“碳中和”愿景下的四川电力减碳路径构想

中国提出力争2030年前实现碳达峰,争取2060年前实现碳中和,为中长期中国应对气候变化指明了方向,将对中国的能源和经济系统产生深远的影响。为支撑全国"碳中和"目标的实现,首先,分析了"碳中和"的目的和意义、国内外"碳中和"措施和政策;然后,提出了四川电力系统减碳的路径构想,并提出了需提前准备应对大规模新能源接入、大范围灵活性资源调配、低惯量大系统稳定性及电网"高弹性"等全新的挑战和要求;最后,经初步估算,该路径能为全国"碳中和"目标贡献约3%的二氧化碳减排量。     

碳中和背景下我国电力碳排放水平分析

电力低碳化转型对我国实现碳中和目标具有全局性战略意义。在总结我国近10年电力低碳化发展历程的基础上,以人口、城市化、经济总量与经济结构为边界条件和驱动力,分析预测未来40年电力增长过程和阶段性发展目标;以系统安全、供需平衡为约束,分析了化石电力占比、终端电力消费比重、核电发展规模以及碳捕集、利用及封存（CCUS）等因素对碳排放水平的影响;预计电力碳排放峰值将出现在2035年前后,达到60～65亿吨,随后逐年降低,到2060年降至10亿吨以内,辅以CCUS技术,可实现电力零排放。最后,针对需求持续增长与低碳转型长期并存的矛盾,提出未来电力发展须以安全供给为前提,优先开发可再生能源电力、多能发展、更大范围多能互补协调开发和互补运行的建议。     

碳中和驱动下电力市场零售平台交易模式研究

“双碳”目标的提出,对电力行业的发展产生了深刻而巨大的影响,要求电力行业加快“清洁替代”、“电能替代”两个替代的步伐。电力改革不断深化的背景下,交易、价格、结算、风险管理等复杂难题制约了零售市场的发展。基于此文章设计了碳中和驱动下的电力市场零售平台的系统架构,并提出了基于电力零售平台的交易模式。文章首先依据广东零售市场交易情况,阐述电力零售平台建设的必要性;而后依据碳中和对售电平台的要求,设计电力零售平台的功能架构和系统架构;最后基于电力零售平台提出交易模式,引入碳信号实现电力市场低碳运转,旨在提升市场运行效率,满足市场主体的多样化需求。     

“双碳”背景下我国低碳电力发展研究

在“十四五”规划中提出的“碳中和”以及“碳达峰”目标对电力行业各方面的发展产生了深层次的影响,电力行业向低碳方向转型已成为主流趋势。通过阐述低碳电力体系中的低碳电厂、低碳电网、低碳能源消费以及相关评价技术,说明了该体系在节能减排、环境保护方面有着高效、清洁、可循环的低碳属性。同时,分析了国际低碳形式变化对我国的影响以及“双碳”政策具体落实过程中的相关问题,为“双碳”战略的执行以及电力行业的低碳转型提供了新的科研思路。     

碳中和目标下电力需求预测体系构建及华东区域电力需求发展趋势研究

碳达峰、碳中和将加速全社会各行各业,尤其是能源系统的转型,而电力行业作为能源枢纽,能源领域在双碳转型过程中将对电力需求带来不可忽视的影响。该文立足于分析双碳目标对于能源电力的影响,挖掘双碳和电力需求的关联性,提出碳中和目标下分行业发展趋势分析思路,构建了一套适应于双碳目标下的电力电量预测方法体系;以华东区域作为典型案例,研究了华东区域碳达峰至碳中和过程中的电力需求发展趋势。研究结果表明,所构建的分析思路和方案体系科学可行,预测结论合理。     

“双碳”目标下我国能源电力低碳转型路径

能源电力低碳转型是实现碳达峰、碳中和的关键,事关我国经济社会发展全局。以实现我国经济社会发展目标为约束,以保障能源供应安全为前提,综合研判我国化石能源减少与非化石能源替代时序,对比分析不同国际国内能源资源供应形势下电力转型情景,提出零碳电力系统发展路径,从科学设定目标、夯实安全基础、加快清洁替代、加强科技引领、创新体制机制等方面,提出推进我国能源电力低碳转型措施建议。     

碳中和”目标下的电能替代发展战略研究

长期以来,化石能源支撑着我国工业文明发展,同时也带来了环境污染、气候变化等影响人类生存发展的现实难题.电能是清洁、高效、便捷的二次能源,电能替代是实现"碳达峰"与"碳中和"目标的重要路径.首先梳理了"碳中和"目标下的分阶段任务,分析整理了在"碳中和"目标下的电能替代发展前景;并列举了"十三五"期间电能替代工作取得的成就;最后据此分析了电能替代各项技术在"十四五"期间发展战略及后续工作.     

面向碳达峰碳中和目标的我国电力系统发展研判

为实现碳达峰碳中和目标,我国能源生产和消费需要加快转型,电力系统作为未来的能源枢纽,将起到关键作用.该文对我国电力系统十三五发展现状进行总结,分析四个革命、一个合作及新发展理念等指导思想下未来以新能源为主体的新型电力系统在满足电力供应、保障安全稳定、提高效率效益、优化网架结构等方面发展的重点,归纳了未来电力系统...     

