碳交易政策电力碳减排空间溢出效应研究

电力是我国碳排放量最高的行业,也是全国碳市场的交易主体,推动电力行业低碳发展是中国实现“双碳”目标的重要抓手。基于2005—2019年我国30个省份电力行业面板数据,考虑电力碳强度的空间相关性,构建空间双重差分模型分析碳交易政策对电力行业碳强度的影响,检验碳交易政策的空间溢出效应;在此基础上,进一步构建中介效应模型分析碳交易政策的影响机制。研究发现：碳交易政策能够显著降低电力行业碳强度,并且这种抑制作用逐年增强,政策对碳强度的减排效果比碳排放总量更好;电力行业碳强度具有显著的空间正相关性,试点地区实施碳交易政策能够形成政策溢出效应,推动相邻地区碳减排;碳交易政策主要通过调整能源消费结构、降低电耗强度和促进产业结构升级来降低电力碳强度。基于上述结论,提出了相关政策建议。     

碳交易试点政策与电力行业碳减排

低碳战略下,碳交易制度对于电力行业的碳排放量具有重要影响。以碳交易地方试点政策作为准自然实验,利用中国2006—2018年30个省际面板数据,采用双重差分模型检验了碳交易政策的实际影响效果。发现：（1）相对非试点地区,试点地区电力行业碳排放量具有更为迅速的下降趋势;（2）试点地区碳交易总量越高,交易额越大,则该地区电力行业碳排放量越低。结论表明：中国的碳交易试点制度对于地区电力行业碳排放具有控制作用。     

电力碳排放计量技术现状及展望

电力行业是我国碳排放的重点领域,也是实现“双碳”目标的主要“责任人”。精准的电力碳排放计量是评估各地区、各行业、各企业的碳排放量,制定合理可行的碳达峰、碳中和实施路径的基础。文中对电力碳交易、碳排放计量现状进行分析,总结发电侧、电网侧及用户侧碳排放计量的技术现状。针对电力碳排放计量技术在电力低碳调度、低碳需求侧响应等工作中的应用现状,提出优化碳排放计量技术的关键性问题和未来发展方向,为电力行业碳排放计量的进一步研究提供参考和借鉴。     

跨省区碳交易机制下发电碳排放配额分配方法

碳交易是促进低碳减排的重要手段,而碳排放配额的分配则是碳交易的重要前提。在传统碳排放配额分配方法的基础上,结合跨省区碳交易的特点和电力行业的实际情况,提出了跨省区碳交易机制下发电碳排放配额的分配方法。该方法包含两级分配模型,一级分配模型综合考虑经济发展原则和历史责任原则,并兼顾省区之间能源禀赋差异和跨区电力交换,保证配额分配的公平性;二级分配通过总结一套满足公平性的分配规则,提出了基于公平分配规则的省内发电碳排放配额分配模型。最后,针对南方五省区电力行业进行算例分析。结果表明,所提分配方法能公平合理地分配发电碳排放配额。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

基于碳排放特性及碳交易规则的热电联产机组经济性分析

在调峰和碳交易的政策下，热电联产机组面临更加复杂的背景。为了得到抽凝热电联产机组全工况碳排放特性、收益分布、以及碳交易经济性，为机组参与碳交易应对碳市场波动提供参考，利用EBSILON仿真软件结合Python程序得到机组全工况碳排放分布以及收益组成。结果表明：机组度电碳排放量与负荷呈反比；以电负荷325 MW和150 MW为例，供电碳排放强度从903.54 g/(kW·h)上升到1 015.28 g/(kW·h)，碳排放总量与负荷呈正比；调峰收益占比最高可达55%，碳交易收益占比最高可达8%；调峰收益在低负荷占比大，而碳交易收益在高、中负荷占比较大；对比碳价从40元/t变化到90元/t和供电碳排放标准从原来的0.9倍变化到1.3倍，得到供电碳排放标准改变对碳交易收益有更大影响；供电碳排放标准的制定应当结合机组排放水平，过高或者过低都会影响热电联产电厂参与碳交易的积极性。     

需求响应下计及电碳市场耦合的多元主体成本效益分析

成本效益研究有助于了解各市场主体的效益情况和交易意愿,从而指导市场制定更加合理的交易机制。文章提出了一种需求响应(demand response, DR)下计及电碳交易市场耦合的多个市场主体的成本效益分析方法。首先将碳交易中的单位碳排放成本计入各发电机组的报价函数中进行统一出清,体现碳交易与现货市场运营的耦合;其次,考虑了需求响应下电碳耦合市场中各个主体的交易机制,提出了发电侧、用户侧、负荷聚合商、储能运营商及电网侧的成本效益分析模型。最后,对中国某省电网某实际运行日进行了算例分析,结果表明,碳排放权交易市场运作将抬高电力市场出清价格,影响相关主体的成本与效益。     

电力碳排放区域分摊的原则与模型

电力行业是主要的碳排放部门,其碳排放产权的合理界定是区域减排合作的基础.针对电力跨区输送的碳排放产权界定问题,考虑电力供应的社会贡献和环境代价,提出了以公平性为基础的分摊原则.基于电力市场下潮流追踪思想,建立了碳流追踪数学模型.该模型通过追溯受电区域的电力来源进行碳排放产权的合理分配,有利于促成区域减排合作、促进能源结构和区域经济的协调发展.上述碳排放分摊原则和模型同样适用于电力碳交易市场,有利于从用户侧激励电力节能减排的实施.实际算例验证了上述方法的正确性和可行性     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

