Hybrid Game-Based Optimal Operation of Multi-Energy Prosumers Under Coupled Carbon and Green Certificate Markets

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Valuable for researchers working on integrated energy market design, carbon pricing, and prosumer coordination.

🏢実務担当者:Corporate sustainability teams can learn about the operational benefits of coupling carbon and green certificate trading, and the role of flexibility services.

🏛政策担当者:Policymakers should note the potential of combining carbon markets with green certificate schemes to enhance emission reductions and load flexibility.

エネルギーシステムの低炭素移行の進行と分散型エネルギー資源の普及拡大に伴い、異種プロシューマーの協調運用は、統合エネルギーシステムの経済性と環境性能を向上させるために不可欠となっている。しかしながら、既存研究では、電力シェアリング、炭素排出権取引、グリーン証書取引、および需要側柔軟性の統合的調整が十分に検討されていない。このギャップに対処するため、本論文では、電力バランスサービスプロバイダー（EBSP）によって調整されるマルチエネルギー・プロシューマー連合のためのハイブリッドゲームに基づく最適運用モデルを提案する。本モデルは、炭素排出権取引（CET）とグリーン証書取引（GCT）市場が連成した環境下で構築される。CETとGCTの相互作用を記述するために、区分的線形動的価格設定メカニズムと相互認証ルールを導入する。同時に、削減可能負荷と移行可能負荷を考慮した価格ベースの需要応答モデルを組み込み、負荷側の柔軟性を活用する。これに基づき、EBSPとプロシューマー連合間の電力価格設定、統合運用、電力シェアリング、および利益配分を調整するために、Stackelberg協調ハイブリッドゲームを定式化する。提案モデルは、粒子群最適化と交互方向乗数法を用いて求解される。ケーススタディにより、対応するベンチマークシナリオと比較して、提案手法は連合の運用コストを7.19%、炭素取引コストを41.35%、総炭素排出量を3.66%削減することが示された。また、ピーク対バレー負荷差率を3.78パーセントポイント低減する。これらの結果は、提案手法が経済性の向上、低炭素運用の促進、およびプロシューマー連合のピークカットとバレーフィリング能力の強化において有効であることを実証している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

With the ongoing low-carbon transition of energy systems and the increasing penetration of distributed energy resources, the coordinated operation of heterogeneous prosumers has become essential for improving the economic and environmental performance of integrated energy systems. However, existing studies have not sufficiently addressed the joint coordination of electricity sharing, carbon emission trading, green certificate trading, and demand-side flexibility. To address this gap, this paper proposes a hybrid game-based optimal operation model for a multi-energy prosumer alliance coordinated by an Electricity Balance Service Provider (EBSP). The model is developed under coupled carbon emission trading (CET) and green certificate trading (GCT) markets. A piecewise linear dynamic pricing mechanism and a mutual recognition rule are introduced to describe the interaction between CET and GCT. Meanwhile, a price-based demand response model considering reducible and shiftable loads is incorporated to exploit load-side flexibility. On this basis, a Stackelberg-cooperative hybrid game is formulated to coordinate electricity pricing, integrated dispatch, electricity sharing, and benefit allocation between the EBSP and the prosumer alliance. The proposed model is solved using particle swarm optimization and the alternating direction method of multipliers. Case studies show that, compared with the corresponding benchmark scenarios, the proposed method reduces the alliance operating cost by 7.19%, the carbon trading cost by 41.35%, and total carbon emissions by 3.66%. It also decreases the peak-to-valley load difference ratio by 3.78 percentage points. These results demonstrate the effectiveness of the proposed method in improving economic performance, promoting low-carbon operation, and enhancing the peak-shaving and valley-filling capability of the prosumer alliance.

• openalex https://doi.org/10.3390/en19102429first seen 2026-05-20 05:17:44 · last seen 2026-06-17 07:04:51
• semanticscholar https://doi.org/10.3390/en19102429first seen 2026-05-23 05:40:42 · last seen 2026-08-09 05:32:12