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。     

智能电网的低碳效益分析

分析智能电网的发展现状及社会发展低碳的背景及现状,重点是定量分析历年电力行业的碳排放影响,从侧面说明发展低碳电力的必要性。同时,结合智能电网的技术水平,提出如何利用智能电网的技术实现低碳电力的策略。最后,运用线性平滑法对电力行业的碳排放值进行预测。根据国际碳市场中的碳排放价格,求出了碳排放的成本,并且将其与智能电力的建设及维护成本进行对比,分析得出智能电网的低碳效益,对未来智能电网的建设提供了一定的参考。     

山西电力碳排放现状及低碳路径分析

从发电能源、电源建设、新能源建设、电力生产的发展状况着手,深入分析了山西省电力行业碳排放现状和山西省电力行业能源消费的特点,从电源侧、电网侧、消费侧3个方面,提出了适合山西省电力行业的减碳路径,为探索“碳达峰、碳中和”背景下山西电力行业绿色发展提供了参考。     

基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。     

“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。     

“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。     

电力系统全环节碳计量方法与碳表系统

电力行业是中国煤炭消耗和碳排放最大的单一行业。实时、准确、全面的计量电力碳排放是挖掘电力碳减排潜力、引导电力用户互动减碳的基础与前提,也是支撑碳市场的数据基础。为此,以联合国气候变化公约提出的“可测量、可报告、可核实”的“三可”原则为基本设计理念,基于电力系统碳排放流分析理论,提出了电力系统全环节碳计量方法,实现电力系统源、网、荷三侧电碳信息的“分钟级”实时碳计量和“用户级”精细碳计量。在此基础上,设计了电力系统全环节碳计量系统,介绍了电力碳表系统的基本概念和实现形式。基于中国江苏常州市的实际系统运行数据和负荷数据开展了仿真验证,仿真结果验证了所提方法的有效性。最后,对电力能源系统碳计量领域需要进一步研究的关键问题进行了展望。     

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。     

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...     

双碳背景下用户侧碳计量装置及平台的研发与应用

双碳战略目标的落地实施需要实现用户侧碳排放的精确计量。现有的碳计量方法受制于客观条件的限制更多地聚焦于发电侧而忽略了社会生产消费行为对碳排放的影响。电力需求侧的能源消费行为需要颗粒度更精细的碳计量装置及平台实现碳的实时追踪与溯源。对此将碳价值的时变性与无偏性纳入到实际碳计量工作中,实现油、电、气等综合能源的碳流量的在线精确刻画。通过构建碳减排量计算模型和碳排放激励模型,形成对用户侧碳排放价值的衡量标尺。开发了一套完整的碳计量装置与平台,利用采集到的实时碳数据主动控制与引导用户选择更低碳的生产经营活动,实现低碳需求响应。经过在某企业半年多的运行监测与改造验证了所开发碳计量装置及平台的实用性。     

低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源扩展规划模型

电力行业低碳化是应对全球气候变暖、实现我国社会经济可持续发展的关键,而电源规划将在其中发挥至关重要的作用。本文深入揭示了低碳经济相关要素及其对电源规划的影响,并结合基于总额度约束的CO2排放轨迹,建立了低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源扩展规划模型。该模型在传统模型的基础上将低碳电力技术成本、碳交易费用以及碳排放超过排放轨迹额度的惩罚费用加入目标函数,将CO2减排目标引入约束条件,从而更全面地反映低碳经济以及国家不同减排模式下的电源规划费用。利用该模型对某省级电网的电源扩展规划进行了研究,结果验证了所提出模型的正确性和有效性。     

电力市场环境下碳排放权分配模型的比较研究

人类社会正在面临由于自身活动排放温室气体所导致的有史以来最严重的气候变化问题,它将直接威胁到人类的可持续发展。作为CO2减排的主力军,电力行业实现低碳化发展具有重要的现实意义与战略意义。对减排具有重大意义的碳排放交易及碳排放权分配问题一直是各界人士研究的焦点。首先在分析全球CO2排放现状及预测的基础上,阐述了美国、欧盟及中国电力工业减排的典型实践。其次,根据相关研究提出电力工业碳排放权的2种额度分配模型,并加以比较。分析表明,2种模型各有其适用范围,建议根据实际酌情采用。     

电力系统碳排放流分析理论初探

采用低碳电力技术是电力行业实现可持续发展的重要举措。现有研究中,碳排放的统计量通常以宏观数据统计为主,按照一次能源消耗量转换得到。此类方法无法揭示电力系统碳排放的特点,在应用中存在着诸多局限性。文中探讨了将碳排放分析与电力系统潮流计算相结合的新思路,提出了电力系统碳排放流的概念。结合网络分析技术,提出并建立了电力系统碳排放流分析的几个基本概念与指标,初步形成电力系统碳排放流分析的理论架构。给出了一个示例系统的计算结果和直观展示,并结合电力系统潮流分析的基本原理,剖析了电力系统碳排放流分析理论的作用和意义。最后对电力系统碳排放流分析理论的应用领域和研究方向进行了展望。     

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。     

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.     

电热耦合系统全流程碳排放计量技术

电能和热能作为二次能源,供热和供电系统产生的碳排放基本都来自产能侧。同时,随着综合能源的的发展,电热网络的耦合变得紧密。因此,如何界定产能、传输以及用户侧碳排放责任对碳排放进行计量是促进电力网络和热力网络各个环节低碳发展的重要措施。针对这一问题,为改进现有宏观计量的局限性,提出了基于碳排放流的电热耦合网络考虑网络损耗的全流程碳计量方法。创新地将电热耦合系统作为整体,提出了网络中的碳排放流定义和指标,并建立了电热耦合网络以及耦合设备的全流程碳排放流模型。提出了一种涉及能量传输全流程的碳排放计量架构,所提方法能够有效地对电热耦合网中产能环节、传输环节以及用能环节进行碳排放的计量。文中给出了示例系统,验证了模型与算法的准确性。     

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     

智能电网促进低碳发展的能力与效益测评模型

气候变化和能源问题对世界各国提出了低碳发展的迫切要求.智能电网将在电源侧、电网侧、用户侧采用各类新型技术,实现多种技术协调配合,促进电力系统减少碳排放.基于对智能电网低碳效益测评体系的迫切需求,提出了从低碳能力到低碳效益的评价技术路线.文中从评价全面性的要求出发,提出了智能电网促进低碳发展的单项低碳能力,并深入挖掘和分析了各单项能力间的耦合性.在规避效益交叠的要求下,提出了综合低碳能力的测评模型,最终形成了智能电网的低碳效益综合测评模型.最后以一个省级电网为例进行了低碳效益的计算和验证.     

用户侧电力碳排放强度的评估原则与模型

针对电力碳足迹评估问题,借鉴生命周期环境影响的评价思路,提出基于潮流追踪理论的用户侧电力碳排放强度评估模型.模型追溯负荷有功源头,计入传输损耗,按电力来源属性评估其清洁程度,使碳排放分析覆盖电力系统运行的各主要环节,而电力设施建设和燃料供应过程不包含在内.评估结果反映了电力消费的间接环境影响,有利于用户了解并管理其碳足迹,可为用户所应承担的碳排放责任及成本提供合理依据,并有利于提高用户响应清洁能源消纳的积极性.仿真算例验证了上述模型的正确性和有效性.