本发明属于可再生能源，尤其是涉及一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法、设备和介质。
背景技术：
1、实现“双碳”目标、构建新型电力系统是一项复杂的系统工程，不仅需要技术领域的重大突破，也需要政策市场的有力支持。市场机制是能源资源配置和气候治理的最高效手段，特别是在当前电力市场改革下的电网，绿电、绿证以及碳市场交易对电网的发电侧及用电侧有重大影响。作为实现能源资源配置和气候治理的高效手段，绿电市场、绿证市场与碳市场具有共性特征和关联性。绿证交易和碳交易分别发生在电网的发电端和用电端，而绿电交易连接着发电端和用电端。从成因上看，碳市场是政策驱动型市场，政府对企业的限排规定形成市场需求；而绿电交易主要是需求驱动为主，用户对绿电的需求形成了绿电交易市场。尽管两者形成根源不同，绿电交易和碳交易之间也无直接联系，但是两者通过碳电价格传导机制产生间接联系。此外，ccer(china certified emission reduction，国家核证自愿减排量)作为碳配额交易的一种补充形式，在交易主体及认证范围均有一定的重合，ccer有望成为打通碳市场与绿证、绿电市场的重要媒介。
2、电证碳市场模拟是指对电力市场中绿证以及碳市场中碳排放权(如ccer)的价格以及可再生能源发电比例等进行的预测和分析，系统动力学是一门建立在各因素的因果关系和反馈环的基础上，分析系统内部各变量之间的反馈结构关系来研究系统整体行为的交叉综合学科。中国专利申请cn117057831a公开了一种基于系统动力学的绿证市场与电力市场协同建模方法，基于系统动力学研究绿证交易与电力交易的衔接机制，分析两者的耦合作用机理，在此基础上，构建两者的协同发展模型，分析系统因素对电源结构的影响。但上述方法仅选择绿证及碳配额作为研究对象，目前关于电力市场、绿证市场与碳市场三个市场协同发展的研究少之又少，尚未关注电证碳市场协同发展的作用机制及影响。因此，需要设计一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，以全面、准确反映市场协同发展中各因素对各市场及电源结构的影响，辅助制定更为科学合理的能源和环境政策。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于系统动力学的电证碳市场协同建模方法、设备和介质，以全面、准确反映市场协同发展中各因素对各市场及电源结构的影响，辅助制定更为科学合理的能源和环境政策。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本发明提供一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、获取电证碳市场数据，输入基于系统动力学的电证碳市场协同模型，仿真获得电证碳市场模拟结果；
5、其中，所述基于系统动力学的电证碳市场协同模型的构建方式如下：
6、根据电证碳市场各子系统的关键因素，构建各子系统的因果关系图，其中，所述电证碳市场包括绿证交易子系统、电力交易子系统、ccer交易子系统和碳配额交易子系统；
7、根据电证碳市场各子系统的关键因素、关键因素的关联因素和各子系统的因果关系图，构建电证碳市场协同耦合的因果关系图和系统流图；
8、根据电证碳市场协同耦合的因果关系图和系统流图，建立基于系统动力学的电证碳市场协同模型。
9、进一步地，所述的电证碳市场各子系统的关键因素包括绿证价格、电力价格、ccer价格、碳配额价格和电源结构。
10、进一步地，所述的电证碳市场各子系统的关键因素的关联因素具体如下：
11、所述绿证价格的关联因素包括绿证价格变化、绿证超额需求、绿证预计购买量、绿证预计销量；
12、所述电力价格的关联因素包括电力价格变化、电力超额需求、电力供给、电力需求、电力需求增长率；
13、所述ccer价格的关联因素包括ccer价格变化、ccer超额需求、ccer预计购买量、ccer预计销量；
14、所述碳配额价格的关联因素包括碳配额价格变化、碳配额超额需求、碳配额预计购买量、碳配额预计销量；
15、所述电源结构的关联因素包括传统能源装机、可再生能源装机、传统能源发电量、可再生能源发电量。
16、进一步地，所述电证碳市场协同发展的系统动力学模型包括状态变量方程、速率变量方程、辅助变量方程和外生变量方程。
