基于区块链的微网群碳权交易优化决策模型

针对微网群碳权分配机制不合理、碳权交易效率低以及节点参与度不高等问题,提出了基于区块链的微网群碳权交易优化决策模型。结合区块链的信息透明、去中心化、安全可信的特性,建立微网群碳权交易架构。采用微网群违约惩罚机制,对微电网节点的信誉值进行定量计算,实现信誉值与微电网节点交易优先级的深度融合。利用改进的PBFT共识机制,将联盟链内节点进行等级划分,达到约束节点共识权限的目的。在此基础上,设计基于违约惩罚机制的碳权交易流程和算法,实现微网群内部多对多交易的自动执行,保障了碳权交易的高效性。根据微电网节点碳排放量阈值,将微电网节点分类,完成微网群碳权分配方案的针对性设计。在买方市场环境下,依据用户总效用收益最大为目标函数建立碳权交易优化决策模型,使微网群用户参与碳权交易市场的积极性得到极大提高,保障了微电网节点用户的经济利益。算例分析表明,该模型可以保障微网群碳权分配的合理性,在提高碳权交易效率的同时改善了微电网节点用户的效用收益,进一步提高了微电网节点参与市场交易的积极性。     

基于量子区块链的碳配额交易模型

针对目前能源交易体系存在安全性较低、平台管理成本较高以及碳配额交易空缺的问题，提出基于量子区块链的碳配额交易模型。通过建立碳排放权分配指标体系，采用灰色关联分析法，实现碳排放权配额的初次分配，保障参与节点碳配额初始分配的公平性。利用零和博弈数据包络分析(Zero Sum Gains-Data Envelopment Analysis, ZSG-DEA)模型，计算参与交易主体碳配额利用效率和优化方案，有效促进产业结构升级。嵌入碳配额交易奖惩系统，有效保障减排低碳主体的利益。采用量子纠缠态签名智能合约，保障碳配额交易的量子通信安全，进行交易节点间的身份验证。算例分析表明，该交易架构能够有效保障碳配额分配的公平性，提高碳配额的利用效率，保障碳配额交易过程中的交易数据和用户信息安全性，为推动后量子时代的碳配额交易进程提供理论支撑与决策支持。     

基于区块链的能源电力供需网调度优化模型

针对传统电力调度过程中难以调控能源、易产生网络损耗等缺陷，提出基于区块链的能源电力供需网调度优化模型。结合区块链的去中心化、可信任、交易透明化的特性，建立能源电力供需网模型；利用区块链激励机制，实现能源电力供需网协调控制分布式能源独立并网的行为；在此基础上，根据运营成本最低、有功损耗最小等目标函数建立调度优化模型，运用协作型协同进化算法（CCEA）对模型进行求解，并通过区块链的POW共识机制，安排能源电力供需网各节点进行分布式计算，实现调度方案的二次验证与优化。算例结果表明，与传统的电力能源调度模型相比，本文所提出的方法可使总运营成本降低9.9%，有功网络损耗降低3.5%，日负荷方差等因素也有所改善，提高了电力系统的稳定性，为优化能源电力调度问题提供决策支持和理论支撑。     

区块链框架下基于前景理论的微网分布式能源协同优化

为支撑碳达峰、碳中和目标,实现新能源的有效消纳,本文建立包含信息交互和决策优化的分布式电力市场,提出基于区块链的微网分布式能源协同优化方法,量化区块链技术的应用对微网电力需求和分布式能源电力交易的影响.同时,为降低决策者主观性对优化策略的影响,采用前景理论建立市场成员有限理性下的优化模型,分析电力交易中发电商的心理预期和个体行为偏好等对交易决策的影响.仿真结果表明:基于区块链的微网整合利用分布式新能源实现供给侧协同和资源优化配置,提高了微网供电灵活性和市场成员经济效益.采用前景理论考虑人的有限理性,市场成员能够更好地管理风险.     

