区域多能源电网可再生能源发电容量规划及投资收益优化模型

针对地区型多种能源形式接入的区域电网,研究了可再生能源发电容量与区域电网内其他多能源形式协调优化及可再生能源发电设备运行效益问题。以高比例风力发电、光伏发电、固体蓄热式电锅炉、电制天然气、燃气储能、热力储能系统构成的区域多能源系统模型研究为基础,提出基于不同调度时间尺度的区域可再生能源发电容量规划和投资效益优化模型。首先,研究区域电网内多能源供能、传输和负荷设备的能源供给和消耗特性,建立基于高比例可再生能源发电不确定性的多能源电网功率平衡模型;其次,研究大规模可再生能源不确定性、动态电价响应、系统运行状态的约束模型,建立区域可再生能源容量配置与收益多目标优化模型及其求解方法;最后,利用东北某地区多能源电网实际运行数据,建立可再生能源发电容量规划及投资收益优化仿真模型。仿真结果表明,文章所建立的可再生能源容量和效益优化模型,能够在保证较高投资效益的前提下,实现较小的可再生能源容量配置。     

探究“双碳”目标背景下我国地热发电现状及技术

地热发电技术是现代新能源发展的重要内容,属于可再生清洁能源类型,我国地热发电技术发展起步相对较晚,地热发电装机容量规模也不够丰富。在“双碳”目标背景下,必须要通过可再生新能源的开发利用,来减少传统石油能源的消耗量,减少碳排放规模,推动我国“双碳”目标的按时实现。在此背景下我国地热发电技术的发展动力增强,需要结合现状实际,持续性对地热发电技术进行创新优化,来促进我国可再生清洁能源发展整体能效的提升。基于此,本文先概述“双碳”目标背景,然后分析“双碳”目标背景下我国地热发电现状以及技术应用情况。     

面向碳中和情景的中国跨区域电氢协同优化配置研究

为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未来电力、绿氢发展中需要面对的重要问题。通过构建的电氢协同系统模型(GTSEP),量化评估电氢耦合的系统性价值,分析输电、输氢之间的关系,以全系统综合用能成本最低为目标,实现全国范围内大规模、跨区域电力与氢能生产、储存和运输的协调优化。将全国划分为七个区域,预计2060年绿氢需求量为7500×104t,全社会用电量需求将达到17×1012kW·h,根据满足绿氢需求的不同方式,共设置4种模式进行对比分析。结果表明,采用电氢协同模式,各区域内利用可再生能源发电就地制氢并利用的总量为4000×104t,跨区输氢总量3500×104t,约占总需求的46%左右,其中直接管道输氢780×104t,输电代输氢1.1×1012k W·h,绿氢平准化成本为9.32元/kg。电氢协同的零碳能源系统可以充分发挥氢易于大规模存储的优点和电能易于传输的特点。     

跨区域电力交易环境下的可再生—传统电源协调规划研究

我国能源资源与需求呈逆向分布,各地区可再生能源和传统发电能源分布也不均匀,而跨区域电力交易可调动不同区域间的资源优势,实现发电能源的优化配置,为此研究跨区域交易背景下的电源规划具有重要的现实意义。以总成本最小化为目标,综合考虑地区发电资源储量与承载能力、发电资源环境效益、技术成本以及跨区域输电成本等条件,以资源储量、电量平衡等条件为约束,构建了可再生—传统电源协调规划模型,并针对不同的跨区域电力交易政策情景,运用混沌和声搜索算法对一个包含10个地区的电力系统进行模拟,验证了模型的合理性和先进性。     

