摘要:在能源市场上,有意识的客户可能不仅有兴趣最大程度地减少购买能源的成本,而且同时优化了其他一些质量标准(由于生态问题或能源生产者的社会责任引起)。在本文中,我们既开发一个数学优化问题,又是平衡点对点市场设置中的电力系统的市场框架,可以直接在市场上考虑产品差异化。因此,可以清楚地识别能量的起源,并且各种参与者(包括家庭)可以理解产品质量特征。我们得出了一个多目标(混合成员)线性编程优化问题,用于平衡点对点能源交易环境中的能量系统,不仅成本,而且还考虑了其他其他质量标准。我们已经确定了许多可能的参与者,这些参与者都存在于拟议的市场设置中。它们包括带有存储空间的消费者,生产者,经纪人和灵活的生产商。通过分析各种参与者/同伴活动和不同扩展的影响,在三种不同的情况下,在IEEE 30总线标准测试系统上测试了该方法。已经表明,可以通过精心设计的优化问题制定多目标能量平衡方案,并且每种类型的研究同行可能会为电力系统平衡带来一些附加值。
摘要 — 要在社区微电网中利用 100% 可再生能源,就需要采用新的能源市场和交易方法,以有效应对能源供应短缺时期。在本文中,我们主要从两个方面为有前途的点对点 (P2P) 能源交易方法做出贡献:分析集中式、福利最大化的经济调度,以描述最优价格和分配,以及一种用于协商能源交易的新型 P2P 系统,该系统可产生物理上可行且至少是弱帕累托最优的结果。我们的主要结果是:1)最优定价不足以促使有电池的代理采取最优行动;2)一种新颖的 P2P 算法可以在保留私人信息的同时解决这个问题;3)正式证明,在两个代理协商一个周期的情况下,该算法收敛到集中式解决方案;4)对最多 10 个代理和 24 个周期的 P2P 算法性能进行数值模拟,结果表明,在 10 秒到 100 秒的迭代次数内,算法平均收敛到社会最优的 0.1% 以内的总福利,并且随着代理数量、时间段和总存储容量的增加而增加。
摘要 本文提出了一种利用新型点对点 (P2P) 电力交易辅助纳米电网集群电源管理的方法。直流纳米电网的实时功率损耗较低,适合 P2P 交易。本文通过新提出的 P2P 交易方案降低了涉及不同类型光伏 (PV) 发电(作为次要能源)的集群的电力成本。对于单个集群的电源管理,采用多目标优化来同时最小化总功耗、电网功耗和调度导致的本地总延迟。集群自供光伏电力的暂时盈余可以通过 P2P 交易出售给另一个暂时电力短缺的集群。在 P2P 交易中,买卖双方采用合作博弈模型来最大化他们的福利。为了提高 P2P 交易效率,每个集群的电源管理都考虑了负载需求和光伏发电的预测,以解决负载需求和光伏发电之间的瞬时不平衡。采用门控循环单元网络预测未来负荷需求,纳米电网集群中的光伏发电可降低 29.2% 的电力成本。
全球变暖和气候变化促使政府、产业和学术界建设低碳社会 [1]。同时,经济和技术的发展使得能源需求迅速增长,使用场景也变得多样化 [2]。少碳与多能源的困境促使研究人员、工程师和政策制定者重新构建一个更可持续、更实惠的能源格局。构建这种格局的一个关键部分是分布式能源 (DER) 的普及,如小型风力涡轮机、屋顶太阳能光伏 (PV) 板和储能 [3]。2003 年至 2007 年期间,美国安装了超过 81,000 台分布式风力涡轮机,总容量超过 1GW [4]。全球住宅光伏板从 2004 年的 3.7GW 增加到 2014 年的 150GW [5]。全球电池储能容量预计将从 2017 年的 2GW 增长到 2030 年的 235GW [6]。这些低碳技术在缓解环境压力方面显示出巨大潜力,但也伴随着不小的挑战。首先,目前 DER 的参与仍然严重依赖政策。事实上,在财政支持减少的地区,已经观察到 DER 安装减速。例如,英国在 2017 年至 2018 年期间将光伏应用补贴削减了 80% [7]。由于缺乏激励措施,全球存储市场在 2017-2018 年萎缩了 70% [8]。其次,波动性可再生能源发电的普遍部署给电网带来了不确定性,因此需要增加备用电源以维持系统可靠性。在日本,
随着印度在德里推出首个实时太阳能交易项目,印度对可再生能源的快速采用得到了推动,该项目由服务于北德里 700 万人口的领先配电公用事业公司 Tata Power-DDL 牵头,以及澳大利亚科技公司 Power Ledger 与印度智能电网论坛 (ISGF) 合作。这个具有里程碑意义的项目涉及 Tata Power-DDL,Tata Power-DDL 是印度最大的综合电力公司 Tata Power 与德里国家首都辖区的政府的合资企业,它使用 Power Ledger 的区块链技术,在其许可的北德里区域(属于首都的一部分)的多个消费者之间进行来自 2 兆瓦以上太阳能光伏系统的电力点对点 (P2P) 交易。根据该项目,最终共有约 150 个站点,包括 Tata Power-DDL 的站点以及拥有太阳能发电的实际消费者(产消者),将使用该平台在动态定价环境中向其他住宅和商业站点出售其多余的能源,并从 P2P 能源交易中受益。消费者可以选择从哪个卖家(产消者)购买电力,Power Ledger 的能源交易区块链审计跟踪可提供准时结算,并在整个过程中实现完全透明。
