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Identifying and mitigating a key barrier to carbon reduction in the power sector: a three-party evolutionary game analysis of cross-provincial green electricity trading

電力部門の炭素削減における重要な障壁の特定と緩和：省間グリーン電力取引の三者進化ゲーム分析 (AI 翻訳)

Kun Xiao, Junqing Peng, Xinyi Su, J Zhang, Xiayu Xu

Frontiers in Environmental Science📚 査読済 / ジャーナル2026-07-10#再生可能エネルギーOrigin: CN経営インパクト: 調達リスク対象セクター: power
DOI: 10.3389/fenvs.2026.1880943
原典: https://doi.org/10.3389/fenvs.2026.1880943
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、省間グリーン電力取引が炭素削減に寄与しない理由を三者進化ゲームモデルで分析。地方政府、送電網、再生可能エネルギー事業者の利益相反が低炭素代替を阻害するメカニズムを解明。既存制度下では取引が持続しても効果的な代替が起こらず、市場インセンティブだけでは不十分で、制度的設計による地方保護の克服が必要と結論。

English

This study uses a three-party evolutionary game model to analyze why cross-provincial green electricity trading fails to reduce carbon emissions effectively. It identifies conflict of interest among local governments, grids, and renewable producers as a key barrier to low-carbon substitution. Results show that existing institutional arrangements lead to a stable equilibrium where trading occurs but substitution is unsystematic, and market incentives alone cannot overcome local protectionism. Effective decarbonization requires institutional design that removes formal barriers and supports deeper substitution.

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

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

中国の省間グリーン電力取引における制度障壁を分析。日本における地域間連系や再エネ促進政策への示唆として、地方保護主義と市場設計の課題が共通する可能性がある。

In the global GX context

This paper provides a novel game-theoretic analysis of institutional barriers in cross-provincial green electricity trading, revealing that local protection and misaligned incentives prevent effective carbon substitution. Relevant for global power-sector decarbonization, especially in countries with fragmented grid systems.

👥 読者別の含意

🔬研究者:ゲーム理論を用いた電力市場制度分析の枠組みとして参考になる。

🏢実務担当者:グリーン電力取引の実務において、制度設計の重要性と市場インセンティブのみでは不十分であることを示唆。

🏛政策担当者:地方保護を克服するための制度的設計の必要性を定量的に示している。

📄 抄録（日本語訳）

電力発電は世界の炭素排出の大部分を占めており、その脱炭素化は気候目標の達成に極めて重要である。再生可能エネルギーは急速に発展してきたが、電力部門の炭素排出量の期待された減少は同様の速度では現れていない。このギャップは基本的な問題を示している：炭素削減は、低炭素電力が化石燃料ベースの電力発電を単に補完するのではなく、置き換えることができるかどうかに依存する。省間グリーン電力取引は、グリーン地域から電力需要中心地への再生可能電力の再発行を通じて、必要な代替プロセスを誘発するために強く推奨されてきた。しかし、実際の炭素削減へのその貢献は限定的である。我々の研究は、効果的な脱炭素化への典型的な障害を明らかにする：地方政府、系統、外部の再生可能電力生産者間の利益相反が、低炭素電力による炭素集約型電力の代替を妨げる。このメカニズムを明らかにする試みとして、我々は彼らの戦略の限定合理性と動的進化を考慮した三者進化ゲームモデルを構築する。我々は、省間グリーン電力取引が低炭素代替を支援または妨げる制度配置の戦略と条件を見出す。炭素削減への含意は、補足的な割引ベースの推定によって検証される。我々の結果は、既存の制度配置と市場構造の下で、システムのメカニズムは、省間電力取引が持続的に可能であるが、効果的な低炭素代替が体系的でないため炭素削減にあまり寄与しない安定均衡に収束することを示す。さらなる分析は、価格ベースおよび需要ベースの調整などの市場インセンティブだけでは、地方政府保護の自発的な撤退を意味づけることができないことを確認する。分析の視点を電力取引の効率性から炭素削減効果の効率性へと移すことにより、我々の研究は電力部門の脱炭素化に対する構造的制約の新たな見解を提供する。我々の知見は、効果的な脱炭素化には、部門横断的取引への形式的障壁の撤去とともに、地方政府保護を克服し、さらに深い低炭素代替を支援する合理的な制度設計が必要であることを示唆する。

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。

📄 Abstract（原文）

Electricity generation accounts for most global carbon emissions, and its decarbonization is crucial to achieving the climate target. Although renewables have been developing rapidly, the expected decline of power-sector carbon emissions has not emerged at a similar speed. The gap indicates a basic issue: carbon reduction depends on whether low-carbon electricity can replace, instead of merely complement, fossil-based electricity generation. Cross-provincial green electricity trading has been highly advocated to induce the requisite substitution process by reissuing renewable electricity from green region to power-demand centre. However, its contribution to carbon reduction in practice is limited. Our study unravels a typical obstacle to effective decarbonization: the conflict of interests among local governments, grids and outside renewable power producers hampers the substitution of low-carbon electricity with carbon-intensive electricity. As an attempt to reveal this mechanism, we establish a three-party evolutionary game model considering the bounded rationality and dynamic evolution of their strategies. We find the strategies and conditions of institutional arrangements under which cross-provincial green electricity trading support or hinder the low-carbon substitution. The implication on carbon reduction is verified by a supplement discount-based estimate. Our results indicate that, under the existing institutional arrangement and market structure, the mechanism of the system converges to a stable equilibrium that cross-provincial electricity trading is persistently enabled but less conducive to carbon reduction because effective low-carbon substitution is not systematic. Further analysis confirms that market incentives such as price-based and demand-based adjustments alone are not able to imply the self-available withdrawal of local protection. By shifting the analytical perspective from the efficiency of electricity trading to that of carbon reduction effectiveness, our study offers a novel view of structural constraints on power-sector decarbonization. Our finding suggests that effective decarbonization requires formal barriers to cross-sectoral trading to be removed as well as a rational institutional design to overcome local protection and support even deeper low-carbon substitution.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。