电力现货背景下的可再生能源配额制、绿色电力证书及碳交易等机制改进设计

随着电力现货8个试点省份开展连续试运行结算,电力现货模式初具雏形。现货市场能够实现资源优化配置,促进新能源消纳。可再生能源消纳保障机制、绿色电力证书、碳市场机制与电力现货将一直共存。现行机制下,绿色电力证书与补贴捆绑,相对价格较高,市场反应冷淡;可再生能源消纳保障机制与绿色电力证书存在双重计量的问题。本文从可再生能源保量保价的角度出发,提出了新的市场机制设计方案及建议。绿色电力证书制度纳入平价项目,存量项目与补贴解绑;可再生能源消纳保障机制与电力现货市场结合开展,确保消纳指标完成。建议放开可再生能源直接参与市场,绿电交易实现多方共赢。可再生能源企业与用户进行双边绿电直接交易,建议以绿色能源企业为先行试点。最后,建立了可再生能源为中心的机制体系,并展示了体系内部相互关系,为下一步市场机制改进、促进可再生能源健康发展提供了思路。     

绿电市场化交易引导绿电起航新征程

据报道,9月下旬,天津市首笔绿电市场化交易顺利达成,交易无补贴绿电600万千瓦时,可减排二氧化碳4785.6吨.以此为标志,天津开启绿电消费新模式.这是我国于9月7日启动绿色电力(简称"绿电")试点交易以来又一次绿电交易.此间,已有多笔绿电交易产生.绿电市场化交易的启动将引导绿电起航新征程,正如9月18日中国电力企业联合会会同国家电网有限公司等行业内53家企业和组织,联名发布的《电力行业积极推动绿色电力生产和消费倡议书》(简称《倡议书》)所说,电力绿色发展,是人类社会可持续发展的基础,是建设美丽中国的前提和保障.绿色电力和绿证交易,能够全面反映绿色电力价值,加快引导全社会减污降碳行动,有力促进风电、光伏发电等新能源发展,是助力实现"碳达峰、碳中和"目标,构建以新能源为主体的新型电力系统的重要举措.所谓绿电是指生产过程中二氧化碳排放量趋近于零的电能,在我国主要来源于太阳能发电和风能发电,当前国内绿电市场聚焦于引导未纳入国家可再生能源补助政策范围的绿电开展市场化交易.对于开启绿电市场化交易试点的相关问题国家发展改革委相关负责人给与了回答.     

日本可再生能源固定价格收购制度

随着6月底太阳能发电固定价格全额收购制度的到期,以及震后核电机组停运对可再生能源发展要求的进一步提高,日本政府于7月1日开始将太阳能发电固定价格全额收购制度扩展至整个可再生能源领域,以扩大可再生能源的使用,促进可再生能源技术的进步,确保2030年能源发展目标的实现及结构的优化。     

双碳目标下区块链与可再生能源的融合发展研究

区块链技术与可再生能源链接可以实现能源流和信息流的融合,碳达峰、碳中和目标的提出为二者的融合发展提供了新的机遇与方向。针对现有“区块链+可再生能源”融合发展研究关系不明和发展路径不清晰等问题,运用VOSviewer和Scimago Graphica软件,从区块链和可再生能源管理、可再生能源互联网以及绿色电力3个方面进行综合分析,预测未来可再生能源领域的发展方向。研究结果可为“区块链+可再生能源”领域当前的研究工作和未来的研究方向提供理论参考,为我国“双碳”目标的实现提供有力支撑。     

基于可再生能源发电优先消纳的电力电量平衡模型研究

传统的电力电量平衡主要以经济调度、机组组合为基础,没有给予可再生能源突出考虑。首先利用聚类分析方法将电力系统内各电源按发电特性划分为电源簇,建立电量消纳优先次序,以充分体现各电源的价值;然后以购电成本最小化、可再生能源发电消纳最大化为目标函数,分别考虑各电源簇的运行约束,建立电力系统中长期电力电量平衡模型,并设计内外层相结合的分层求解策略进行模型求解。其中,模型外层为电源多目标优化配置,采用多目标规划-几何模型（MODM-GMM）算法求解;模型内层为电源发电能力计算,采用逐步优化-增量动态规划（POA-SIDP）算法求解。最后,将模型运用到重庆电网中验证模型可行性和有效性。模型能实现包含水、火、风、光等混合能源系统的购电经济性,并有效利用系统内的可再生能源,促进电网协调、低碳、健康、高质量可持续发展。     

