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欢迎阅读IEEE Transactions on Energy Markets, Policy and Regulation期刊2025年issue1文章推送。本期推送共包含11篇研究论文，聚焦于电力市场机制设计、可再生能源集成与风险管理、储能系统经济性分析、辅助服务优化以及跨区域电力交易等前沿领域，涵盖了从日前市场定价、频率控制到中长期合约风险对冲等多个关键研究方向，为电力系统低碳转型和市场高效运行提供了创新解决方案。
本期目录
📖 第1篇：电力市场中的回归均衡
📖 第2篇：三种ISO定价方法比较研究：凸包定价与平均增量成本定价的新视角
📖 第3篇：加州长时储能系统经济可行性的边界技术成本分析
📖 第4篇：电力批发市场中替代性运行备用建模的市场影响分析
📖 第5篇：提升电力公司财务韧性的野火巨灾债券设计
📖 第6篇：基于距离度量的电动汽车政策分析、评估与强化方法
📖 第7篇：应对澳大利亚国家电力市场系统行业与基础设施挑战的经济型精密频率控制辅助服务
📖 第8篇：探索与量化事前市场力缓解机制对欧洲日前统一电力市场的影响
📖 第9篇：日前市场中的灵活爬坡产品采购：一种随机优化方法
📖 第10篇：考虑省间市场与可用输电容量的省内中长期竞价模型
📖 第11篇：巴西远期市场中可再生能源风险管理：小时对冲的影响
📖 第1篇
📌 电力市场中的回归均衡
Regression Equilibrium in Electricity Markets
作者：Vladimir Dvorkin
本文研究了两级电力市场中可再生能源发电商基于未来发电预测参与日前市场，并在实时市场以惩罚性成本平抑偏差的情形。核心技术方案为竞争性回归均衡概念，发电商通过优化针对日前和实时电价的预测模型参数，实现跨市场平均利润最大化。主要创新点包括首次提出变分不等式均衡分析框架，以及提出集中式优化与基于ADMM的分布式算法两种均衡计算方法。
研究中，采用变分不等式理论证明了回归均衡的存在性与唯一性，并设计了对应的计算算法。实验细节涉及针对日前和实时市场电价优化预测模型参数，以最大化平均利润。此外，研究还通过模型嵌入发电商的预测误差惩罚机制，有效降低市场风险。
基于IEEE 24节点测试系统的实证，发现网络阻塞效应显著影响各节点风电场的预测策略，形成系统性的过预测或欠预测，且偏差由节点边际电价差异驱动。与传统方法相比，均衡回归模型使风电商收益竞争比提升至90%以上，并显著降低调度成本的条件风险价值（CVaR5%）。该方法无须变更市场架构，即可提升市场协调度，实现经济与社会最优解。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10844509
📖 第2篇
📌 三种ISO定价方法比较研究：凸包定价与平均增量成本定价的新视角
A Comparison of Three Methods for ISO Pricing
作者：Yonghong Chen，Richard O'Neill，Peter Whitman
本文关注电力市场非凸约束背景下，RTOs/ISOs通过附加支付确保非没收性定价问题。提出通过开发单个资源的凸包与凸包络模型，利用安全约束机组组合（SCUC）问题的二元项松弛，构建最小化抬升支付的凸包定价（CHP）。创新点为提出可统一不同市场规则下价格的计算方案，解决附加支付不一致问题。
通过对SCUC解调整资源上限，利用单次LP松弛推导平均增量价格（AIC），从而消除最低全额支付（MWP）。该方法更契合现有市场规则，不允许离线资源设定能源价格，也不补偿机会成本（LOC）。重点强调了AIC定价新方法及其数学证明。
通过小型系统和MISO全天前模型比较LMP、CHP和AIC三种定价方案下的MWP、抬升支付和利润。结果表明AIC定价有效消除MWP，且计算效率更优。MISO实证研究中，AIC使MWP降至近零，而CHP中MWP介于1.64%-26.55%之间，为电力定价机制改革提供新范式。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10572310
📖 第3篇
📌 加州长时储能系统经济可行性的边界技术成本分析
Boundary Technology Costs for Economic Viability of Long-Duration Energy Storage Systems in California
作者：Patricia Silva，Alexandre Moreira，Miguel Heleno，André Luís Marques Marcato
针对可再生能源大规模接入对电力稳定性的挑战，本文提出一套评估长时储能（LDES）经济可行性边界技术成本的双层优化框架。核心创新为构建包含基线模型和机会价值最大化模型，通过高时序分辨率（8760小时）仿真，量化LDES在完全替代燃气电厂场景下的技术成本阈值。
实证表明，为实现加州2045碳中和，最低需要8.7GW功率容量的100小时LDES系统，投资成本不超过13.74美元/kW时与保留燃气电厂系统持平。随着容量提升至17GW，边界成本达512.54美元/kW，系统成本降低率显著提升，体现容量经济性。
