通过协调生产与期货交易缓解可再生能源引发的风险：面向绿色和传统氨生产商
最优化与控制
2026-03-17 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
可再生能源制氨(ReP2A)是指使用来自可再生电力的氢气作为原料的制氨工艺，旨是为能源、运输和化工部门实现脱碳。然而，可再生能源的波动性导致氢气供应和氨产量波动，对ReP2A生产商和传统化石基灰氨(GA)生产商的收入稳定性构成挑战。现有研究主要依赖生产调度等工程措施来管理此风险，但其有效性受限于物理系统限制。为解决此挑战，本文提出一种称为"可再生氨期货"的金融工具，并将其与生产决策集成以对冲氨输出风险。为ReP2A和GA生产商分别开发了生产和交易模型，使用条件价值-at-risk(CVaR)表示不确定性下的风险偏好。在博弈论框架下，两家生产商在耦合的氨现货和期货市场中互动，建立了纳什议价机制来协调其生产和交易策略。基于真实系统的案例研究表明，引入可再生氨期货后，ReP2A和GA生产商的CVaR效用分别提高5.103%和10.14%，在可再生能源不确定性下显著提高利润稳定性。敏感性分析进一步确认了该机制在不同可再生能源波动性和容量配置下仍有效。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.15360,
title = {Mitigating Renewable-Induced Risks for Green and Conventional Ammonia Producers through Coordinated Production and Futures Trading},
author = {Huayan Geng and Yangjun Zeng and Yiwei Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15360},
year = {2026}
}