发电行业碳排放权初始配额分配的双层规划模型

碳排放权初始配额分配是全国碳排放权交易体系建设的关键要素。目前发电行业碳排放权初始配额分配主要局限于在既定碳排放总量目标下联合成本最小的单一目标下确定,而忽视了发电商生产与减排决策对配额分配的影响,这在一定程度上影响了碳排放权交易实施的效果。本文构建了管制机构既定碳排放总量下联合减排成本最小化和各发电商收益最大化的碳排放权初始配额双层规划模型,并运用数值仿真验证了模型的合理性。仿真结果表明,存在一个兼顾管制机构与发电商决策目标的最优碳排放权初始配额方案,并对减排成本系数和电力需求量与最优碳排放权初始配额的关系进行敏感性分析,从而为我国碳排放权初始配额分配方案的制定提供科学依据。     

碳政策下分布式鲁棒优化模型的生产与减排策略

构建了碳排放限额和碳限额与交易政策下的两类分布式鲁棒优化模型,当市场需求分布的期望和方差已知且制造商生产过程产生碳排放时,求解了制造商的最优生产和减排投资策略.将两类碳政策下的分布式鲁棒优化模型分别与无碳约束的情形进行比较,结果表明:在两类碳政策下减排投资有利于制造商获得更高的利润,并且减排投资在碳限额与交易政策下能够降低碳排放量而在碳排放限额政策下对控制碳排放量没有效果;与碳排放限额政策相比,碳限额与交易政策能够实现高利润低排放;碳排放限额政策下制造商的利润不高于无碳约束的情形,而在碳限额与交易政策下当碳配额满足一定条件时制造商的利润大于无碳约束的情形.最后利用数值算例验证了理论结果同时通过碳系数的变化检验了两类碳政策的鲁棒性.     

纵向分拆下发电与售电企业的跨网络一体化

基于上游发电商对剩余需求的古诺博弈和下游零售电价电量刚性模型,研究电力行业纵向分拆后发电商和售电商不能控制中游传输电网情况下的跨网络一体化.结果表明,跨网络一体化降低了发电商在上游的市场势力,市场剩余需求较大或发电商数目较少时,单个发电商一体化将提高产量和利润但降低批发市场电价,独立发电商利润下降而独立售电商利润上升;如果剩余需求不太大,所有发电商采取跨网络一体化虽然会降低批发电价,但利润反而上升.与契约关系相比,上下游跨网络一体化是弱占优策略,因而成为电力市场的主要发展模式.     

离散界约束分布下的WCVaR风险分析及其应用

在随机变量分布为部分信息的情况下,提出了最坏情况下的条件风险(Worst-case conditionalvalue-at-risk,WCVaR)指标,并建立了风险-利润的三个鲁棒组合优化模型.该模型具有复杂的min-max多层优化结构.在随机变量服从离散界约束分布和损失函数为线性的条件下,运用对偶理论转化复杂的min-max优化模型为简单的线性规划问题,理论上证明了简化后的模型与原模型的同解性.该研究是条件风险(CVaR)分析方法的发展,可有效运用于随机变量分布为非完全信息下的市场风险-利润问题;是条件风险(CVaR)分析方法的发展;转化后的线性规划能高效地应用于实际问题的计算.应用该WCVaR模型和计算方法于电力系统的发电资产优化组合问题,数值仿真显示所提出的模型能真实地模拟发电商的商业行为,为发电商的投资组合和风险管理提供了新的方法.     

减排规制下基于存货影响销售模式的易变质产品库存优化模型

考虑碳排放的约束限制,允许缺货,分别建立了总量管制机制、碳总量交易机制以及碳补偿机制下的存货影响销售的易变质产品库存模型,分析了库存系统最优的订货策略以及减排策略,并对碳排放规制下模型的最优性进行了比较,进一步探讨了碳配额、碳价以及碳汇等对库存最优绩效的影响,最后用数值例子和敏感性分析对所建模型进行了验证.研究结果表明,总量管制机制下的库存系统最优总利润及最优排放量均与碳配额的多少有关,而碳总量交易机制下库存系统的最优性与碳配额无关,但该机制可以从交易碳排放权中获得更多的利润.与总量管制机制相比,碳补偿机制的库存系统在一定条件下更具竞争力.数值分析结果表明,在各规制下,碳配额和碳价对库存系统最优绩效的影响基本稳健,而变质率和存货影响销售因子对库存最优绩效的影响显著.     