研究发现LDES承担跨季节能量转移功能，充电多集中在春夏季可再生能源充裕时段，放电用于秋冬季负荷峰值。敏感性分析显示，天然气价格与光伏投资成本波动显著影响LDES边界成本，持续时间为40h至160h的系统边界成本分别提升至365.50至610.60美元/kW，为政策制定提供经济性基准。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10638215
📖 第4篇
📌 电力批发市场中替代性运行备用建模的市场影响分析
Market Implications of Alternative Operating Reserve Modeling in Wholesale Electricity Markets
作者：Hamid Davoudi，Fengyu Wang，Yonghong Chen，Di Shi，Alinson Xavier，Feng Qiu
本研究探讨美国电力批发市场中替代备用约束对市场出清价格、备用数量与收益的影响。构建四种模型组合：非共享容量-非级联备用（NS-NC）、非共享-级联（NS-C）、共享-非级联（S-NC）、共享-级联（S-C），涵盖容量共享与备用替代维度，基于大规模测试系统数据展开分析。
结果显示微小建模差异显著改变市场表现。共享容量使得调节与旋转备用可利用更廉价机组容量，显著降低出清价格；级联备用要求通过低质备用被高质替代，扩展市场可行区域，有效减少总系统成本与启动费用。
区域价格受当地发电容量与备用报价影响，天然气机组因爬坡速率高、容量充足获得超84%辅助服务收入，而零燃料成本的可再生能源因机会成本较高，其备用报价最贵。研究为辅助服务市场设计提供经济性与效率的实证指导。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10735782
📖 第5篇
📌 提升电力公司财务韧性的野火巨灾债券设计
A Catastrophe Bond Design for the Financial Resilience of Electric Utilities Against Wildfires
作者：Saeed Nematshahi，Behrouz Sohrabi，Ali Arabnya，Amin Khodaei，Erin Belval
本文针对气候变化导致野火频发，电力线路引火风险升高及电力公司财务压力提出创新型巨灾债券（CAT债券）设计。结合植被燃料、气象、电网结构及历史野火数据，构建基于FARSITE野火模拟器和仿真的风险评估模型，精准量化野火责任、线路重建及停电损失。
创新点为首次结合地理空间风险建模与金融衍生品，提供将风险转移至资本市场的方案。设计了起始点（491万美元）与极限点（618万美元），覆盖95%-98%风险区间分层保护。敏感性分析指出不同风险区域的CDS债券保费显著差异。
该债券本金投入安全账户，确保零风险基础资金。当触发指标满足后，及时偿付流程为3个月，远优于传统保险理赔的2-3年周期。该设计为电力公司提供了灾后资金支持及投资者多元化机会，对保障电网韧性及气候风险管理具有重要意义。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10755165
📖 第6篇
📌 基于距离度量的电动汽车政策分析、评估与强化方法
A Distance Metric Based Approach for Analyzing, Assessing, and Strengthening EV Policy
作者：Payal Vyankat Dahiwale，Zakir H. Rather，Indradip Mitra
针对全球气候变化与能源转型背景下电动汽车（EV）政策的多样性与评估难题，提出基于汉明距离和L1范数的定量分析方法。该方法量化政策与理想状态间差距，构建19个关键干预指标体系，细分技术、经济与监管三大类，评估政策质量与有效性。
创新提出三种疏远度得分优化策略，包括基于干预实施成本、生态系统效益与移动步数，结合线性优化模型实现实施成本最小化。通过印度各邦政策实证显示，基于实施成本策略在提升政策经济有效性方面表现最佳。
实验结果指出，不同地区政策疏远度得分差异显著，德利和马迪亚邦得分最低，最接近理想状态。应用优化策略后，各邦政策均明显改善，尤其是基于干预优先级的改进效果突出，展示了该方法在政策制定和资源配置优化上的潜力。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10664029
📖 第7篇
📌 应对澳大利亚国家电力市场系统行业与基础设施挑战的经济型精密频率控制辅助服务
An Affordable Sophisticated Frequency Control Ancillary Services for Australian National Electricity Market System Considering Industry and Infrastructure Challenges
作者：Hassan Haes Alhelou，Behrooz Bahrani，Jin Ma
针对澳大利亚国家电力市场（NEM）系统独特的自动发电控制（AGC）设计及互联线路不纳入控制范围造成的稳定性问题，提出了一种基于未知输入观测器（UIO）的创新精密频率控制框架，动态跟踪电力区域状态，提高系统稳定性。
该方法将互联线路功率偏差视为未知输入，结合可再生能源波动与负荷变动，构建完全分散式负荷频率控制方案，实现NEM集中式控制向分散式系统转型，显著提升安全性且无新增基础设施成本。