绿氢制备经济性趋势分析

氢能被认为是未来能源系统的重要组成部分,只有通过可再生能源电力制备的绿氢才是清洁的能源产品。在绿氢替代传统化石燃料制氢的过程中,经济性是重要的制约因素。在分析预测可再生能源发电成本和绿电获取成本的基础上,分别计算使用电网绿电连续制备绿氢和使用可再生能源发电间歇制氢的成本,结合氢气储运场景,研究绿氢制备经济性的发展趋势。研究结果表明,采用电网绿电配合碱性电解槽连续制备绿氢,是当前最经济可靠的绿氢制备方式。如采用专用绿电制氢,2030年前陆上风电+碱性电解槽制氢成本最低,专用光伏发电+碱性电解槽制氢将在2030年后成为经济性最好的专用绿电制氢方式,而专用光伏发电+PEM电解槽制氢的成本始终最高。采用专用陆上风电和光伏+碱性电解槽制备氢气的经济性,在2025年后将超越天然气制氢+CCS,在2040年后会逐步超越煤制氢+CCS。电力成本是驱动未来绿氢制备成本下降的主要因素,电解槽成本下降对绿氢成本下降影响较小。建议要加强先进绿电制氢技术研发,拓宽可再生能源发电终端消纳的途径;同时要加强对国际绿氢制备前沿技术的跟踪。     

省际可再生能源发电项目开发水平评价研究

为评估不同省域可再生能源发电项目的综合开发水平,基于全产业链视角,文章从可再生能源资源开发水平、可再生能源电力生产水平和可再生能源电力消纳水平三个维度,建立了区域可再生能源发电项目开发评价指标体系。根据最小信息鉴别原理,综合不同类型定性和定量赋权方法的优点,提出组合权重赋权法,构建了基于理想点法的区域可再生能源发电项目开发水平评价模型。将模型有效应用于东南沿海5省和"三北"地区5省区的数据分析,测评得出不同省份可再生能源发电项目开发总体表现和各项指标差异,用以科学确定各区域发展水平和特征,帮助优化区域可再生能源电力可持续发展。     

基于可再生能源经济调度时序模拟的绿色证书市场交易研究

梳理可再生能源发电商、常规能源发电商与售电公司等交易主体之间的电力、绿色证书供需关系,以各发电商的利益最大化为目标,建立考虑绿色证书的能源经济调度模型,求解消纳保障机制下发电商电力调度及证书交易策略;通过算例分析说明了绿色证书机制提高可再生能源发电商收益的有效性,消纳责任权重对于绿证价格变化、市场力抑制等市场良性运营具...     

可再生能源绿证价格季节性测算方法研究

  目的  在市场化交易模式消纳可再生能源发电的发展趋势下,“市场电价+绿证收入”将成为未来可再生能源发电企业的主要经营模式。以可再生能源发电参与现货电能量市场为研究大背景,对可再生能源绿色电力证书的价格进行研究。  方法  基于现货电能量市场的优化出清模型,应用可再生能源全生命周期成本测算理论,以满足可再生能源发电企业的内部收益为目的,建立了绿证-电能量市场耦合的优化模型,并结合可再生能源季节性出力特性,提出了可再生能源绿证价格季节性曲线及其波动区间的仿真和测算方法。  结果  不同类型的可再生能源绿证价格不同,不同类型的可再生能源绿证价格的气候相关性亦不相同。  结论  绿证价格的科学合理测算不仅可以帮助可再生能源发电企业进行收益评估和制定更为准确的投资决策,还为电力市场主体与交易中心提供相关决策支持。     

绿电交易市场中企业家精神的促进机制培育

绿电交易市场试点的启动标志着电力机制改革迈向了发展的新时代,这也是助力实现“双碳”目标的重要实践。企业是推动绿电交易市场建设的重要因素,企业家精神又关系到企业和社会经济发展,现阶段企业家精神发展现状无法更好地推动绿电交易市场建设,需要进一步予以完善。通过对企业家精神促进机制的培育加快建立促进绿色电力能源生产消费的市场体系和长效机制是打破其发展桎梏的必经之路。     