电价不确定环境下发电商的最优投资时机及其概率分析

电力改革使得发电商成为发电市场上的独立投资主体,在此背景下研究了发电商投资决策问题.从投资收益最大化作为投资决策的基本原则出发,利用鞅和测度转换理论分析了电价的变化特性对发电容量项目最优投资时机和投资概率的影响.结果表明电量电价不确定环境下发电商具有延迟投资的倾向,而容量电价对发电容量投资则具有很强的激励作用.结论显示不确定是投资风险的根源,电价不确定性的增加提高了发电商的投资风险,降低了发电项目的投资概率.     

在线销售下基于自由分布的订货与配送能力扩张决策

针对一个拥有一定配送能力的在线销售企业,研究其在不确定需求下的订货和配送能力扩张决策问题.在构建在线销售企业的期望利润函数基础上,考虑仅知需求均值和方差信息,给出了基于自由分布的在线销售企业利润鲁棒优化模型.针对所建模型,采用对偶理论将其转化为易于求解的数学规划,给出了相应的订货和配送能力扩张策略,并对相关系统参数进行...     

应对碳价格波动的新能源汽车联合生产策略

建立了碳交易制下传统燃油车与新能源汽车的联合生产决策模型,分析了碳价格对汽车生产商产量、定价及利润的影响,在配额交易量不受限和受限两种情形下,得到了碳价格波动下生产计划的鲁棒区间及其应急调整策略,建立非线性规划模型求解扰动管理下最优的初始生产计划,最后通过数值算例验证了文中结论的正确性.研究表明:在新能源汽车发展初期,碳交易制对生产决策的影响相对较大,随着碳价格升高,新能源汽车的竞争优势逐步增强;初始生产计划存在非对称性鲁棒区间,初始生产计划的优化方向与鲁棒区间的非对称倾斜方向一致;交易限量的存在将改变最优调整策略和生产计划的应急响应区间.     

考虑发电商风险偏好的电力市场均衡分析

大规模的风电并网会增加常规发电商的市场竞争风险, 在此环境下, 具有不同风险偏好的常规发电商会通过不同的策略性竞争行为, 来协调其市场竞争收益和风险. 针对具有风电并网发电的电力批发市场, 采用均值-方差效用理论, 建立了一个考虑发电商风险偏好的电力市场供应函数均衡模型, 并给出了其解析解. 理论分析着重研究了风电出力的不确定性和常规发电商风险偏好对发电商策略性行为和市场均衡结果的影响. 算例仿真验证了理论分析的合理性. 研究表明, 当存在风险厌恶的常规发电商时, 风电出力不确定性的增加会使得均衡市场价格上升; 常规发电商风险厌恶程度的增大也会导致均衡市场价格升高.     

基于线性矩阵不等式的动态投资组合鲁棒策略

考虑证券市场股票期望收益和协方差矩阵的不确定性,研究了基于线性矩阵不等式的动态投资组合鲁棒策略问题.在跟踪误差投资组合模型和鲁棒优化方法的基础上,提出了一种动态投资组合鲁棒策略和求解算法,采用上海证券市场交易数据,运用线性矩阵不等式进行了实证分析.结果表明,基于线性矩阵不等式的动态投资组合鲁棒策略是有效、可行的.     

基于多频组合模型的中国区域碳市场价格预测

新兴的中国区域性碳排放市场受到交易制度,异质环境,政策等因素的影响,使碳价呈现出非线性,非平稳,多频率等特征,风险较为突出.研究碳价的预测方法,有利于碳市场风险管理.传统的单一模型不能全面刻画碳价波动特征,论文构建多频率组合预测模型.运用极点对称模态分解方法将碳价时间序列分解为互不耦合的模态分量;将这些分量分为高,中,低频部分,分别选择适合三种不同频率模态下的预测方法NAR(non-linear autoregressive),WNN(wavelet neural network),SVM(support vector machine)确定其输入输出结构以分类预测;利用PSO-SVM集成碳价分类预测结果,发现:与NAR,WNN,SVM,GARCH等单模型相比,论文的多频率组合预测模型精度更高,是一种更为有效的碳价预测方法.     

资源约束下绿色铝供应链网络设计多目标优化

本研究针对铝供应链中日益凸显的碳排放问题和水资源消耗问题,建立了一套决策模型框架,该框架由生命周期分析、绿色供应链网络优化模型和基于epsilon约束方法的多目标优化模型组成,同时考虑煤电、生物质发电、光伏+储能的组合等多种电力供应方式选择以及碳市场不确定性的影响,对铝供应链在多种资源约束下的多目标优化问题进行了深入分析.模型计算结果表明:经济成本和水资源消耗是一对彼此矛盾的目标;决策偏好以及碳市场不确定性会影响供应商的选择;资源约束更加严格的情况下倾向于选择低碳技术,同时产生减少水资源消耗的协同效应.高碳价下所有的帕累托解都不会选择煤电,而更多地倾向于选择光伏加储能的电力供应模式.案例研究证明了该模型在资源产业链多目标决策方面的有效性.本文提出的模型方法为环境资源约束下的资源型制造业决策提供了理论支持.     

