考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。     

综合能源系统两阶段鲁棒优化调度及碳-绿色证书联合交易下重复收费的影响

推进碳-绿色证书联合交易机制,实现碳交易与绿色证书交易的良性互动,有利于多市场环境下综合能源系统(IES)的健康发展。在此背景下,提出了将碳-绿色证书联合交易引入IES的优化调度方法,并分析了联合交易引起的重复收费问题及其影响。在碳-绿色证书联合交易模型中引入交易权重因子,建立了碳-绿色证书联合交易下重复收益的量化方法;构建min-max-min结构的IES两阶段鲁棒优化调度模型,利用盒式不确定集合来刻画新能源出力的不确定性,通过调节不确定参数来求解IES参与不同市场的最优成本;通过仿真算例验证了所提方法在降低碳-绿色证书重复交易收益率、提高系统运行经济性以及新能源消纳率方面的作用。     

考虑氢能绿证的电-氢综合能源系统机会约束优化调度

随着“双碳”目标的提出,氢能产业迎来重要的发展阶段,氢能生产、运输、存储的关键技术不断突破,电力网络和输氢网络之间有望呈现深度耦合。基于输氢网络的详细模型,提出了一种电力系统和输氢系统联合优化调度模型。考虑电制氢的绿证效益,构建计及绿证交易的电-氢综合能源系统日前调度模型;在确定性模型的基础上,采用机会约束处理风电波动带来的不确定性,构建电-氢综合能源系统的机会约束优化调度模型;通过算例测试验证所提模型的有效性,研究绿证价格和机会约束对调度结果的影响,并分析电制氢机组参与平抑波动的情况。     

考虑氢能系统热回收的电氢区域综合能源系统日前优化运行

大力发展以电氢为核心的区域综合能源系统是实现能源系统绿色低碳转型的关键路径。针对现有研究因未系统考虑氢能系统热回收利用,导致能量利用效率低、经济性差等问题,提出考虑氢能系统热回收的电氢区域综合能源系统日前优化运行方法。首先,充分考虑氢能设备变效率、多工况的运行特征,研究不同类型电解水、氢燃料电池和甲烷化设备的产热特性和热回收原理,基于热力学方程和物理反应原理建立氢能系统热回收运行模型;然后,提出考虑氢能系统热回收的电-热-氢多能协同运行架构,建立区域综合能源系统日前优化运行模型;最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。仿真结果表明,氢能系统热回收可有效提高能源利用效率和多能协调运行能力,降低系统运行成本。     

含碳-绿色证书联合交易机制的综合能源系统日前优化调度

随着能源互联和低碳电力的持续推进,综合能源系统(IES)将成为节能减排的重要载体.结合碳排放权交易(CET)和绿色证书交易(GCT)机制,提出含碳-绿色证书联合交易机制的IES优化运行模型.在分析CET和GCT机制的基础上,搭建碳-绿色证书联合交易市场框架,打破传统碳和绿色证书市场交易的壁垒;综合考虑IES的购电成本、...     

计及碳排放权交易的微网孤岛运行经济负荷分配

微网孤岛运行为微网提供了更高的供电可靠性和灵活性。碳排放权交易将逐步在中国实施。其有利于提高微网经济性。为了研究碳排放权交易对其影响程度,构建微电源、储能装置及数学模型,建立了微网孤岛运行优化模型,以经济成本最低为目标,运用自适应全局人工鱼群算法,求解微网电能调度方案,并分析其经济性,结果表明,碳排放权交易能显著提高微网经济性。     

基于博弈理论的微电网电碳联动多边交易优化方法研究

基于目前已有电力交易市场及碳交易市场背景,寻求用户自备电厂与风电发电企业交易双方利益最大化及 促进风电消纳的微电网日前经济调度方法.针对高比例DG 接入的微电网存在调峰难度大、分布式能源消纳难的问 题,提出用户自备电厂发电权的交易机制,传统能源电厂获取发电权和碳排放权交易的收益,新能源发电商获得发电 盈利的收益,引导优质的新能源发电容量置换老旧的传统能源容量,提升发电的经济性及环保性;同时,建立新能 源＋独立用户直接交易模型,引导用户侧资源参与新能源消纳,用户在交易过程中获取消纳新能源的收益,新能源发 电商通过支付用户响应成本获取发电额度,提升发电收益.算例结果表明,在用户侧和清洁能源端开展发电权交易对 于风电消纳具有较高的经济性和可行性.     