基于双蓄电池组的家庭可再生能源实时优化策略

可再生能源发电的间歇性和居民用电的主观性制约家庭能源最优调度。文章提出一种基于双蓄电池组的家庭可再生能源日内实时优化策略。首先,根据预测将可再生能源划分为确定部分和不确定部分,对蓄电池存储系统划分为充电组和调度组,其中不确定部分单独存储在充电组;然后,在考虑可再生能源发电的确定部分、家庭负荷特性、蓄电池约束和分时电价的基础上,建立以用电成本最小化为目标的日内实时优化模型;最后,采用遗传算法对模型进行求解。算例结果表明,文章策略能降低用电成本,减少发电和用电不确定性对能源最优调度的影响。     

可再生能源发电目标约束下的山东省电力规划模型

推进可再生能源发展,发挥其在优化能源结构、促进节能减排等方面的重要作用,是当前电力规划的关键。将耦合两阶段随机规划和随机鲁棒规划方法,分3种情景设定可再生能源发电目标,以系统总成本最小为目标函数,以电力供需、机组扩容、污染物排放等为约束条件建立了可再生能源发电目标约束下的山东省电力规划模型,并得到了符合山东省电力系统特点的电力生产、电力调入和机组扩容优化方案,为山东省电力系统发展提供决策支持。     

科威特可再生能源项目——中国企业的机遇与挑战

在全球碳中和以及气候保护的倡议下,中东地区可再生能源项目成为发展的新热点。科威特计划于2030年实现15%的电力来自光伏和风能,以改善其依赖化石燃料发电的局面,满足经济和社会日益增加的电力需求。中国企业在可再生能源领域具有自身优势,且中科两国在“一带一路”倡议下,已有稳定合作的基础,在科威特可再生能源发展历程中,中国企业应主动把握机遇,迎接挑战。     

计及不确定性的多类型发电机组联合调度优化模型

为了促进可再生能源并网,解决可再生能源机组在内的多类型发电机组联合优化调度问题,引入全额收购可再生能源发电,由火电机组提供备用、允许适度弃风,由火电机组提供备用以及水火机组联合提供备用的可再生能源发电三种不同方案。首先构建了涵盖风、光伏、水力机组的可再生能源机组发电处理模型;再结合设定的三种方案组建了多类型发电机组节能调度优化模型;最后,基于基础数据,得出该节能调度优化模型的发电系统总煤耗、备用煤耗、系统发电成本、启停成本、弃风量及弃水量等关键指标的优化效果,对多类型发电机组联合调度优化具有一定的指导意义。     

“双碳”目标下电力市场竞争性转型的法律制度构建

电力市场作为实现“双碳”目标的重要领域,合理的电力市场发展模式对我国实现“双碳”目标有着至关重要的作用,电力市场的竞争性转型则是当下促进能源领域低碳发展的理性路径。电力市场表现出可再生能源并网过程中缺少竞争秩序、电力消费环节竞争不充分、电力输配环节不适应竞争环节等问题。这些现象可归结于电力市场的竞争与自然垄断并存的特殊属性,并且部分企业形成的行政垄断与市场势力打破了公平的市场秩序。因此,需要运用法律手段来保障电力市场的竞争性转型。重塑《电力法》的价值目标来明确电力市场的发展方向,在可竞争环节中注重产权激励以及行政垄断,在自然垄断环节中引入激励型监管制度。     

基于用电大数据的光电建筑最佳光伏装机容量的估算研究

为实现碳达峰、碳中和目标,国家大力优化产业结构和能源结构.在建筑能源应用方面,可再生能源电力将是与未来建筑能源需求匹配度最高的一种能源利用形式,光电建筑将成为未来建筑的发展趋势.通过采集企业用电大数据,拟合设备负荷,并结合光伏发电系统输出功率曲线,计算得到光伏电力自用电率最高时的光伏装机容量,使项目的投资收益最大化,大...