可再生能源消纳责任权重制下光伏供应链合作与运营决策

doi:10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2023.1019

摘要/Abstract

摘要：

光伏消纳问题是当前制约我国光伏产业发展的重要因素，发电-输配-售电各环节的协调合作是解决该问题的有效途径。本文考虑由两异质性发电厂（即光伏发电厂和火力发电厂）、一个电网公司和一个独立售电公司组成的三级供应链，研究可再生能源消纳责任权重制下光伏供应链合作运营决策问题，分别构建电网公司独立运营、电网公司与发电厂合作以及电网公司与独立售电公司合作三种运营模式的决策模型，对比分析不同模式下的储能容量水平、碳减排水平、电价、总用电需求和光伏上网电量占比。研究结果表明：两种合作模式均能降低销售电价和实际弃光率，提高储能容量水平、碳减排水平和总用电需求，实现三方帕累托改进；随着单位超额消纳凭证价格的提高，光伏上网电价提高和光伏上网电量增加，而火力上网电价降低和火力上网电量减少；提高超额消纳凭证价格能够提高光伏上网电量占比，而提高可再生能源消纳责任权重不一定能够提高光伏上网电量占比。

关键词: 光伏供应链, 纵向合作, 弃光率, 可再生能源消纳

Abstract:

How to transmit the redundant photovoltaic power to the power grid is currently an important obstruction to the development of China's photovoltaic industry， and the coordination and cooperation among generation， transmission， distribution， and sales of electricity is an effective way to solve this problem. The cooperation and operational decision- making on pricing， the energy storage capacity， carbon emission reduction in a photovoltaic supply chain， which is composed of two heterogeneous power plants （i.e. a photovoltaic power plant and a thermal power plant）， single grid company and single power sale company under the renewable energy portfolio standard are studied. First， the game models are respectively constructed for three scenarios： non-cooperative mode， the model of cooperation between the grid company and two heterogeneous power plants， and the model of cooperation between the grid company and the power sale company. Second， the optimal energy storage capacity level， carbon emission reduction level， electricity price and total electricity demand are acquired and analyzed in each scenario. The results show that compared with non-cooperative model， the sale price and the photovoltaic power curtailment radio reduce， the energy storage capacity level， the carbon emission reduction level and the total electricity demand increase， and the overall profit of the supply chain is improved， and its members achieve three-way Pareto improvement in two cooperative models. With the increase of the unit excess consumption voucher price， the photovoltaic on-grid electricity price or the photovoltaic on-grid electricity quantity increases， while the thermal on-grid electricity price or the thermal on-grid electricity quantity decreases. As the unit excess consumption voucher price rises， the proportion of photovoltaic on-grid electricity quantity to total on-grid electricity quantity increases. However， increase of the weight of renewable energy consumption responsibility is not always able to increase the proportion.

Key words: photovoltaic supply chain, vertical cooperation, photovoltaic power curtailment radio, renewable energy consumption

中图分类号:

F274

戴道明,王忆都. 可再生能源消纳责任权重制下光伏供应链合作与运营决策[J]. 中国管理科学, 2026, 34(3): 320-332.

Daoming Dai,Yidu Wang. Photovoltaic Supply Chain Cooperation and Operational Decision under Renewable Portfolio Standard[J]. Chinese Journal of Management Science, 2026, 34(3): 320-332.

图/表 11

图1

图2

表1

参数符号及含义"

符号	含义
$w 1 i$	情形 $i$ 下光伏上网电价
$τ i$	情形 $i$ 下储能容量水平
$w 2 i$	情形 $i$ 下火力上网电价
$h i$	情形 $i$ 下碳减排水平
$m 1 i$	情形 $i$ 下光伏输配电价
$m 2 i$	情形 $i$ 下火力输配电价
$p 1 i$	情形 $i$ 下光伏销售电价
$p 2 i$	情形 $i$ 下火力销售电价
$A$	用电市场潜在需求
$θ$	光伏用电需求价格弹性系数
$g$	消费者低碳偏好系数
$c 1$	光伏发电成本
$c 2$	火力发电成本
$λ$	光伏发电厂储能搭建成本系数
$n$	火力发电厂碳减排成本系数
$e$	单位超额消纳凭证价格
$k$	可再生能源消纳责任权重
$Q i$	情形 $i$ 下总用电需求
$π f 1 i$	情形 $i$ 下光伏发电厂利润
$π f 2 i$	情形 $i$ 下火力发电厂利润
$π s i$	情形 $i$ 下电网公司利润
$π r i$	情形 $i$ 下独立售电公司利润
$π S C i$	情形 $i$ 下供应链利润

表1

图3

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图6

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图8

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图10

参考文献 28

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