实验性能优异，控制效果显著优于现有工业方法，为澳大利亚电力系统提供成本效益兼具的频率控制解决方案，同时对国际电力系统推广完全分散式LFC方法具有重要示范意义，促进高比例可再生能源并网安全稳定运行。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10582544
📖 第8篇
📌 探索与量化事前市场力缓解机制对欧洲日前统一电力市场的影响
Exploring and Quantifying the Impact of Ex-Ante Market Power Mitigation in the Integrated European Day-Ahead Electricity Market
作者：Christos K. Simoglou，Pandelis N. Biskas，Georgios I. Tsoumalis，Alex D. Papalexopoulos
本文针对欧洲日前统一电力市场中默认能源投标（DEB）的事前市场力缓解机制，采用行为-影响分析方法，搭建大规模定量仿真框架，对18国市场数据进行时序模拟，评估DEB实施效果。
研究采用成本基准法确定机组参考水平，搭建混合订单和区块订单模型精确模拟市场出清，创新性扩展至包含非凸成本组合投标DEB计算问题，增强了模型适用性与复杂约束处理能力。
结果表明，DEB机制有效降低多数国家的日前市场出清价格，且总收入下降5.2%-9.9%。建议欧洲建立统一的市场力监测缓解体系，确保应对市场操纵，提升能源危机下社会福利及电力市场韧性。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10754903
📖 第9篇
📌 日前市场中的灵活爬坡产品采购：一种随机优化方法
Flexible Ramping Product Procurement in Day-Ahead Markets
作者：Ogün Yurdakul，Erik Ela，Farhad Billimoria
为应对电力系统爬坡需求日益增加的挑战，提出基于随机优化的灵活爬坡产品（FRP）采购框架。设计双通道市场，首通道基于随机机组组合模型提供非约束性咨询，次通道基于确定性模型实现财务约束力的日前市场出清。
解决现有FRP设计价格低估且滞留问题，强化对被承诺机组的奖励机制，有效提升FRP的可交付性和价格形成机制，降低市场外干预需求，明确启示未来FRP市场设计方向。
基于美国ISO数据验证框架优势，展示其在不同置信水平下显著降低系统运行成本且避免负荷削减的能力，相较基于95%置信区间规则方法更优，兼顾经济性与可靠性。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10663851
📖 第10篇
📌 考虑省间市场与可用输电容量的省内中长期竞价模型
Intra-Provincial Medium- and Long-Term Bidding Model Incorporating Inter-Provincial Markets and Available Transmission Capacity
作者：Xueqian Fu，Zhan Wang，Yanmin Guo，Wanyu Li，Zhuopeng Tang
针对中国日益完善的省级市场体系，提出将省间市场预出清结果作为边界条件，构建考虑省间影响的省内最优交易出清模型。模型充分融合参与主体的物理约束与经济特性，采用统一边际电价法实现集中竞价。
与传统无约束后校验模式相比，模型优势体现在构建了省间-省内衔接的ATC约束与曲线分解机制，确保交易有序运行。利用预出清作为边界，降低省内削减风险，综合考虑发电边际成本与输电容量制定合理报价与输电边界。
实证分析基于实际电力交易数据，显示优化模型下省内平均电价更真实且关键通道利用率提升至58.02%，新能源交易份额增至48.71%，社会福利达4.4175亿元，显著促进新能源消纳及交易效率提升。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10689650
📖 第11篇
📌 巴西远期市场中可再生能源风险管理：小时对冲的影响
Managing Renewable Energy Risk in the Brazilian Forward Market: The Impact of Hourly Hedging
作者：Alexandre Street，Bruno Fanzeres，Gustavo Carvalho
针对巴西长期远期市场驱动投资趋势，提出基于小时互换的分散式对冲方法，该方法利用24种不同交割小时的标准化远期合约，允许市场主体基于发电曲线与风险偏好自主管理风险，增强远期合同灵活性。
采用两阶段随机优化模型估算竞争均衡，基于28个风机与光伏电站数据，实证发现该机制提升整体福利9.5% ，个体确定性等价收益平均增幅达30%，显著增强风险管理能力。
机制呈现光伏夜间买入、日间卖出与风电相反的互补特征，实现跨时段风险分担。敏感性分析显示，该机制在维持福利的同时，提升远期合约参与度达25%，为高比例可再生能源风险管理提供新范式。
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/stampPDF/getPDF.jsp?tp=&arnumber=10740500
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