绿色煤电挑战气候变暖

电力是清洁的能源，但是在制造电力的过程中产生的污染物却非常多。据统计，目前我国煤电带来的碳排放已占到碳排放总量50％，而且处于持续增长的状态中。     

广东电力碳达峰路径研究

电力碳排放是能源行业碳排放的重要组成部分，积极探索电力碳达峰路径，有助于推动实现能源行业及全社会碳达峰目标。为此分析发达国家用电结构、电力碳排放量变化趋势、达峰时间等，总结影响电力碳达峰的因素；提出电力碳排放因子作为电力碳排放的评价指标；提出基本情景、低碳情景、零碳情景3种电力转型情景，并对比3种情景的碳达峰时间、碳排放量峰值、经济性等指标，推荐适应广东经济发展特点和电力行业绿色低碳转型的碳达峰路径。经研究认为，优化电源结构、推动绿色低碳转型是实现电力碳达峰的关键，同时还需统筹兼顾节能减碳、电力安全保障供应以及经济性等多重指标。最后提出相应的政策建议和机制保障对策。     

云南省电力系统规划方案低碳效益计算与分析

为了加速云南电网低碳化发展进程,建立了碳排放计算模型。基于云南省未来10年的电源规划方案,对云南省内电力生产碳排放总量和排放强度的发展趋势进行计算和评估。结果表明:在3种(低、中、高)负荷增长模式下,云南省电力生产带来的碳排放均呈现出明显相似的阶段特性。以中方案为例,碳排放轨迹可分为三个阶段:平稳阶段(2010—2013年),即使期间云南省电力负荷的年平均增长率达到12.93%,云南省电力生产碳排放量平均增长率也只有5.5%;上升阶段(2014—2015年),该两年碳排放的增长量占"十二五"碳排放总量的82%;下降阶段(2016—2020年),碳排放开始缓慢下降并趋于平稳。     

混合电力市场下碳排放流的分配

从消费角度分析了碳排放对制定相应的二氧化碳减排政策具有的重要参考价值。结合电力系统的特点,提出了碳排放流的概念,并将其应用于电力负荷的碳排放计算。针对联营交易与双边交易共存的混合电力市场,提出了一种基于交易的碳排放流计算模型。该模型考虑了负荷所参与电力交易方式的差异。首先,根据各交易对支路潮流的使用份额,将对应于网络损耗的碳排放分配给所有电力交易。然后,将网络损耗从原始有损网络中移去,实现联营交易与双边交易的解耦。最后,将双边电力交易继续从网络中减去,得到只存在联营交易的无损网络。在新网络中,应用潮流追踪将相应的碳排放分配给联营交易内部的各子交易。将上述计算过程合并,即可得到对应负荷电力消费的碳排放。所得结果可向负荷提供与其电力消费有关的碳排放信息,这将可能影响负荷的消费行为并有助于低碳电力的发展。最后,以简单节点系统为算例,验证了所提计算模型的有效性。     

碳排放流在电力网络中分布的特性与机理分析

碳排放流的分析与计算是基于电力网络拓扑结构而实现的。在此基础上,可以研究碳排放流在电力网络中的分布特性与机理,揭示和辨识电力系统中的高碳要素,以便进一步实现相应的优化决策。为此,文中定义了电力系统碳排放流的2种分布因子,可以清晰地表征碳排放流的分布特性。提出了3种关联矩阵的概念和定义,结合电力网络分析手段,分析了电力系统中发电机组的碳排放与流过支路、节点以及与电力负荷相对应的碳排放流的等量关联关系,揭示了碳排放流在电力系统中的产生、传输和消费的机理。提出了碳排放流关联矩阵的计算方法,用IEEE 14节点系统验证了该方法的正确性。     

基于区块链技术的电力碳排放权交易市场机制设计与应用

建立电力碳排放权交易市场,开展碳排放权交易是推动中国实现低碳目标的可选途径之一。文中从电力市场出发,将碳排放权交易市场作为其衍生市场,开展以电力不平衡量为依据的独立碳排放权交易市场机制研究,提出了耦合电力交易的碳排放权责任市场规则。结合区块链技术,引入碳排放权交易"泛双边"交易机制,构建"多对多"的多轮碳排放权交易匹配与出清方式。其次,根据区块链技术特征,设计了碳排放权交易应用,提出了"泛双边"碳排放权交易机制模型。最后,通过算例验证了所提碳排放权市场机制的可行性。     