17、进一步地，所述状态变量方程为：
18、
19、其中，为绿证价格变化，为绿证初始价格，integ为积分函数，为绿证超额需求；
20、
21、其中，为可再生能源在建装机总量，为可再生能源初始在建总量，为可再生能源开始建设，为可再生能源建设完成；
22、
23、其中，icre为可再生能源装机总量，为可再生能源初始装机总量；
24、
25、其中，为绿电厂商所持有的绿证数量，为绿电厂商所持有的绿证初始数量，igc为颁发的绿证数量，sgc为绿证销售量，cgc2ccer为绿证转化为ccer的数量；
26、
27、其中，为买方电厂所持有的绿证数量，为买方电厂所持有的绿证初始数量，ugc为绿证使用数量；
28、
29、其中，为ccer价格变化，为ccer初始价格，为ccer超额需求；
30、
31、其中，为绿电厂商所持有的ccer数量，为绿电厂商所持有的ccer初始数量，iccer为颁发的ccer数量，sccer为ccer销售量；
32、
33、其中，为买方电厂所持有的ccer数量，为买方电厂所持有的ccer初始数量，uccer为ccer使用数量；
34、
35、其中，为碳配额价格变化，为碳配额初始价格，为碳配额超额需求；
36、
37、其中，为传统能源在建装机总量，为传统能源初始在建总量，为传统能源开始建设，为传统能源建设完成；
38、
39、其中，icte为传统能源装机总量，为传统能源初始装机总量；
40、
41、其中，为买方电厂所持有的碳配额数量，为买方电厂所持有的碳配额初始数量，scq为碳配额销售量，rcq为碳配额需求量；
42、
43、其中，为卖方电厂所持有的碳配额数量，为卖方电厂所持有的碳配额初始数量，icq为碳配额供给量；
44、
45、其中，为电力价格变化，为电力初始价格，为电力超额需求。
46、进一步地，所述速率变量方程为：
47、
48、其中，为可再生能源开始建设，为电力需求初始量，ρe为电力需求增长率(月)，pmre为可再生能源利润空间，hre为可再生能源平均利用小时数；
49、
50、其中，为可再生能源建设完成，delayfixed为延迟函数；
51、
52、其中，igc为颁发的绿证数量，gcre为可再生能源发电量，为发电量兑绿证系数，β为ccer项目比例；
53、sgc＝if(min(pgc,sgc)<0,0,min(pgc,sgc))
54、其中，sgc为绿证销售量，if为条件逻辑函数，min为判断逻辑函数，pgc为绿证预计购买量，sgc为绿证预计销量；
55、
56、其中，ugc为绿证使用数量，为绿证碳配额抵消，为其他绿证使用，η为绿证转换系数；
57、
58、其中，为绿证超额需求，pgc为绿证预计购买量，为绿证价格上限；
59、iccer＝gcre*λ*β
60、其中，iccer为颁发的ccer数量，λ为ccer基准减排因子；
61、sccer＝if(min(pccer,sccer)<0,0,min(pccer,sccer))
62、其中，sccer为ccer销售量，pccer为ccer预计购买量，sccer为ccer预计销量；
63、
64、其中，uccer为ccer使用数量，为ccer碳配额抵消，δ为影响系数，pcq为碳配额价格，为碳配额价格上限，为碳配额价格下限；
65、
66、其中，为ccer超额需求，为传统能源开始建设，pmte为传统能源利润空间，hte为传统能源平均利用小时数；
67、
68、其中，为传统能源建设完成，为碳配额超额需求，pcq为碳配额预计购买量，scq为碳配额预计销量；
69、
70、其中，ieq为碳配额供给，g为国内生产总值，gc为单位gdpco2排放，为电力行业占比；
71、scq＝if(min(pcq,scq)<0,0,min(pcq,scq))
72、req＝gcte*ete
73、其中，scq为卖出的碳配额，req为碳配额需求，gcte为传统能源发电量，ete为火电co2排放系数；
74、
75、其中，为电力超额需求，pe为电力价格，de为电力需求，se为电力供给。
76、进一步地，所述辅助变量方程为：
77、
78、其中，pgc为绿证预计购买量，为买方电厂所持有的绿证数量，ugc为绿证使用，sgc为绿证预计销量，pgc为绿证价格，为绿证初始价格，为买方电厂所持有的绿证数量)，smooth3i为信息平滑函数，为绿证价格变化，为碳配额价格上限，为碳配额价格下限，pmre为可再生能源利润空间，pccer为ccer价格，p为电力价格，为初始ccer价格，为初始电力价格，μ为ccer成本系数；