“双碳”目标下我国电力行业低碳转型的思路探讨

随着“双碳”目标的提出,我国各行各业已经开始针对“碳达峰”“碳中和”目标措施做出政策调整。作为我国能源系统核心的电力行业,更应该在“双碳”目标下,积极地做出调整措施,进行低碳转型。首先,以“双碳”目标为出发点,对电力行业的社会用电量、社会发电量、电力装机结构和电力投资现状进行了详细分析;其次,结合电力行业现状的数据,分析了“双碳”目标下电力行业存在的困难和问题;最后,结合实际提出在“双碳”目标下电力行业低碳转型思路。     

"两厂一站"方式下的电能计费系统特点

参照新建天津大唐盘山发电有限责任公司远方电能计费系统方案,介绍了当前大型火电厂远方电量计费系统的设计原则和构成,同时对电量计费系统建设过程中遇到的问题和解决方法作了详细介绍。特别介绍了"两厂一站"这一独特方式下,两厂之间电量结算遇到的问题和解决方案。     

碳交易机制下计及用电行为的虚拟电厂经济调度模型

虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)能够聚合发电侧的分布式能源以提高可再生能源消纳程度。由于可再生能源出力的不确定且成本缺乏竞争力,虚拟电厂在运营过程中往往存在弃风弃光现象。建立了一种碳交易机制下计及用电行为的虚拟电厂经济调度模型,使可再生能源能参与到碳交易中,并促进用户侧与发电侧的协同。针对该模型的双层性、非线性和半连续性,提出了一种综合线性逼近、KKT条件和透视变换理论的重构方法,将其转化为单层整数二阶锥模型实现求解。算例表明,促进可再生能源消纳有助于提高虚拟电厂的减排效益。同时,碳交易机制具有提高可再生能源消纳总量的能力,用户的响应则具有改善风能利用分布的能力,而采用合适的电价机制能够进一步发挥二者之间的协同效益。     

共享模式下园区用户侧广义储能低碳经济调度策略

在“双碳”目标的驱动下,储能有潜力成为新能源消纳与节能减排的重要载体。首先,通过对园区多用户多类型储能资源的集中管理与协同优化,搭建了由常规储能以及电动汽车、灵活性负荷等虚拟储能组成的广义储能资源网络化运营平台架构。其次,借鉴共享理念,从经济和碳排放2个角度出发建立了园区用户侧广义储能共享与协同调度模型,并采用自适应粒子群优化算法对其进行求解。最后,以某园区为例验证了所提共享模式及响应策略能够有效提升广义储能资源的利用率,实现园区用户用能的经济性和低碳性。     

基于峰谷电价机制下的用电消费模式的研究

以工业企业用电习惯为切人点,通过对一班制、二班制、三班制等企业生产的用电成本分析比较,为企业提供调整班时、班制方案选择,达到降低企业用电成本、移峰填谷、降低能耗、构建节约型社会之目的。     

考虑春节影响的中期电量预测

针对中期用电量预测一、二月份由于春节影响而带来的特殊性,建立分段预测模型.根据除夕转换成阳历的日期情况来分段预测日用电量,累加日用电量来获得月用电量.该模型比起常规中期预测方法更能反映真实情况,克服了一、二月受春节影响程度每年都不同,影响程度相似的历史数据又非常有限而导致的预测困难.经广东省某地区实际数据的预测仿真计算,证明该模型有较好的预测精度,填补了特殊月中期预测的空白,有较高的实用性和推广性.     

碳市场背景下发电商竞价策略及电力市场均衡分析

碳市场交易提高了传统化石能源机组的发电成本,进而影响其在电力市场的竞价行为,电力市场均衡也随之发生改变。文章针对碳市场背景下的电力市场均衡问题建立了双层均衡模型,上层模型为考虑碳成本的发电商最优竞价模型,下层模型为考虑碳配额总量约束的电力市场出清模型,通过最优性条件理论以及二进制展开法、大M法等线性化手段将双层模型转化为混合整数线性规划,基于PJM 5节点系统,求解了多市场环境下有无碳市场的电力市场均衡,分析了碳市场对电力市场均衡状态的影响;同时,基于碳配额总量对电力市场均衡的灵敏度分析发现碳配额总量需适度收紧才能最大程度实现电力低碳减排作用。     

电力市场背景下基于主从博弈的新能源消纳模型

如何解决电网购电成本最小化目标与发电商收益最大化目标相矛盾的问题，是新能源消纳研究的重要课题。针对寻求矛盾的均衡解问题，提出了一种在电力市场背景下基于主从博弈的新能源消纳模型。首先根据一主多从博弈理论，将电网作为博弈主体，并引入新能源消纳惩罚成本，以购电总成本最低、解决弃风弃光问题为目标；然后将各发电商作为博弈从体，以售电收益最高为目标，构建一主多从电力市场博弈模型；最后通过改进型自适应遗传算法与粒子群算法相结合的算法解出该模型的Stackelberg-Nash均衡解。仿真结果表明，所提出的模型能使博弈各方获得利益的最优分配，并能有效解决弃风弃光问题。     

单边电力市场静态稳定环节和带需求侧响应的组合市场模式

单一购买模式是我国电力市场的起步模式,没有需求侧参与和响应的单边模式在供应约束时将失去稳定。从保障单边电力市场的静态稳定性出发,提出在单边电力市场模型上附加静态稳定环节,包括以需求侧响应和电网公司自有调峰容量为反馈环节,以电力合约交易为“仓储”环节,进而形成一个在购买代理模式基础上,吸收批发竞争中的合约交易成分和零售竞争中的实时电价用户群等可行成分的组合市场模式。该模式能与现有工业组织结构兼容,可有效解决我国现阶段电力市场中的电价矛盾,并能平稳向双边开放模式过渡。