[發明專利]一種基于最小化碳減排成本的碳排放博弈行為控制方法

有效

• 申請號: 201810576271.X
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108921384B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 孫辰軍;馬偉;楊碩;曾鳴;孟詩語;田立燚;隆竹寒;王晟嫣
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司;華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種基于最小化碳減排成本的碳排放博弈行為控制方法及計算設備，該方法包括：生成聯盟碳減排成本模型，聯盟碳減排成本模型包括聯盟碳排放交易價格函數和聯盟邊際減排成本函數；對聯盟減排成本模型中的聯盟碳排放交易函數進行擬合處理，以生成國家碳減排成本模型，國家碳減排成本模型包括國家碳排放交易價格函數；對國家碳減排成本模型構造對應的最小化約束條件，并通過最小化約束條件求解國家碳減排成本模型；根據國家碳減排成本模型的求解結果更新聯盟碳減排成本模型，以基于更新后的聯盟碳減排成本模型計算碳排放交易市場中的總減排成本；通過博弈的方法對總減排成本進行最小化處理，以實現控制碳排放。

技術領域

本發明涉及能源環保領域，特別涉及一種基于最小化碳減排成本的碳排放博弈行為控制方法及計算設備。

背景技術

碳排放是關于溫室氣體排放的一個總稱或簡稱，由于溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳，因此用碳一詞作為代表。通常我們對降低碳排放量是從一個國家內部出發來討論的，比如對個人來說，少用空調和暖氣、少開車、少坐飛機等等，對工廠和企業來說，則是如何通過節能減污的技術來減少生產制造環節中的碳排放量。

若要從國家層面出發，考慮全球性的碳減排，設計和選擇增加各國參與的激勵措施的政策工具通常是成功達成諸如減少國際二氧化碳排放量等協議的關鍵。理論上，激勵可以基于特定政策工具的成本和收益進行比較，最高的激勵措施將是實現承諾目標的最高凈收益。但是，通過實證計算可以得出，政策帶來的凈收益通常難以實現。因此，尋求最低的成本，即采用成本效益的方法來實現設計和承諾的目標，或者在沒有參與安排的情況下，在總減排成本方面產生最大的節約成本，這是一種務實的做法替代。

然而，每個國家或聯盟擁有的補貼或福利都不同，則為那些不承諾減排的國家或聯盟設計激勵機制對于實現全球目標至關重要，必須評估各聯盟之間通過減排量確定的博弈進行合作。現有的碳排放博弈行為控制方法通常是利用氣候博弈理論來解決上述問題，而氣候博弈分析是基于斗雞博弈或囚徒困境博弈，強調對各種不確定因素的指定概率下發生損害的論證，但對參與交易博弈的聯盟或國家的碳排放量、碳減排能力和偏好沒有進行相適應考慮。

發明內容

為此，本發明提供一種基于最小化碳減排成本的碳排放博弈行為控制的技術方案，以力圖解決或者至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種基于最小化碳減排成本的碳排放博弈行為控制方法，適于在計算設備中執行，該方法包括如下步驟：首先，生成聯盟碳減排成本模型，聯盟碳減排成本模型包括聯盟碳排放交易價格函數和聯盟邊際減排成本函數；對聯盟減排成本模型中的聯盟碳排放交易函數進行擬合處理，以生成國家碳減排成本模型，國家碳減排成本模型包括國家碳排放交易價格函數；對國家碳減排成本模型構造對應的最小化約束條件，并通過最小化約束條件求解國家碳減排成本模型；根據國家碳減排成本模型的求解結果更新聯盟碳減排成本模型，以基于更新后的聯盟碳減排成本模型計算碳排放交易市場中的總減排成本；通過博弈的方法對總減排成本進行最小化處理，以實現控制碳排放。

可選地，在根據本發明的基于最小化碳減排成本的碳排放博弈行為控制方法中，聯盟排放交易價格函數以如下公式確定：

其中，表示聯盟l的碳交易價格比率，x、y和b分別表示輸入向量、輸出向量和非期望輸出向量的集合，g＝(g_y,g_b)表示期望的輸出g_y與非期望的輸出g_b的產生方向的向量，β為方向距離，且其值屬于P^coalition-l(x)范圍內，P^coalition-l(x)表示輸入向量集合x在聯盟l的輸出集合，表示在β值處于P^coalition-l(x)中時從y+β·g_y和b-β·g_b中確定一個較大值。