79、gcre＝icre*hre/12
80、
81、λ＝(λs+λw)/2
82、其中，gcre为可再生能源发电量，icre为可再生能源装机，hre为可再生能源平均利用小时数，为ccer价格上限，为ccer价格下限，sccer为ccer预计销量，为绿电厂商所持有的ccer数量，pccer为ccer价格，为初始ccer价格，λ为ccer基准减排因子，λs为太阳能减排因子，λw为风能减排因子；
83、ocq＝rcq*ω
84、其中，ocq为碳配额抵消，rcq为碳配额需求，ω为ccer抵消比例；
85、
86、gcte＝icte*hte/12
87、
88、se＝gcte+gcre
89、
90、其中，pcq为碳配额价格，为碳配额价格变化，为初始碳配额价格，为碳配额价格上限，为碳配额价格下限，pmre为火电利润空间，pe为电力价格，为初始电力价格，gcte为传统能源发电量，icte为传统能源装机，hte为传统能源平均利用小时数，pcq为碳配额预计购买量，为买方电厂所持有的碳配额，rcq为碳配额需求，scq为碳配额预计销量，为卖方电厂所持有的碳配额，se为电力供给，gcte为传统能源发电量，gcre为可再生能源发电量，为电力价格上限，为电力价格下限；
91、
92、其中，s为电源结构，icre为可再生能源装机，icte为传统能源装机。
93、进一步地，所述外生变量方程为：
94、
95、其中，de为电力需求，为初始电力需求，ρe为电力需求增长率，gc为单位gdpco2排放，为初始单位gdpco2排放量，ρgc为单位gdpco2排放降低率；
96、g＝g0+integ(g0*ρg/12)
97、其中，g为gdp，g0为初始gdp，ρg为gdp增长率。
98、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。
99、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法。
100、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
101、本发明根据电证碳市场各子系统的关键因素，构建各子系统的因果关系图，再根据电证碳市场各子系统的关键因素、关键因素的关联因素和各子系统的因果关系图，构建电证碳市场协同耦合的因果关系图和系统流图，据此建立电证碳市场协同发展的系统动力学模型，其中，电证碳市场包括绿证交易子系统、电力交易子系统、ccer交易子系统和碳配额交易子系统，ccer交易子系统作为媒介可以衔接多个交易子系统，辅助建立基于系统动力学的电证碳市场协同模型，通过对模型进行仿真，可以获得电证碳市场模拟结果，全面、准确反映市场协同发展中各因素对各市场及电源结构的影响，辅助制定更为科学合理的能源和环境政策。
1.一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述的电证碳市场各子系统的关键因素包括绿证价格、电力价格、ccer价格、碳配额价格和电源结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述的电证碳市场各子系统的关键因素的关联因素具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述电证碳市场协同发展的系统动力学模型包括状态变量方程、速率变量方程、辅助变量方程和外生变量方程。
5.根据权利要求4所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述状态变量方程为：
6.根据权利要求4所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述速率变量方程为：
7.根据权利要求4所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述辅助变量方程为：
8.根据权利要求4所述的一种基于系统动力学的电证碳市场模拟方法，其特征在于，所述外生变量方程为：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
