社区能源市场中基于多轮优先匹配的P2P能源交易策略：提升城市能源枢纽规划的低碳经济性

【编辑推荐】本研究提出融合灰狼优化(GWO)算法的多轮优先双向匹配策略，通过14用户社区的P2P（点对点）能源交易实证分析，证明该方案使产消者(prosumer)利润最高提升409.92%，消费者成本降低263.82%，碳排放成本较基准场景下降31.13%，为可持续社区能源市场提供了兼顾经济性与环境效益的解决方案。

　　

研究亮点

• 开发了集成优先级的多轮匹配框架，允许交易双方根据偏好动态选择买卖对象

• 评估了夏/雨/冬三季的经济影响，消费者成本显著降低，卖家收入机会增加

• 通过电网韧性分析验证策略优势，相比传统单轮交易提升局部可再生能源利用率

• 社区级P2P市场使参与者共同贡献碳排放削减，形成环境-经济双收益闭环

社区能源交易系统机制

在住宅区P2P能源网络中，产消者(prosumer)可将富余光伏(PV)发电直接交易给消费者。该网络通过信息层（交易平台）和物理层（电网设施）实现去中介化交易，核心目标是最大化可再生能源本地消纳并缓解峰值负荷压力。

系统建模与假设

研究设定含N个节点的住宅社区，节点代表接入配电网的户用单元。产消者通过光伏+储能系统实现与主网的双向交互，消费者在P2P交易未满足需求时从电网购电。采用GWO算法优化包含负荷曲线、光伏出力、电池充放电等变量的能源管理模型。

仿真结果

供需平衡分析显示：

• 情景5（多轮交易）使产消者P-1至P-7利润较情景4提升148.34%-409.92%

• 消费者C-1至C-7能源成本降低3.39%-263.82%

• 碳排放成本较基准情景1下降31.13%，形成"产消者增收-消费者降本-碳减排"三重效益

讨论与展望

网络层能源管理策略显著提升分布式系统性能，未来可结合区块链技术增强交易透明度，并探索跨社区能源共享模式。当前框架在峰时负荷转移和局部消纳方面展现出突破性潜力。

结论

针对7产消者+7消费者的社区验证表明，多轮P2P交易策略通过：

1. 提升光伏发电利用率

2. 降低电网依赖度

3. 创造碳信用收益

   为可持续社区能源市场提供了创新解决方案。