计及阶梯式碳交易的综合能源系统优化调度

随着电力市场和碳市场的发展,将需求响应和碳交易机制引入综合能源系统运行调度中,有助于引导用户和系统运营商优化用电和调度计划。通过分时电价和需求响应激励补贴等综合型激励措施引导用户参与需求响应,并基于IGDT（information gap decision theory）理论构建了考虑阶梯式碳交易机制以及需求响应的综合能源系统双层随机优化调度模型,并通过KKT条件和大M法将双层模型转化为单层模型进行求解。结果表明,引入需求响应和阶梯式碳交易机制之后能够实现综合能源系统的低碳环保运行。     

Optimal Timing and Probability Study of Generation Firm Investment under Power Price Uncertainty

Reformation of the power industry makes generation companies become independent investors in power market, this article studies investment decisions of generation companies. On the basis of basic investment principle that generation companies always are in pursuit of maximum profit from investment, it is analyzed how power price fluctuation property affects the timing and the probability of generation capacity project investment exercise through martingale and change of measure in this article. The studies show that generation companies generally delay investing under energy price uncertainty, and capacity price has much incentive to invest in capacity project. The conclusion indicates that uncertainty is the cause of investment risk, increase in uncertainty of energy price raises investment risk of generation companies, and reduces the probability of generation project investment exercise.     

考虑光伏不确定性的工业园区光-储鲁棒优化配置

研究利用工业园区屋顶资源开发光伏项目并合理配置储能,有助于提升园区的用能经济性。为得到最优光-储配置方案,选取存在冷、热、电三种类型负荷需求的工业园区,在考虑光伏不确定性引起园区购电成本增加的背景下,以运行收益最优作为目标函数建立园区光-储鲁棒优化配置模型。该模型利用鲁棒优化理论中的盒式不确定集对光照强度进行处理,采用对偶优化理论将模型线性化。算例分析表明,合理配置光伏发电装置与储能能够有效降低园区运行成本,鲁棒优化在降低由于光伏出力不确定性带来的园区购电成本增加风险的同时也会增加系统投资成本,以收益的保守性换取更高的确定性。     

模型不确定性条件下稳健投资行为与资产定价

不确定性在很早以前就引起了经济学界的重视.本文通过一个异质偏好下的世代交叠模型,研究了模型不确定性偏好对资产定价的影响.结果发现,均衡时的资产价格与模型不确定性偏好成反比,并且随市场上稳健投资者数量的增加而降低.另外,本文的结论能够解释股票溢价之谜.     

Component ACD Model and Its Application in Studying the Price-Related Feedback Effect in Investor Trading Behaviors in Chinese Stock Market

This paper explores the investors’ feedback to the price change by modelling the price-related dynamics of trading intensity. A component decomposition duration modeling approach, called the component autoregressive conditional duration (CACD) model, is proposed to capture the variation of trading intensity across time intervals between price change events. Based on the CACD model, an empirical analysis is carried out on the Chinese stock market that covers different market statuses. The empirical results suggest that the CACD model can capture the price-related dynamics of trading intensity, which supports the existence of the feedback effect and is robust across different market statuses. The authors also study how the investors react to the price change by examining the driven factors of the price-related dynamics of trading intensity. The authors find that the trading can be triggered by the fast rise in the price level and the high trading volume. Besides, investors are more sensitive to the price change direction in the sideways market than in the upward or downward markets.     

碳限额交易机制下碳交易价格对供应链碳排放的影响

为了研究碳限额交易机制下碳交易价格对供应链碳排放的影响,我们引入了由一个制造商和一个零售商组成的供应链,建立制造商处于领导地位的Stackelberg博弈模型,研究了供应链分散决策模式和集中决策模式下碳交易价格对碳排放的影响.研究发现,无论是供应链分散决策模式还是集中决策模式,对于清洁型制造商和低减排成本中间型制造商,碳交易价格的上升会使制造商最优单位碳排放量减少;对于高减排成本中间型制造商,随着碳交易价格的上升,制造商最优单位碳排放量呈现先减少再增加最后再次减少的趋势;对于污染型制造商,随着碳交易价格的上升,制造商最优单位碳排放量呈现先增加后减少的趋势.但就最优单位碳排放量而言,集中决策模式下制造商最优单位碳排放量低于分散决策模式.