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社会必须通过减少温室气体排放,迈向环境可持续的后碳世界。在全球范围内,各国政府都已制定了实现碳中和的举措和框架,例如英国设定的 2050 年净零排放目标(英国政府和“能源白皮书,2020 年”)。开发高效的可再生能源发电技术对于实现这些雄心勃勃的目标和向低碳能源系统过渡至关重要。然而,随着可再生能源技术渗透水平的提高,必须实施支持性的市场机制和辅助服务,以平衡需求和发电之间复杂的时变差异(Davis 等人,2018 年)。现代能源网络被称为智能电网,是社会基础设施的基本组成部分,正在以前所未有的速度发展。全球主要经济体都在大量部署智能计量设备,以将最终用户完全整合到能源系统中。智能计量技术能够自动收集细粒度的消耗读数,并有助于根据一天中的时间进行动态定价安排,以减少能源需求(Tushar 等人,2018 年)。零售电力市场嵌入智能电网,作为面向客户的金融实体,由现有和新的竞争性能源供应商组成。现有的零售电力市场结构不能屈服于停滞,因为需要持续发展,它是智能电网不可或缺的货币特征。

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