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。     

考虑碳排放价格的电力市场均衡分析

国民经济中,作为最大的碳排放部门的电力行业,引入碳排放因素尤为重要。为研究碳排放价格对电力市场均衡结果及发电商利润的影响,首先,给出考虑碳排放价格的电力市场发电成本模型;然后,建立考虑碳排放价格的电力市场古诺均衡模型并进行均衡分析。分析表明:引入碳排放价格后,高碳排放的发电商的利润下降;碳价波动、合同电量对电力市场均衡价格有明显的影响;碳价、合同电量的合理选取对发电商利润有着显著的影响;引入碳排放价格的市场机制不仅可以降低CO2的排放量,达到节能减排的效果,同样可促进新能源市场的发展,优化电源结构,具有一定的现实意义。     

基于STIRPAT评估模型的东北地区碳排放与电力消费相互关系分析

随着“双碳”目标的提出，我国能源需求刚性增长与资源、环境约束的矛盾更加突出，减排强度与经济高质量发展压力巨大，构建以新能源为主体的新型电力系统需求迫切。通过对东北地区经济、能源消费、电力消费、碳排放等多个方面数据的整理分析，搭建基于STIRPAT的评估模型，研究论证东北地区二氧化碳排放量(以下简称碳排放量)与电力消费相互关系，得出东北地区能源消费电气化程度与地区碳排放量的系数为-0.283,结果表明东北地区能源消费电气化程度的提高，可降低地区碳排放压力。     

基于电力潮流追踪与绿色电力交易的企业用电侧碳排放因子核算

用电侧碳排放因子的准确合理计算对精准评估各地区、各行业、各企业的用电碳排放量具有重要意义。构建了一种结合电力潮流追踪与绿色电力交易的企业用电碳排放因子计算模型与方法,基于发、用电企业的电力生产和消费数据、电力潮流分布数据以及绿色电力交易数据,挖掘用电侧碳排放量与企业所在位置、用电时段和绿色电力交易情况等因素之间的关系,实现用电侧碳排放因子的实时更新。最后通过IEEE 30节点和实际省级电网的算例分析证明了所提方法的有效性。     

电力系统碳排放流的计算方法初探

电力系统碳排放流分析的理念为低碳电力带来了新的研究方向。根据潮流计算的结果准确而系统地求解电力系统中碳排放流的分布成为亟待解决的问题。在电力系统碳排放流分析理论的基础上,进一步分析了碳排放流和电力系统潮流计算之间的异同,以及电力系统碳排放流的影响因素、计算体系和计算思路;根据碳排放流求解的需要,定义了一些关键矩阵和向量;结合电力系统潮流计算方法与高等电力网络分析方法,在忽略网损的情况下,建立了电力系统碳排放流的基本计算方法,并通过算例系统验证了该方法的正确性。     

电力碳排放强度的基本概念及其研究进展

“双碳”已经成为国家战略,国家有关部委对碳排放统计核算计量发布一系列政策,提出了明确的工作需求。量化计算电力碳排放强度可以准确掌握我国各个地区的碳排放变化趋势,并开展有针对性的各项碳减排工作以促进绿色经济转型。我国虽然已初步建立了一套碳排放计量方法,并以年为单位开展碳消费清单的核算工作,但该方法的理论体系仍相对落后,在统计能源碳消费层面会产生较大偏差,且核算周期过长,核算结果缺乏时效性,使相关企业对我国发布的碳排放清单核算数据的权威性产生疑问,因此,碳核算工作的机制亟须完善。提出了一种分时分区电力碳排放强度的核算体系,利用电力状态估计和潮流特性,构建电网发用电侧碳排放量的耦合关联计算方法,定义发用电碳排放强度,提出考虑电能替代的区域与边际碳排放强度计算方法,以及采用电力碳排放强度体现绿电交易中的区域碳强度变化,最后探讨了基于图计算的分时分区电力碳排放强度的先进性。     

