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基于消费者的碳成本:将消费者碳偏好整合到电力市场中

系统与控制 2026-01-27 v2 系统与控制

摘要

越来越多的消费者关心其用电的碳足迹。本文分析了将消费者碳偏好整合到电力市场清算中的方法,通过引入基于消费者的碳成本和碳分配机制。具体而言,消费者不仅提交用电的出价,还为其用电产生的碳排放赋予成本。碳分配机制则通过最小化总碳成本的方式,将排放从发电分配给消费者。我们的分析基于之前提出的集中市场清算公式,从而最大化社会福祉,同时考虑发电成本、消费者效用和消费者碳成本。我们随后推导出等价的均衡公式,其中包含碳分配问题,产生一组针对消费者和发电机的碳调整电价。我们证明,碳调整后的电价对低排放发电机和高碳成本消费者更高。进一步地,我们证明该新范式满足与基于位置边际价格的标准电力市场相同的理想市场属性,包括收入足额和个人合理性,并演示了对发电机征收的碳税等价于对消费者征收统一的碳成本。我们利用简化的三节点系统和 RTS-GMLC 系统,说明基于消费者的碳成本通过发电重新调度和需求降低,促进了更绿色的电力市场清算。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.01076,
  title  = {Consumer-based Carbon Costs: Integrating Consumer Carbon Preferences in Electricity Markets},
  author = {Wenqian Jiang and Aditya Rangarajan and Line Roald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01076},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 5 figures