易、輔助服務(wù)交易、輸電權(quán)交易等，從交易類型上分為中長期交易和現(xiàn)貨交易。傳統(tǒng)能源市場中，發(fā)電廠、能源商和電力用戶之間大多達(dá)成中長期交易的模式（Jiang等，2019；賈晨，2019；李曈等，2019），但隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，在電力零售市場中的短期交易和實(shí)時交易已非常普遍（Hu等，2018；Gao等，2018；史洋，2020）。由于本文研究智能微電網(wǎng)中日常買電的實(shí)時交易策略，所以僅綜述研究智能電網(wǎng)框架下的實(shí)時電力交易的文獻(xiàn)，主要包括電力采購策略和電力交易機(jī)制設(shè)計。
在電力采購策略的研究中，比較普遍的是對各級主體能源采購方案的設(shè)計。例如，從運(yùn)營商的角度，Ghazzai等（2016）考慮了移動運(yùn)營商和電力零售商之間的交互，在限制二氧化碳排放的前提下，通過最大化移動運(yùn)營商的利潤得到他們的能源采購方案，并且研究了考慮可再生能源發(fā)電不確定性的能源采購預(yù)測問題，為了保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，建議從智能電網(wǎng)額外購買10 ~ 15%的能源。Ben Rached等（2017）開發(fā)了一個考慮不確定可再生能源發(fā)電的能源采購框架，并確定了額外產(chǎn)生的可賣回智能電網(wǎng)的可再生能源數(shù)量，而且發(fā)現(xiàn)風(fēng)險水平和消耗的能源對運(yùn)營商的采購決策有顯著影響。Hu 等（2018）建立了基于魯棒優(yōu)化的短期決策模型，用于電力零售商確定電力采購和電力零售價格，并以實(shí)例說明了該模型的性能。Cao等（2018）將能源采購和定價過程與描述為一個兩階段優(yōu)化問題，提出了一種高效算法，得到了可再生能源滲透、現(xiàn)貨市場采購和用戶定價的最優(yōu)決策。Khojasteh（2020）采用博弈論和魯棒優(yōu)化相結(jié)合的方法，研究了基于氫能源的智能配電網(wǎng)中電力運(yùn)營商的魯棒能源采購策略，這一策略能夠同時優(yōu)化用戶和運(yùn)營商的利潤。從解除市場管制后新進(jìn)入電力市場的零售商角度，Peng 和 Tao（2018）提出了一個基于自下而上模型的區(qū)域間電力交易模型。
第二章 模型構(gòu)建
第一節(jié) 問題描述
本文考慮的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)包括主電網(wǎng)（傳統(tǒng)能源）、電力運(yùn)營商和智能微電網(wǎng)產(chǎn)消者三個組成部分，如圖2-1所示。現(xiàn)實(shí)中，所有電力用戶的能源管理將交由微電網(wǎng)內(nèi)部的智能控制系統(tǒng)來完成（Kanchev等，2011；Paehizi等，2015；Ahmethodzic和Music，2021），因此從整體的角度，智能微電網(wǎng)在圖2-1中的電網(wǎng)系統(tǒng)中可被視為一個決策參與主體。此外，智能微電網(wǎng)控制系統(tǒng)還從電力用戶的利益出發(fā)做出是否投資建設(shè)分布式可再生能源的決策，負(fù)責(zé)管理可再生能源、將其與自身需求進(jìn)行匹配，并向上游電力運(yùn)營商購買傳統(tǒng)能源滿足自身電力需求、以及從輔助市場中緊急購買能源來確保在一個運(yùn)作周期內(nèi)電力需求和供給的完全匹配。基于此，從系統(tǒng)的角度，智能微電網(wǎng)可以被視為一個能夠生產(chǎn)分布式隨機(jī)能源和購買傳統(tǒng)能源滿足自身電力需求的產(chǎn)消者，即具有電力生產(chǎn)者和消費(fèi)者的雙重特征。
第二節(jié) 決策模型建立
