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     

一种考虑输电费用分摊的电力交易方法

介绍一种实用的考虑输电费用分摊的电力交易方法。该方法基于直流潮流方程，在忽略网损的前提下，把线路有功潮流表示为各个节点注入有功的线性函数，反映线路潮流的实际来源及各节点对输电线路的利用程度，并以此为依据在各节点间分摊输电费用，提出输电费用分摊因子的概念。采用该方法对一个7节点输电系统某时段的电力交易进行仿真计算。计算结果表明，此方法是可行、合理和公平的，具有一定的实际应用价值。     

考虑静态电压稳定的低碳电力调度

为使低碳电力调度满足电网静态电压稳定性的要求,分析碳捕集系统对电厂上网功率的影响,并推导碳捕集系统运行功率的上、下限求解方法。在此基础上,提出一种考虑静态电压稳定的低碳调度模型,在满足电网运行和电压稳定裕度约束的条件下,使电厂发电和碳排放成本之和最小。所提模型以碳价为纽带,协调了调度方案在经济性、环保性和稳定性方面的不同要求,为控制二氧化碳的排放提供了一种可操作的方法。采用内点法对所提模型进行求解,并在IEEE30节点系统和某一实际系统上验证了所提方法的有效性。     

基于碳排放流理论的电力系统源-荷协调低碳优化调度

在低碳电力的背景下,需求侧资源逐渐参与电力系统调度,为降低电力系统碳排放提供了新思路.建立了一种考虑碳排放流理论和以碳价为价格信号的需求响应电力系统两阶段低碳优化调度模型.首先,以电力系统经济调度为一阶段优化模型.其次,基于Shapley值碳责任分摊方法,计算出各负荷侧碳责任合理范围并由此提出阶梯碳价定制方法,然后基于...     

低碳电力调度方式及其决策模型

低碳要素的引入将为传统的电力调度方法带来新问题和新挑战,在考虑安全性和经济性之外,还应进一步关注电力系统运行中的CO2排放。文中深入剖析了低碳电力调度的提出背景和内涵,定义了科学、高效的低碳电力调度方式;分析各类低碳电源的技术特性,建立了近零碳排放电源、普通化石燃料类电源和碳捕集电厂3类不同电源的电碳调度特性;将CO2排放作为一类可调度资源,在综合考虑低碳电力技术、碳成本和碳约束等要素的基础上,建立了低碳电力调度决策的初步模型,以协调电力调度中的"电平衡"与"碳平衡"。基于实际算例,分析了各类低碳要素的引入对于最优发电计划决策的影响。     

考虑网损分摊的潮流跟踪方法

潮流跟踪算法是输电成本分摊的重要方法。传统算法在实际工程计算中要对线路净潮流进行近似,且把网损分摊和潮流跟踪独立开来。据此,提出考虑网损分摊的潮流跟踪方法。算例表明该算法的正确性和有效性。     

基于多阶段不同政策机制的低碳电力调度模型

碳捕集技术是现阶段电力行业实现低碳目标最重要的手段之一,同时碳捕集电厂具有良好的运行特性。目前制约碳捕集技术在电厂应用的主要原因是建设成本和运行成本过大,所以制定与碳捕集技术发展相配套的激励措施和机制已经成为实现低碳电力发展的关键。首先分析了碳捕集电厂具备的优良运行特性及其为风电等间歇性电源并网提供备用资源的能力;接着分析了电厂碳捕集系统的成本构成对火电厂能耗和发电成本的影响,总结了在碳捕集技术发展的各个阶段,政府应分别采取的相应的行政手段和一定的市场机制提高碳捕集电厂的经济竞争力;针对碳捕集技术发展的不同阶段,分别建立了各个阶段适应不同政策机制的低碳调度决策模型,这些模型均以机组出力和碳捕集量为优化变量。最后通过仿真算例,证明了在多阶段过程中所提模型的有效性和适用性。     

电力市场下各种网损分摊方法的应用与比较

分析了网损分摊的基本思想和原则，介绍了不同网损分摊方法在国外各主要电力市场中的应用情况，并对各种方法进行了比较。     

电力市场网损分摊方法综述

首先指出了电力市场网损分摊应遵循的一些基本原则。从网损分摊方法的模型和基本原理出发,较为全面地综述了电力市场中网损分摊的不同方法,各种不同分摊方法的不同特点,和介绍了一些典型国外电力市场网损分摊的计算方法。并在此基础上指出了今后电力市场中网损分摊方法的研究方向。     