能源区块链网络中的虚拟电厂运行与调度模式

为提高虚拟电厂中用户交易的效率及其运行调度的安全性，针对传统虚拟电厂运行调度中高成本、高风险、低效率的问题，基于多元用电主体概念，提出了能源区块链网络中的虚拟电厂运行与调度模式。为提高用户交易的可靠性和经济性，采用电力交易共识算法对虚拟电厂中不同需求的多元用户进行智能匹配；引入能源区块链网络，提出改进的虚拟电厂运行调度模型，不仅保证了信息存储的安全性，还使得运行调度更加稳定透明。案例分析表明，本文提出的模型能够有效提高虚拟电厂中交易与调度的安全性和效率，可以为虚拟电厂中的能源交易提供参考。     

基于区块链的未来配电网优化模型

针对目前配电网系统存在新能源利用效率低、信息传输缓慢以及网络安全性较差等问题，提出基于区块链的未来配电网优化规划模型。结合区块链的去中心化以及信息可追溯等特征，构建基于区块链的未来配电网架构；考虑到未来配电网内部可再生能源的高渗透率，利用多场景分析法，完成多场景下的配电网优化规划模型的设计，使分布式电源所带来的波动性问题得到有效解决；采用改进的蚁群算法，将信息素启发因子和期望启发因子进行动态处理，达到提高算法全局搜索能力的目的；在此基础上，借鉴分布式计算算法的优势，将PoW共识机制与分布式算法思想相结合，使得规划模型求解以及验证过程的效率大大提升。算例分析结果表明，所提出的基于区块链的未来配电网优化规划模型不仅可以提高新能源的利用率，而且可以保障配电网系统的安全高效性。     

广东省碳排放权交易市场的构建

论文通过对国内外典型的碳排放权交易市场构建的经验进行总结和对比分析,总结先进的构建经验和差距。然后,结合广东省实际的碳排放权交易市场发展情况,提出构建广东省碳排放权交易配额市场的基本建设框架和建议。尽早确立市场定位,建立碳排放权交易体系,设立碳核算系统,加强对碳排放的监测技术研究,完善相应的法律体系,注重人才的培养和专业技术的钻研。     

基于能源区块链的综合能源系统调度优化模型及其应用

综合能源服务是在能源互联网背景下产生的新型能源服务模式,在综合能源服务系统中产销主体众多,能源生产消费多元化,针对综合能源系统调度过程中存在的信息安全及损耗问题,提出基于能源区块链的综合能源服务调度优化模型。利用区块链技术的去中心化、可信任和交易透明化的特性,构建基于区块链的综合能源服务网络架构;以系统经济效益及环保效益最大化为目标建立调度优化模型,有效降低系统运营成本,使得经济效益和环保效益得到较大提升。案例分析表明：能源区块链技术能够提高综合能源系统的安全性,保证相关数据不可篡改;同时,构建的综合能源服务调度优化模型能够为综合能源系统运营管理及调度优化问题提供决策支持与理论支撑。     

应用区块链的生鲜农产品双渠道供应链最优决策

应用区块链可有效提高生鲜农产品流通时效性与消费者信任度，但也会带来投资成本的增加。在此背景下，本文构建了区块链应用前后双渠道供应链动态决策及成本分担模型，对比分析均衡解的变化，寻求区块链投资成本阈值，并进一步得到投资条件及利润峰值点。同时综合研究了双渠道关键参数与价格修正系数对供应商与零售商利润及总利润最优决策的影响。通过数值仿真与关键参数灵敏度分析可得：区块链投资有效性取决于变动投入成本和固定投入成本阈值及成本灵敏度阈值的多重影响，随渠道间占比差值与价格弹性系数增大对利润产生正向改善并动态影响区块链的投资条件；价格修正系数综合调控流通损耗影响下的成本分担及供销双方利润占比，在保证两方利润盈余的情况下实现系统总利润取优；故可得价格修正系数在核心区内为决策区域，同时匹配渠道间高占比差值，得到决策区域内驻点处为最优决策条件。     