主动配电网中基于统一运行模型的电制氢(P2H)模块组合选型与优化规划

电制氢(power-to-hydrogen,P2H)技术由于兼顾能量转换能力与灵活性,近年来成为解决主动配电网内可再生能源消纳问题的一种备受关注的解决方案.考虑3种P2H主流技术:碱性电解(alkaline electrolysis cell,AEC)、质子交换膜电解(proton exchange membrane ...     

考虑电解槽动态制氢效率的氢网运行优化EI北大核心CSCD

随着对减碳需求的持续关注,氢经济迅速发展。氢气管网运输能够解决氢气规模化利用的难题,氢网运行的理论研究将为其应用奠定坚实基础。为此,该文对氢网及相关设备运行展开研究。首先,为弥补现有电解制氢效率理论研究的不足,对电解槽动态制氢效率进行精细化建模,该模型同时考虑制氢功率和老化对制氢效率的影响。在此基础上,以满足氢网负荷需求、氢网络及相关设备运行约束为前提,以实现氢网一天的购电成本最小为优化目标,构建考虑电解槽制氢效率特性的氢网运行优化模型,并进一步将其转化成线性化模型以便于求解。最后,基于某工业园区20节点氢气网络,详细分析氢网潮流分布、电解槽运行策略以及储氢罐容量对氢网运行成本的影响。结果表明:考虑电解槽动态制氢效率的氢网运行策略会降低氢网实际运行成本,合理配置储氢罐容量有利于氢网效益的最大化。     

考虑碳-绿色证书交易机制的新能源跨省交易模型

针对我国可再生能源就地消纳困难问题,提出需求响应下考虑碳-绿色证书交易机制的新能源跨省出清模型。首先,论述了省内-省间双层电力市场运作框架;然后,构建以省内运行成本最小与省间新能源出清价格最低为目标函数的两层电力市场优化模型,通过拉格朗日对偶原理以及KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将下层模型转化为等价的上层问题约束条件,采用大M法（big M method）化非线性问题为线性问题;最后,以我国某地区电力市场为实际算例对模型进行分析。结果表明,所提模型能明显改善负荷峰谷差,有效提高系统运行环保性及经济性。     

多市场情形下燃煤发电企业交易策略分析

随着我国电力市场的改革和节能减排政策的推进,针对发电行业的市场型政策日益增多。从燃煤发电企业参与碳排放权市场和发电权市场的角度出发,以企业利润最大化为目标,研究了发电商在电力市场中的5种组合交易策略,利用Matlab中的fmincon函数对发电企业的最优发电计划进行了计算,使燃煤发电商在众多政策背景下最大化自身经济性。研究结果表明,对于环保节能的大容量机组,同时进行发电权交易和碳排放权交易时所获得的利润明显高于单纯的发电权交易或碳排放权交易;对于一些发电成本较高的机组,可将其发电权全部出售,以此获得一定的利润。同时,分析了拍卖比例、发电权价格等因素对企业利润和碳排放量的影响。     

风险管控下计及绿色证书交易的光伏-氢多主体合作运行方法

针对源-荷不确定性下的多主体合作运行问题,提出一种风险管控下计及绿色证书交易的光伏-氢多主体合作运行方法。分析绿色证书参与交易的运行机制;建立考虑绿色证书的光伏模型和考虑可再生能源消纳任务的电制氢模型,使光伏与电制氢合作运行实现绿色证书的交易,帮助各主体获取额外收益,刺激各主体获取超额利润;同时,利用条件风险价值方法对模型进行风险管控,以降低可再生能源和负荷的不确定性对超额利润的影响;建立考虑风险管控的光伏与电制氢合作模型,进一步提高各主体超额利润,并运用交替方向乘子法进行求解。最后,通过算例验证所提合作模型的有效性。     

含绿色证书跨链交易的综合能源系统运行优化

综合能源系统内可再生能源发电消纳率低和财政补贴压力大仍是制约其发展的主要问题.鉴于此,结合区块链技术和绿色证书交易机制,提出了含绿色证书跨链交易的综合能源系统优化模型.首先,分析了基于配额制的绿证交易流通机制和在区块链上部署绿色证书交易的可行性;其次,将不同市场主体划分为多链域结构,设计了不同链域间绿色证书跨链交易框架...     