基于上文的描述，本節(jié)將詳細(xì)討論研究問題的建模過程。結(jié)合我國現(xiàn)有實(shí)踐，在智能微電網(wǎng)推廣的初期，分時電價成為主流的電價模式，從全國范圍來看，多省市都在推廣及完善分時電價機(jī)制，但在時段劃分上有著較大差別，例如目前上海市針對一般工商業(yè)及其他單一制用電，全年都采用統(tǒng)一時段的峰谷分時電價，河南、山東和天津等地區(qū)根據(jù)季節(jié)調(diào)整高峰和低谷的時段，江蘇、上海和青海等地區(qū)不僅根據(jù)季節(jié)也根據(jù)用電行業(yè)調(diào)整峰谷時段。對于居民來說，在分時電價的政策下決定不同時段的買電量是即將面臨甚至正在進(jìn)行的日常決策，因此，本文在對日常買電決策進(jìn)行建模時將其分為兩個周期是合適的。根據(jù)日前市場中每個交易日的時段劃分順序（黃永皓等，2003），本文將白天劃分為第一周期、夜晚劃分為第二周期。此外，兩周期模型也能在保持模型可解釋性和可解性的基礎(chǔ)上更清晰地說明日常買電決策與前期可再生能源投資決策之間的關(guān)系，因此在文獻(xiàn)中被廣泛采用（丁偉等，2005；K?k 等，2018；李國榮，2022）。
在分布式可再生能源產(chǎn)能確定之后，產(chǎn)消者將在電力日前市場的框架下決定每個周期需要購買的傳統(tǒng)能源電量。第一周期買電量確定之后，產(chǎn)消者將購買的傳統(tǒng)能源和在第一周期收獲的可再生能源共同用來滿足第一周期的需求。若需求完全被滿足則直接開始第二周期的決策過程；若需求未被全部滿足，則剩余部分通過需求轉(zhuǎn)移機(jī)制轉(zhuǎn)入第二周期。第二周期開始前確定第二周期的傳統(tǒng)能源買電量，第二周期的需求等于原始需求加上從第一周期轉(zhuǎn)移過來的需求（如有）。同樣的，若第二周期的買電量和收獲的第二周期的可再生能源大于上述需求時，則本周期結(jié)束；但是，若仍不能滿足所有需求時，根據(jù)電力市場的供需平衡原則，產(chǎn)消者將從電力輔助市場中以高價購買電力來滿足剩余需求。
第三章 模型求解 ........................................ 21
第一節(jié) 最優(yōu)買電策略 ................................. 21
第二節(jié) 最優(yōu)可再生能源投資策略 ..................................... 24
第四章 可再生能源投資回報周期 .......................... 35
第一節(jié) 真實(shí)情況下可再生能源投資回報期 ............................. 35
第二節(jié) 可再生能源投資回報周期變化情況 ............................. 36
第五章 模型擴(kuò)展 ........................................ 45
第一節(jié) 考慮可再生能源回收的策略 ................................... 45
第二節(jié) 考慮碳排放懲罰的策略 ....................................... 46
第五章 模型擴(kuò)展
第一節(jié) 考慮可再生能源回收的策略
分布式發(fā)電正在成為解決傳統(tǒng)集中式發(fā)電系統(tǒng)問題和確保清潔能源電力供應(yīng)的可行替代方案，而能源產(chǎn)消者概念的出現(xiàn)和能源部門的范式轉(zhuǎn)變導(dǎo)致消費(fèi)者對電力消費(fèi)靈活性的需求增加，如果產(chǎn)消者生產(chǎn)和購買的總電力大于其需求，則可能會導(dǎo)致大量剩余電力。在本文的基礎(chǔ)模型中，為了減少電力浪費(fèi)，產(chǎn)消者在經(jīng)過權(quán)衡后將選擇減少對可再生能源的投資，然而由于顧及某一周期能源浪費(fèi)而減少投資可能會導(dǎo)致其他周期付出更多購電成本。因此本節(jié)考慮了電網(wǎng)能夠以一定價格回收多余可再生能源的情況，在實(shí)踐中將可再生能源進(jìn)行購回并用于滿足主電網(wǎng)上其他地區(qū)的負(fù)荷是可行的（Wang等，2016；Hu等，2015； Ru等，2013），另外將可再生能源購回對于提高產(chǎn)消者的可再生能源投資積極性將起到重要的作用。