区域电力市场阻塞费用分摊研究

随着电力市场改革的深化,阻塞管理以及阻塞费用分摊已经成为电力市场急需解决的首要问题。为此,介绍了电力市场中网络阻塞的概念、产生的原因和消除的方法,指出以传输容量价值最大化为目标的跨区域阻塞管理是一种比较有效的阻塞管理方法,基于该方法可以计算出跨区域阻塞联络线上的阻塞费用,将联络线上的阻塞费用在交易参与者中进行分摊。     

考虑低碳需求响应及主从博弈的综合能源系统低碳优化调度

随着能源绿色转型要求的不断提高,为实现综合能源系统低碳经济调度,除考虑源侧减碳策略外,需求侧减碳潜力也值得挖掘。兼顾源荷,提出一种考虑低碳需求响应及供需主从博弈的综合能源系统优化调度模型。首先,在供能侧考虑碳交易机制,采用碳排放流模型将供能侧的碳排放折算到用户侧;然后,从用户侧角度考虑碳排放问题,提出激励型低碳需求响应模型,以引导供能侧的低碳调度;其次,采用主从博弈模型形成供能侧与用户侧间的互动,得到合理、有效的激励方案,进一步挖掘用户侧减碳潜力;最后,通过算例仿真结果验证所提方法的有效性,在保证经济性的同时减少了系统碳排放量。     

考虑低碳效益的风电两部复合竞价方法

风电的应用推动了电力行业的低碳化进程,而风电产业的健康发展有赖于公平高效且适应风电特点的市场机制。考虑低碳效益,兼顾现有分时、分段两种竞价方法的各自优点,着重针对风电参与市场竞价提出了两部复合竞价方法。该方法将单一制报价参数分解为两部复合报价参数,可以合理衡量电能生产真实成本,并发掘风电出力变动产生的较低成本的价格优势。给出了相应的数学模型和市场出清流程,并分析了两部复合竞价方法对购电费用分配、社会效益、负荷平抑、供需互动及促进风电消纳等方面的影响。算例分析结果表明:采用两部复合竞价方法可增强风电的市场竞争力、提升系统对风电的消纳能力、减轻政府对风电的补贴压力。     

低碳发电调度与节能发电调度的一致性评估

＂十二五＂期间,CO2排放量将成为全社会节能减排的硬性指标。作为节能减排的主要行业,电力行业已经实施节能发电调度（energy-saving generation dispatching,ESGD）,而低碳电力调度（low-carbon generation dispatching,LCGD）将是未来的发展方向之一。提出了对LCGD与ESGD一致性的评估方法,从解的一致性和目标函数的一致性2个角度定义了评估指标,分析了LCGD与ESGD一致的条件,分析表明调度结果存在差异主要是由于碳捕集电厂（carboncapture power plant,CCPP）和燃油/气电厂（oil/gas powerplant,OPP/GPP）的存在。算例表明该方法可以有效进行评估,LCGD和ESGD的一致性较高,若CCPP的比重加大则一致性降低。该结果可以为ESGD管理办法的完善、节能目标与低碳目标的协调调度提供支持。     

电网技术促进低碳发展的能力与效益评价方法

基于低碳经济发展背景,探讨了电网技术发展对碳减排的影响,建立了电网技术发展低碳效益评估模型和方法,实现对电网公司的低碳效益量化分析和比较。在此基础上,对南方电网有限责任公司“十二五”相关电网技术发展产生的低碳效益进行计算分析,结果表明：充分接入和使用非化石能源,大力发展高效的输、配电技术,降低电网输电损耗将对电网低碳效益的实现发挥重要作用,也有利于从整体上实现电力行业的低碳化发展。     