考虑天然气混氢的园区综合能源系统电制氢优化配置

电制氢和天然气混氢技术在促进可再生能源消纳、降低系统碳排放量方面具有良好的理论研究和工程应用前景。面向含高比例可再生能源的园区综合能源系统,提出一种计及天然气混氢及跨季节存储的电制氢优化配置方法。首先梳理了含氢园区综合能源系统的运行框架和能量流动关系,建立园区内部能源生产、转换与存储设备的数学模型,其次以设备的年化投资成本、园区综合能源系统的年度运行成本和碳交易成本最优为目标,提出电制氢优化配置模型。最后通过算例分析表明电制氢及天然气混氢技术的引入可提升可再生能源的消纳能力,降低系统的整体经济成本和碳排放量,并分析了电解槽投资成本、混氢体积分数上限以及经济性和低碳性成本权重系数变化对规划运行结果的影响。关键词：园区综合能源系统;电制氢;天然气混氢;碳交易;跨季节储氢;优化配置 中图分类号：TM732     

基于区间规划的多区域行业间碳排放权交易模型研究

碳排放权交易是为促进全球温室气体减排所采用的市场机制。在区域及行业层次的CO₂减排目标基础上,考虑交易过程不确定性特性及交易参数浮动特征,运用区间线性规划方法,建立了多区域行业间碳排放权交易模型,并应用于仿真案例研究,以期为区域及行业层次碳排放权交易管理决策提供有效的技术支持。     

考虑蓄电池与电制氢的多能源微网灵活性资源配置双层优化模型

高比例可再生能源的间歇性进一步加剧了电力系统安全稳定运行风险,使得灵活性资源配置愈发关键,因此有必要开展电力系统灵活性资源规划配置研究。文章提出了一种考虑蓄电池与电制氢设备特性的微网灵活性资源配置与运行协同优化双层模型。上层目标为系统年碳排放量最小与年化综合利润最大,下层目标为系统日运营利润最大,开展满足电-氢负荷下的容量规划案例分析,并设置不同灵活性技术成本下降情景,设计经济性、清洁性、灵活性指标对比评判不同情景下两种技术的竞争力。结果表明：所提优化配置方法能够以较小的经济代价实现系统环境效益的大幅提升,目前蓄电池相较电制氢技术更具综合性优势,但后者在未来具有更大的获益空间和市场潜力。     

基于优惠价格的绿色电力证书交易模型

在分析绿色电力证书价格形成机制的基础上,研究可再生能源电价附加资金补贴金额、补贴结算周期和拖延周期、消费者偏好等因素对绿色电力证书销售价格的影响。为研究随机情况下绿色电力证书的成交价格,建立基于蒙特卡罗的绿色电力证书交易模型,通过内蒙古某大型煤电企业认购风电和光伏绿色电力证书的实例计算,验证该模型的实用价值。     

考虑动态成本的风火电发电权交易多目标优化

发电权交易对促进风电等新能源发电消纳具有重要意义。考虑风电场和火电厂发电权交易的动态度电成本,计算了保证双方经济效益均增加的交易价格。建立了风电消纳量最大和总经济效益最大的多目标优化模型,结合算例,得出了发电权交易电量和交易价格的优化结果。计算结果表明,以风电消纳量最大和总经济效益最大的多目标优化,可以提高发电权交易积极性,促进风电消纳和节能减排,提高社会经济效益。     

氢能——绿色能源的未来

<正>氢是通过一定的方法利用其它能源制取的一种不依赖化石燃料的储量丰富的可再生能源。它的主要优点有:燃烧热值高,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍;燃烧的产物除水和少量氮化氢