考虑联盟链和订货量波动的双渠道供应链定价与渠道选择

在制造商主导的网上直销、分销两种双渠道供应链系统中,引入区块链使用程度、订货量波动、交易费用等参数,在不采用和采用联盟链两种情况下对比分析双渠道供应链定价和渠道选择策略.研究表明:当采用联盟链时,若订货量波动满足一定阈值,则网上分销模式下的制造商和传统零售商利润都高于网上直销模式,若区块链变动成本处于一定阈值范围之内,各成员利润随着区块链使用程度升高而升高,当区块链使用程度满足一定阈值,订货量波动减少,对供应链成员都有利;在网上直销模式下,若区块链使用程度较高,制造商和传统零售商利润都高于不采用联盟链时;在网上分销模式下,当区块链使用程度和区块链变动成本满足一定条件时,采用联盟链的制造商、传统零售商和网上分销商利润都高于不采用联盟链时.     

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.     

订单农业供应链的区块链溯源技术引入策略研究

区块链技术赋能乡村产业发展对我国推进乡村振兴具有重要意义,本研究考虑了消费者对“上链”农产品的偏好行为,构建由农户、公司、消费者组成的订单农业供应链系统模型,探究了区块链溯源技术引入的最优策略.通过模型分析,对比了不同区块链技术引入模式下农户或公司的区块链节点投入、种植面积、收购价格最优决策,及其对公司利润、消费者剩余和社会福利的影响.研究发现:首先,当区块链投资的成本效应相对较小时,只有公司(或供应链下游)引入区块链;当区块链投资的成本效应相对较大时,则农户和公司(或全链条)同时采用区块链.其次,在订单农业供应链中公司比农户更有意愿引入区块链,农户存在“搭便车”的动机,进而在特定条件下不引入区块链.最后,均衡状态下的区块链引入策略均是帕累托有效的;但是,在仅有公司(或供应链下游)引入区块链成为均衡策略时,消费者总剩余和社会福利存在一定的损失;此时,公司或政府可以考虑补贴农户以避免这些损失.     

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。     

基于区块链的动态指控方法研究

面向动态指控过程中指挥权限跨域重构与资源点对点动态调配需求,基于区块链技术设计了动态指控组织架构模型,在此基础上分别研究了基于认证联盟与共识阈值的权限流转模型、基于任务表单和装备表单的任务执行模型,并依托智能合约建立了应急响应机制,为动态指控中指挥权限可信流转与装备点对点访问提供了解决方案。通过Hyperledger Fabric搭建原型系统,实验结果证明了方案具备可信性与较好的运行效率。     

基于区块链的微网与大电网合作博弈研究

在我国可持续发展大环境下,越来越多的可再生能源被应用于电力市场中,但现阶段仍然有较为严重的"弃光弃风"现象,因此如何提高可再生能源的利用率是一个值得研究的问题.本文以微网中的可再生能源供电商及大电网中的火力供电商为研究对象,通过建立不同的博弈模型,对比分析了传统模式下供电商的Stackelberg博弈与基于区块链下供电商的合作博弈的最优利润问题,最后通过MATLAB软件对其进行数值仿真.研究表明:区块链去中心化的特点可有效地将分散在不同地理位置的微网节点联合为一个整体,再通过区块链信息平台与国家大电网进行信息交互,促进了供电商之间的合作互助.区块链上数据的公开透明及真实可靠减少了各供电商的决策交易成本,可以更加合理地利用可再生能源,减少了碳排放量,有效促进了电力供给侧的可持续发展.     