大规模风电接入的电力系统低碳经济调度

以大规模风电并网为背景,以实现有效接纳风电和低碳经济调度这两大目标为目的,在考虑到风电所具有的波动性和随机性的基础上,通过引入穿透因子,并对风电概率特性进行分析,提出一种将风电作为约束的经济调度模型。在此模型中,通过引入排放价格因子这一权重系数将原有的双目标优化问题转化为单目标优化问题,并在此基础上建立了一种兼顾经济高效和低碳环保的目标函数。本文以一个含9台常规燃煤机组和1个大型并网风电场的电力系统为例进行仿真分析,其数值结果验证了所提模型的有效性。     

碳排放及燃煤约束下的电源规划及其效益评价

优化电源规划是应对电力系统"碳锁定"效应,促进电力系统减少碳排放的重要举措。考虑到国内以煤炭为主的能源结构,有必要分析碳排放及燃煤约束对电源规划的影响。在分析碳捕集电厂运行特性的基础上,建立了考虑碳排放及燃煤约束的低碳电源规划模型,并在模型中采用典型日的运行校验系统是否具备足够的调峰能力。基于国内典型地区电力系统,对不同碳排放总量约束、不同可再生能源发展场景及不同煤炭资源供应约束下的常规火电及碳捕集电厂的扩展规划进行了优化分析,分析结论表明碳捕集电厂可以充分适应电力系统的碳减排目标,满足新能源大规模发展的调峰需求。     

基于碳排放指标的区域电网燃煤机组负荷调度

随着节能减排工作的深入,如何减少电力行业中占据较大比例的燃煤机组的碳排放是目前的新课题。初步探讨了不同等级机组的单位电量碳排放指标的计算,并结合湖北省电网负荷变化提出了优化调度,确保区域电网中的碳排放量最少的方法。     

考虑碳排放权价格敏感区间的碳捕集水平优化建模

在总量控制与排放贸易的碳排放权交易市场机制下,以发电成本模型为基础,考虑碳排放权购买成本,建立了碳排放权交易模型.由于碳捕集系统消耗捕集能耗,造成电厂利润损失,因此定义了售电损失成本,进而建立了考虑售电损失成本的碳捕集水平优化模型.以具有碳捕集系统的不同费用特性的机组为参照,分别计算不同碳排放权价格和净输出功率下的碳捕集水平,得出碳排放权交易模型和碳捕集水平优化模型下能有效刺激发电商参与碳捕集的碳排放权价格敏感区间,对照分析欧盟碳排放交易体系下碳排放权期货价格和现货价格变化特点,反映了碳捕集水平优化模型的合理、可行和有效.     

考虑双层奖惩型碳交易机制的源网荷分布协同低碳经济调度

在“双碳”目标下,设计合理的碳交易机制使源网荷共同参与碳市场,对节能减排具有重要意义。在此背景下,提出了考虑双层奖惩型碳交易机制的源网荷分布协同低碳经济调度策略。首先,建立双层奖惩型碳交易机制下综合能源供应商-园区协同的低碳调度模型,综合能源供应商直接参与外部奖惩型阶梯碳交易市场,园区通过向综合能源供应商支付碳费用或获取碳收益间接参与碳市场,从而激发各主体积极参与节能减排。其次,建立奖惩型阶梯碳价格模型,并提出奖惩型阶梯碳价格机制下综合能源供应商-多园区的碳成本/收益分摊方法,保证了碳成本/收益分摊的有效性与合理性。再次,分别构建综合能源供应商与多园区低碳调度模型,并基于纳什协商刻画园区间的合作博弈,通过各园区间功率互济降低碳排放并提高社会效益。然后,提出了基于自适应调节机制的嵌套交替方向乘子法的双层分布式求解方法。最后,以IEEE 14节点配电网与12线路热管网组成的源网荷综合能源系统为例,验证了所提模型和方法的有效性。     

考虑碳排放流理论的风-碳捕集-电转气联合新型中长期调度方式

为了应对全球气候变化和实现“碳达峰”、“碳中和”目标,针对性实现碳减排和碳排放量化,结合碳排放流技术,研究了一种风-碳捕集-电转气联合的新型中长期调度方式。首先,采用碳排放流理论计算系统各节点的碳势指标;其次,构建碳捕集和电转气与风电的联合特性,同时,以综合成本最小为目标,建立含有风电、水电、抽蓄、碳捕集、电转气的发电系统中长期机组组合模型;最后,基于Gurobi对IEEE 39节点电力系统进行仿真,验证了所提研究方法的有效性。