考虑碳交易风险的发电商低碳调度策略

2017年底我国将实施碳排放权交易制度,在碳交易市场环境下发电商面临着碳交易价格不确定带来的风险,考虑碳交易风险的发电商低碳调度问题值得研究。借鉴金融领域风险管理的理论,利用条件风险价值(CVaR)为风险计量指标,提出了考虑碳交易风险的发电商低碳调度优化模型。应用该模型对发电商的碳交易组合优化决策进行了计算。同时,分析了发电商风险偏好置信度、碳交易价格变化以及碳排放限额等因素对发电商碳交易风险的影响。算例验证了所提出模型的有效性,发电商可以利用该模型优化发电,平衡利润和风险,对发电商的交易决策具有一定的参考价值和指导作用。     

考虑碳排放权分配的低碳电源规划

在低碳经济环境下,电力行业实行CO2减排势在必行。而低碳环境下的电源规划则是实现CO2减排的关键之一。"总量管制与排放交易"是公认的实现CO2减排及获得低碳效益的有效措施。而推行该措施的关键在于碳排放权的分配方式。文中从低碳政策、低碳技术和低碳市场3个方面分析了低碳因素对电源规划的影响;提出了基于区域比较的碳排放权分配机制,并将低碳因素引入传统的电源规划模型,建立了低碳电源规划模型;应用改进的基于差分进化的粒子群优化算法求解低碳电源规划问题,并通过仿真算例对所建立的规划模型进行了验证。仿真结果表明了所建模型的正确性和适用性,为当前的电源规划工作提供了有益的参考。     

基于碳排放绩效指标的家电产品碳足迹分析

本文介绍了碳排放绩效指标,以及一种碳足迹计算方法。同时开发一款软件,该软件可以实现家电产品碳排放绩效评价,以及完成产品碳足迹的计算。以液晶电视为例,对本方法及软件进行了应用。     

火电机组碳排放特性研究及管理建议

为研究燃煤机组碳排放特性,在深入分析GB/T32151.1-2015中计算碳排放量方法学的基础上,建立了供电碳排放强度简化计算模型和详细计算模型,并通过实测单位热值含碳量和碳氧化率数据对所建模型进行了可靠性验证,证明了所建模型能相对准确快速地获得机组碳排放强度。以某电厂超高压循环流化床机组为例,基于所建模型深入分析了供电煤耗和煤种对碳排放相关指标影响,结果表明供电煤耗和煤种标煤的碳排放系数的减小可显著降低机组碳排放强度,并给出了发电企业控制碳排放的相关建议,为发电企业碳排放管理工作提供了参考。     

基于电力系统碳排放流理论的碳排放分摊模型研究

提出一种电力系统碳排放产权界定分配的模型。分摊模型以电力系统碳排放结构分解为切入点,借鉴负荷分析理论将电力系统碳排放以其所对应的电能用途分成了综合用电负荷碳排放、网损碳排放、厂用电碳排放等3部分。确定结构成分并与电力系统碳排放流的计算指标对应后,计算得到系统中各碳排放流成分分布;运用潮流追踪对系统网损引起的碳排放进行分配定量,最后得到系统实时碳排放的产权分配结果。在对IEEE14标准节点进行算例分析后,其结果证明了本文所述模型的可行性与正确性。     

双碳目标下基于分解-集成的月度煤电需求预测研究

月度煤电需求预测对于指导双碳目标下煤电发展及保障能源供应具有重要意义,但是月度煤电需求变化具有非平稳性、非线性的特点。为准确预测未来火电需求的变化,基于分解-集成思想,改进奇异谱分析（ISSA）将原始序列进行分解重构,得到多个不同频率的子序列,应用麻雀搜索算法（SSA）改进的极限学习机（ELM）模型预测各子序列,叠加后得到最终煤电需求预测值。以江苏省煤电需求为例,将所提方法与基于集合经验模态分解（EMD）的EMD-SSA-ELM模型和未经分解的SSA-ELM模型进行对比,结果表明所提方法能有效去除噪声分量的影响,误差值最小,平均绝对百分比误差相较于EMD-SSA-ELM与SSA-ELM分别降低8.0%和17.6%,预测精度更高,适用性更好。     

活化处理的活性炭吸附汞的试验研究

汞为煤中痕量元素,在煤燃烧过程中将会排放到大气中,给环境和人类健康带来危害。采用活性炭对汞的排放进行控制。对原始的活性炭颗粒用硫化钠、氯化锌浸泡进行活化处理,研究了他们的汞吸附性能。结果表明：活化处理后能有效提高活性炭的汞吸附性能,而且,用氯化锌处理的活性炭的汞吸附性能要好于硫化钠处理的。     

聚酰亚胺基碳纤维的形貌分析

采用溶胶-凝胶法合成了酮酐型聚酰胺酸(PAA),经高压静电纺丝过程得到PAA纳米纤维,热亚胺化之后得到聚酰亚胺(PI)纳米纤维,再经过600℃到1 000℃的高温碳化制得PI基碳纤维.炭化的产率小于42%.用扫面电镜(SEM)表征了不同碳化温度下的PI纳米纤维的形貌.分析结果表明.在碳化过程中,纤维间出现扭转、弯曲和粘连的现象.     

Carbon nanotubes

The authors give a overview of the research being pursued at NASA Ames on carbon nanotube growth, processing, electronic properties and device applications     

残碳对锅炉结渣影响的试验研究

锅炉受热面结渣问题是影响锅炉正常运行的重要因素之一。采用测量不同碳含量的神木煤灰样的特性温度和结渣强度以及对试样的XRD物相分析,研究残碳对煤灰结渣特性的影响规律。发现碳含量为1%或高于15%时使神木煤灰样的灰熔点明显提高,同时含碳8%以上也引起结渣的剪切强度下降。所以,通过控制灰渣中的碳含量可以缓解结渣,并使其容易清除。