区块链背景下订单转保理的供应链金融博弈模型

将区块链应用于供应链金融可在一定程度上解决供应链末端中小微企业融资贵和融资难的问题.在区块链背景下,本文构建了由受资金约束的中小企业供应商、上层中小企业制造商和核心企业零售商组成的三级供应链金融博弈模型.采用了订单转保理的融资模式,首先,构建了非合作订单转保理博弈模型分析了采用区块链前后供应链成员收益的变化,得出采用区块链的成本阈值;其次,构建了订单转保理模式下合作博弈模型分析供应链成员达成不同联盟时的最优决策,进一步借助Shapley值和目标规划对供应链总收益进行协调分配,并进行对比分析;最后,提出相关政策建议.研究发现:在区块链成本满足一定条件下,采用区块链有效地降低中小企业的融资成本,且为供应链成员创造更高的价值;引入区块链情形下,供应链成员联盟程度越高,批发价和零售价将一定程度减小,为供应链系统带来更高的收益,且采用Shapley值协调机制可以实现系统性能的帕累托优化;供应链收益与区块链成本呈负相关关系.随着保理回报率的增加,供应链成员的批发价将有所上升,却对零售价、区块链成本阈值和供应链系统收益不会产生影响.本研究旨在为决策者在采用区块链下开展订单转保理的供应链金融提供一定的...     

环境政策混合治理框架下的企业减排行为

本文以碳排放交易、碳税、碳减排补贴三种环境政策为基础,构建了一种混合治理框架,以期探讨环境规制命令型政策与市场型政策相互影响下的激励效果。通过建立政府和减排企业间的三阶段博弈模型,给出了在混合治理框架下,企业减排技术投资、碳排放权拍卖、产量决策与三种环境规制政策之间的关系。研究结论显示:一是当碳减排补贴与碳排放交易混合使用时,碳排放交易市场的存在增强了碳减排补贴环境政策对减排企业的激励程度;二是碳税和碳排放交易的混合使用使得政府在确定碳排放权的最终出清价格时需要考虑碳税率的影响,比传统碳排放权拍卖市场的出清价格要低;三是政府制定的碳排放权总量不能过低,否则混合治理框架将失效。     

个人碳交易机制对消费者能源消费影响研究

二氧化碳排放量增加引起的气候变暖问题已严重影响了人类社会的可持续发展,目前世界上各个国家和地区都在采取措施以应对这一难题.研究表明消费者能源消费行为对碳排放具有重要影响,加强对消费者能源消费行为的引导、管制和激励,形成低碳能源消费模式,具有重要的理论和现实意义.基于个人碳交易(personal carbon trading,PCT)的理论框架,构建了个人碳交易机制下消费者能源选择模型并对碳交易市场均衡问题进行了分析.研究发现:个人碳交易机制能够刺激消费者选择清洁能源,形成低碳能源消费模式;碳排放权的供给曲线不同于一般商品的供给曲线,其供给量随着碳价的升高而降低;初始碳配额量应该设置在一个合理的水平上,才能保证买卖双方的交易能够实现.     

系统视角下基于“区块链+物联网”的农业供应链金融体系构建

为了解决传统农业供应链金融体系征信缺乏、数据造假、信贷风险较高等问题，提出了一种基于“区块链+物联网”的农业供应链金融体系。在深入分析传统农业供应链金融体系存在问题的基础上，基于系统视角，提出了“区块链+物联网”驱动的农业供应链金融体系解决方案。基于此，构建了基于“区块链+物联网”的农业供应链金融决策框架，进而建立了基于“区块链+物联网”的农业供应链金融平台，旨在为供应链金融在农业领域的应用提供新思路和新方法，以促进我国“三农”问题的有效解决。     

考虑碳排放权交易和电价风险的发电商优化调度

总量管制的碳排放权交易体系下,发电商在机组优化调度过程当中应将碳交易成本在模型中一并加以考虑.电力市场环境下,发电商还面临着电价不确定性带来的风险.借鉴风险价值和条件风险价值方法刻画电价风险,并定义鲁棒利润和条件鲁棒利润描述发电商的利润,提出考虑碳排放权交易和电价风险的发电商优化调度模型.借助蒙特卡罗方法模拟电价场景,将所建模型转化为混合整数二阶锥规划进行求解.通过10机24时段系统的算例仿真,验证了所建模型和求解方法的有效性.发电商可以利用该模型优化发电,平衡利润和风险,根据碳排放权价格的高低做出出售配额或购买配额策略.