能源行業(yè)的綠色低碳發(fā)展已成為一種普遍趨勢，面對減少碳排放的巨大壓力，我國政府提出到2030年將碳排放量達(dá)到峰值，到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。推廣和消納可再生能源是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的一種重要方式，而為了進(jìn)一步約束能源行業(yè)的碳排放，將碳排放限制施加給發(fā)電及用電決策者也是一項(xiàng)重要舉措。
第六章 總結(jié)與展望
第一節(jié) 結(jié)論與建議
本文將智能微電網(wǎng)中的可再生能源投資和日常買電問題進(jìn)行聯(lián)合分析，通過建立多階段的動態(tài)規(guī)劃模型對實(shí)際問題進(jìn)行模擬與計算，不僅從成本最小化的角度為產(chǎn)消者提供買電和投資的策略指導(dǎo)，而且深層次探討產(chǎn)消者投資可再生能源的回收周期問題、碳排放問題和可再生能源回收問題，此外還為政府政策者提供指導(dǎo)建議，有助于促進(jìn)可再生能源的推廣和消納。
一、電力用戶（產(chǎn)消者）
（1）產(chǎn)消者在進(jìn)行傳統(tǒng)能源購買時應(yīng)該隨電價升高適當(dāng)減少購買量。與傳統(tǒng)電網(wǎng)中沒有任何議價能力的消費(fèi)者不同，智能微電網(wǎng)中的用戶本身也是電力供給者，在面對電力運(yùn)營商提高電價時，產(chǎn)消者能夠通過增加可再生能源投資水平、減少傳統(tǒng)能源購買來應(yīng)對運(yùn)營商的這一不利行為。進(jìn)一步的，運(yùn)營商在面對產(chǎn)消者減少買電量的行為時，為了維持自己的利潤，只能考慮適當(dāng)降價來保持盈利水平。通過這種博弈，電力市場的電價將保持在比較平衡的水平，產(chǎn)消者和運(yùn)營商都爭取到自己的收益最大化。此外，產(chǎn)消者還需要注意，在分時電價政策下，若傳統(tǒng)能源電價過高，則他們在最后一個周期以外的其他周期都可以選擇不買電，但在最后一個周期必須從運(yùn)營商處購買傳統(tǒng)能源電力。
（2）產(chǎn)消者在進(jìn)行可再生能源投資時應(yīng)該重點(diǎn)考慮所在地區(qū)的可再生能源特征（能源類型和能源豐富度）以及當(dāng)?shù)仉妰r等因素；根據(jù)可再生能源的不同類型（風(fēng)能或者太陽能）、所在地區(qū)的不同氣候以及不同的傳統(tǒng)能源電價，產(chǎn)消者共有六種最優(yōu)的投資方案。他們首先應(yīng)該明確所處地區(qū)的能源優(yōu)勢，決定投資太陽能或者風(fēng)能或者均不投資，隨后結(jié)合各項(xiàng)因素確定具體投資水平。
（3）傳統(tǒng)能源電價升高并非總是不利因素，產(chǎn)消者應(yīng)該更加理性，用策略性的眼光看待電價上升問題。在兩種情況下電價升高對產(chǎn)消者來說反而可能降低其用電總成本：1. 對日間光照充足的地區(qū)進(jìn)行太陽能投資時，若日夜電價差距中等且用戶的白天用電需求不太高，則白天電價升高可能降低成本；2. 對日間風(fēng)力不足但夜間風(fēng)力強(qiáng)勁的地區(qū)進(jìn)行風(fēng)能投資時，若日夜電價差距較小且用戶的夜晚用電需求不太高，則夜間電價升高可能降低成本。
參考文獻(xiàn)（略）
