Multi-market Transaction Method for Intergrated Energy System of Steel Industrial Park Considering Multiple Flow Coupling

ZHANG Rufeng; YUAN Rui; CHEN Houhe; SUN Haihang; DU Ershun; FU Linbo

doi:10.7500/AEPS20241125005

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Multi-market Transaction Method for Intergrated Energy System of Steel Industrial Park Considering Multiple Flow Coupling

Basic Research | 更新时间：2026-02-28

- Multi-market Transaction Method for Intergrated Energy System of Steel Industrial Park Considering Multiple Flow Coupling
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 21, Pages: 85-97(2025)
- 作者机构：
  
  1.东北电力大学电气工程学院，吉林省吉林市 132012
  2.清华大学低碳能源实验室，北京市 100084
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2023YFB2407300)
- DOI：10.7500/AEPS20241125005
  CLC：
- Received：25 November 2024，
  
  Revised：2025-04-10，
  
  Online First：19 June 2025，
  
  Published：10 November 2025
- 稿件说明：
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张儒峰,袁瑞,陈厚合等.考虑多流耦合的钢铁园区综合能源系统多元市场交易方法[J].电力系统自动化,2025,49(21):85-97.

ZHANG Rufeng,YUAN Rui,CHEN Houhe,et al.Multi-market Transaction Method for Intergrated Energy System of Steel Industrial Park Considering Multiple Flow Coupling[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(21):85-97.
张儒峰,袁瑞,陈厚合等.考虑多流耦合的钢铁园区综合能源系统多元市场交易方法[J].电力系统自动化,2025,49(21):85-97. DOI： 10.7500/AEPS20241125005.

ZHANG Rufeng,YUAN Rui,CHEN Houhe,et al.Multi-market Transaction Method for Intergrated Energy System of Steel Industrial Park Considering Multiple Flow Coupling[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(21):85-97. DOI： 10.7500/AEPS20241125005.

摘要

钢铁企业有很大的节能减排潜力，但钢铁企业参与电网供需互动积极性不足。因此，提出了钢铁园区综合能源系统(IES)参与多元市场协同交易方法，引导钢铁园区节能减排，实现经济运行。首先，考虑物质流、能流和碳流的耦合关系，提出基于物质流-能流-碳流耦合的钢铁园区IES架构。其次，基于生产工序运行、用能以及碳排放特性，构建考虑物质流-能流-碳流耦合的钢铁园区IES调控模型。然后，响应分时电价、阶梯式碳-绿证联合交易机制，构建考虑物质流-能流-碳流耦合的钢铁园区IES参与电-碳-绿证市场协同交易模型。最后，提出了钢铁园区IES参与多元市场的协同交易方法并通过仿真分析验证了所提出方法实现钢铁园区节能减排、经济运行的可行性。

Abstract

Steel enterprises have significant potential for energy conservation and emission reduction. However

the steel enterprises often lack enthusiasm in participating in the interaction between power supply and demand in power grid. To address this issue

this paper proposes a collaborative transaction method for the integrated energy system (IES) of steel industrial park in multiple markets

aiming to guide the steel industrial park towards energy conservation and emission reduction and to achieve the economic operation. Firstly

considering the coupling relationships among material flow

energy flow

and carbon flow

an IES architecture for steel industrial park based on the material flow-energy flow-carbon flow coupling is proposed. Secondly

based on the characteristics of operational production processes

energy consumption

and carbon emission

a regulation model for the IES of steel industrial park considering the material flow-energy flow-carbon flow coupling is constructed. Thirdly

in response to time-of-use (TOU) prices and a tiered carbon-green certificate joint trading mechanism

a collaborative transaction model is developed. This model enables the IES of steel industrial park to participate in electricity

carbon

and green certificate markets considering the material flow-energy flow-carbon flow coupling. Finally

a collaborative transaction method for the IES of steel industrial park participating in multiple markets is proposed. Through simulation analysis

the feasibility of the proposed method in achieving energy conservation

emission reduction

and economic operation in steel industrial parks is demonstrated.

关键词

Keywords

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