Framework for Integrated Energy Market Trading Strategy Considering User Comfort and Energy Substitution Based on Stackelberg Game: A Case Study in China

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:The Stackelberg game model with user comfort quantification provides a novel approach for multi-agent energy market optimization.

🏢実務担当者:Energy market operators can use the framework to design integrated trading mechanisms that balance economic and welfare objectives.

🏛政策担当者:Regulators can reference the model to develop policies that incentivize demand response while maintaining consumer satisfaction.

統合エネルギー市場が複数ステークホルダー共存モデルへと進化するにつれ、相互作用するステークホルダー間の経済効率、ユーザーの福利、およびシステムレベルの持続可能性のバランスを取ることが重要な課題となっており、特に急速に発展する中国の地域統合エネルギー市場において顕著である。そこで、ユーザーの快適性とエネルギー代替要件を満たしつつ、費用対効果の高い電力および熱供給を実現するために、本研究は統合エネルギー生産者（IEP）、統合エネルギー事業者（IEO）、および負荷集約事業者（LA）を含むStackelbergゲームに基づく市場取引フレームワークを提案する。第一に、統合エネルギー市場の枠組みと取引モードを確立し、IEPとIEOの利益モデルを定式化する。ユーザーのエネルギー代替行動を考慮し、ユーザーの快適性を定量化して市場意思決定におけるユーザー福利を明示的に反映し、市場取引に参加するLAの消費者余剰モデルを開発する。第二に、電源・負荷間のエネルギーフローを組み込むことにより全参加者の戦略を調整するStackelbergゲームフレームワークを構築し、均衡解が一意であり二次計画法を用いて求解可能であることを証明する。最後に、中国河北省の歴史的データに基づくケーススタディを実施し、提案戦略を検証する。結果は、提案手法が全ステークホルダーの利益を効果的に調整し、ユーザーの快適性を低下させることなく需要応答能力を強化し、地域統合エネルギー市場における供給側と需要側の両方の経済的利益を改善することを示している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

As the integrated energy market evolves toward a multi-stakeholder coexistence model, balancing economic efficiency, user well-being, and system-level sustainability among interacting stakeholders has become a key challenge, particularly in the rapidly developing regional integrated energy markets in China. Thus, to satisfy user comfort and energy substitution requirements while achieving cost-effective electricity and heating supply, this study proposes a Stackelberg game-based market trading framework involving an integrated energy producer (IEP), an integrated energy operator (IEO), and a load aggregator (LA). First, the integrated energy market framework and transaction modes are established, and the profit models of IEP and IEO are formulated. Considering users’ energy substitution behavior, user comfort is quantified to explicitly reflect user welfare in market decision making, and a consumer surplus model is developed for LA participating in market transactions. Second, a Stackelberg game framework is constructed to coordinate the strategies of all participants by incorporating source–load energy flows, and the equilibrium solution is proven to be unique and solvable using quadratic programming. Finally, a case study based on historical data from Hebei Province, China, is conducted to validate the proposed strategy. The results demonstrate that the proposed method effectively coordinates the interests of all stakeholders, enhances demand response capability without reducing user comfort, and improves economic benefits for both supply and demand sides in regional integrated energy markets.

• openalex https://doi.org/10.3390/su18084042first seen 2026-05-15 17:00:09 · last seen 2026-06-02 04:59:01