基于复功率潮流追踪的电力用户侧碳排放计量

中国电力行业传统的碳排放计量都是以电源为排放源,这种计量方式没有考虑电力的传输过程,用户也无法直观感受到自身消费行为引起的碳排放。为了鼓励绿色电力的接入,明确用户消费电能产生的碳排放量,促进绿色电力证书市场的发展,有必要从用户侧进行碳排放计量。文中在计及网损的复功率潮流追踪模型基础上建立了碳流追踪模型,将无功功率对于有功功率的间接作用通过共同追踪的方式体现,全面分析了电力网络中二氧化碳伴随功率从电源侧向用户侧的"流动"。通过IEEE 57节点算例检验了碳流追踪模型的正确性,碳流追踪结果可以计量引入绿色电力后用户侧各节点以及全网网损的减排比例,亦可为各区域间减排责任的划分提供依据。同时,线路网损产生的碳排放量为低碳电力调度提供了新的参考。     

双碳背景下电力系统低碳转型性研究

随着社会经济的发展，引发碳排放对气候的不良影响，减少碳排放已达成全球共识，我国提出在2030达到“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的双碳目标，在此背景下，中国以燃煤发电为主的电力结构的低碳转型具有重要意义，同时也面临巨大挑战。本文从电力技术系统的低碳转型理论、电力结构系统低碳转型路径及低碳转型价值三个方面进行分析，旨为电力企业的低碳转型提供一定的参考。     

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     

区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型

在低碳化电力市场发展的背景下,为提高参与电力现货市场中各个交易主体的积极性、经济效益与交易效率,提出了区块链技术下考虑碳排放权的电力现货交易模型。结合去中心化的区块链技术,构建了兼顾电能和碳排放权交易的区块链现货交易机制。以各个电力交易主体收益最大为目标,建立基于双链交易机制的电力现货市场出清决策模型。通过算例仿真验证所提电力现货交易方法的可行性和优越性。     

海西低碳电力发展探讨

分析了福建省电源结构的历史和现状;预测了"十二五"、"十三五"期间福建的经济规模和电力需求;探讨了海西经济区低碳电力发展的电源结构模式;估算了福建省的碳排放总量和电力碳排放强度;提出了国家"十二五"能源规划中明确从西部直接向福建输电的直流特高压方案和海西低碳电力电源结构模式的建议.     

低碳电力市场运行模式仿真研究

电力市场化改革进程中,新的电力市场模式通常被赋予激励碳减排的内涵.基于常规电力市场与碳减排电力市场,提出了一种低碳电力市场模式.发电商在时前市场中,依据其上一轮交易情况,确定其在两个电力市场参与交易的量.在常规电力市场交易时,需要被收取一定罚金,在碳减排电力市场中进行交易时,需要购买碳排放权.基于Swarm仿真平台,设计了一个低碳电力市场模型仿真平台,并通过仿真实验验证.在该低碳电力市场模型中,通过调整常规市场中对化石能源发电的碳权证价格和碳排放权总量,可以有效控制电力行业的碳减排总量.     

计及碳排约束的跨国电力互联网新能源消纳分析

碳减排作为能源转型的核心驱动力之一,能够有效促进清洁能源发展,缓解全球温室效应。在全球能源互联网发展初期的背景之下,对计及碳排放约束的跨国电力互联网新能源消纳进行了分析研究。首先,分析影响发电机组碳排放的主要因素,给出发电碳排放的数学模型,建立电-碳两个系统的耦合关系;随后,以电力调度经济性与碳排放可控性为目标,建立计及碳排放约束的跨国电力互联网经济调度模型。最后,对东北亚跨国电力互联网仿真算例进行测试,分析讨论不同的碳场景对新能源消纳与系统总运行成本影响。由算例分析可知,碳排放的降低有利于新能源的消纳,但也会提高运行成本。未来可寻求降低碳减排成本的途径,实现低碳与经济的双赢。     

计及综合能源服务商参与的电力系统低碳经济调度EI北大核心CSCD

针对包含电力、热力、天然气负荷的综合能源服务商在电力市场与天然气市场中的可调度价值,建立了一种考虑综合能源服务商响应的电力系统低碳调度模型。首先,提出了计及能源转换装置运行成本及碳排放量的综合能源服务商优化调度策略;然后建立了电力–天然气联合市场运行机制;最后在市场环境下建立了电力、天然气、综合能源服务商的联合优化模型,并通过交替方向乘子法进行求解。算例分析表明,在电力、天然气市场中考虑综合能源服务商响应可以降低电力系统的碳排放量以及整个系统的运行成本,碳交易机制及综合需求响应是从发电侧和负荷进行碳排放管理的有效手段。