摘要 — 目前,很少有研究关注与混合储能系统(确切地说是抽水蓄能和电池储能系统的组合)结合运行的混合可再生能源系统的最佳电力调度。此外,缺乏研究专注于分析在对等能源共享方案下将电网互动式可再生能源与混合储能相结合的混合能源系统的经济电力调度所带来的潜在能源成本降低。鉴于这些概念中的每一个都有降低运营能源成本的潜在好处;本研究提出了一个最佳能源管理模型,两个电网互动式生产消费者以对等能源共享模式运行,以从混合可再生能源和混合储能系统供应负载,同时最大限度地降低从国家电网购买能源的成本。使用与内部电力共享定价结构相关的不同场景进行了模拟。结果表明,所提出的安排有可能大幅降低能源成本;减少生产消费者对电网的依赖,并减少对更大储能的需求。
摘要 — 本文提出了一种针对可再生能源微电网 (MG) 的套利策略,以克服光伏和风能等可再生能源 (RES) 在日前市场 (DAM) 和实时市场 (RTM) 之间建立的交易能源市场 (TEM) 中的点对点 (P2P) 能源交易这一新兴商业领域中的不稳定行为。为了识别由 P2P 和实时交易之间的价格差异产生的套利机会,提出了一种具有区间系数的双层风险约束随机规划 (BRSPIC)。在决策的第一阶段,采用各种方案来处理 DAM 价格的不确定性。在第二阶段,P2P 能源交易竞争由基于非合作领导者-追随者博弈的双层规划建模。在较低层次上最大化同行的社会福利的同时,MG 在较高层次上最大化其利润。为了更加贴近实时,第三阶段考虑了区间系数,以应对 RES 和负载以及 RTM 价格的不确定性。条件风险价值 (CVaR) 被强制应用于模型,以控制利润波动的风险。通过使用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT),BRSPIC 被转换为单级优化。然后,将其线性化并通过混合整数线性规划 (MILP) 求解器进行求解。通过在测试系统上评估所提出的模型,很明显,通过套利策略,MG 的利润增加了 3.1% 以上。通过考虑 CVaR,完全规避风险的决策会使 MG 的利润减少 27%,尽管这是一个非常保守的决策。
摘要:太阳能光伏 (PV) 正在成为瑞典正能量区 (PED) 最重要的可再生能源之一。缺乏创新的商业模式和融资机制是光伏在当地社区部署的主要制约因素。因此,本文提出了一种点对点 (P2P) 商业模式,适用于瑞典社区中安装了光伏的 48 个个人建筑产消者。它考虑了当地电力市场的能源使用行为、电力/金融流动、所有权和交易规则。使用基于代理的建模技术设计和研究不同的当地电力市场,具有不同的能源需求、成本效益方案和财务假设,以进行最佳评估。本文对广阔的研究空间提供了初步见解,即通过其组成代理的受限交互来运行能源系统。各主体(48 户)在利用公共光伏资源方面表现出不同的能力,因为他们实现的自给自足水平非常不均匀(从约 15% 到 30%)。缺乏需求侧管理表明,社会和生活方式的差异对利用共享的有限光伏资源实现自给自足的能力产生巨大影响。尽管自给自足能力存在差异,但从共享光伏获得的纯能量主要与年累计需求相关。
本文讨论了智能合约在能源交易中对保护消费者和个人权利的影响。它研究了点对点能源交易平台 (P2P-ETP) 在创建可持续能源生态系统方面的法律风险和监管解决方案。第一部分讨论了 P2P-ETP 的概念框架,该框架使消费者能够成为能源“生产者”和交易者。智能技术——智能合约、智能电表和分布式账本技术 (DLT) 平台是该平台的主要组成部分。本研究探讨了这些组成部分的法律基础。第二部分分析了智能合约的法律不确定性,例如其可执行性,以及通过价格操纵、侵犯隐私权和数据泄露对消费者及其个人权利的保护不足。第三部分讨论了建立可信的点对点能源交易平台的潜在政策实施以及法律和监管框架背后的原则。关键词:点对点;能源交易;可持续性;代币化;智能技术;区块链
例如,虽然产消者可以使用屋顶太阳能发电厂为电动汽车充电,但产消者的邻居会从远处的集中发电厂获得电力来为电动汽车充电。但是,如果车辆从附近的太阳能发电厂充电,则安装太阳能装置的产消者将获得注入电网的电力的“回购率”。然而,这并没有考虑到这种分布式发电为网络带来的传输损耗和拥塞减少。大约 41.1% 的典型电力成本用于管理和维护将发电机的电力输送到客户场所的电线杆和电线(Auroraenergy,2020 年)。这些成本的一部分可以在 P2P 模式下节省。