低碳对策之碳排放交易现状与展望

阐述了气候变化的严峻形势及全球采取国际合作的应对措施,将碳排放交易分为项目交易和配额交易2类,并介绍了全球清洁发展机制(CDM)项目的开展情况及国际碳排放配额交易体系.在研究我国CDM项目开发现状及风险的基础上,提出了我国CDM的发展前景及碳排放交易的远景展望.在给出碳排放交易框架性研究及发展对策的同时,也指出了下一步碳排放交易机制比较研究的必要性.     

碳排放交易机制下的综合能源系统低碳经济运行控制策略

目前二氧化碳排放量呈现增长势头,为响应“碳达峰、碳中和” 的要求,阶梯型碳排放交易机制得到普遍 应用.首先,建立了电力系统低碳经济运行模型对电力系统关键设备的碳排放特性进行分析.接着,提出了基于阶梯 型碳排放交易机制的低碳经济运行策略.最后,建立碳排放关键设备的数学模型,以系统运行维护成本、碳排放成 本、购能成本和弃风弃光惩罚成本最小为优化目标构建优化运行模型.算例分析表明,所提运行控制策略使得总成本 降低10.3％,排除碳排放成本,其他成本增加了9.1％,但碳排放成本降低了50％,证明此种控制策略的引入能够促 进电力系统的节能减排,在保证经济社会发展的同时,践行“双碳”目标.     

南方电网西电东送碳排放权初始配额分配新方法

南方电网西电东送以水电为主,具有显著的环境效益,但目前实践中对该部分的经济补偿非常有限。在南方电网西电东送中引入碳排放权交易,综合考虑南方电网各省实际情况,提出了以清洁能源发电为导向的碳排放权初始配额分配方法。根据历史碳排放量确立碳减排系数,分配初始碳排放配额,得到第1轮碳排放配额分配结果; 根据清洁能源发电装机比重,分配次轮碳排放配额; 对2015年南方4省(区)进行测算,结果与实际的环境容量较为契合,为进行碳交易提供了交易空间,有利于碳交易的开展,验证了方法的有效性。     

低碳电力技术的研究展望

发展低碳经济,是应对全球气候变暖、实现经济可持续发展的迫切要求。作为CO2减排的主力军,电力行业实现低碳化发展具有着重要的现实意义与战略意义。本文在深入揭示我国电力行业碳排放特性与碳减排潜力的基础上,从宏观与微观层面全面地分析了在低碳经济中电力行业所面临的新形势与呈现的新特点,剖析了"低碳电力"这一新的研究领域的发展方向,对低碳电力技术的研究与运用进行了展望,阐述了实施低碳电力发展战略所将面临的主要挑战与亟待解决的问题,并建立了低碳电力技术的整体研究框架。     

考虑信用评分机制的电力碳排放交易区块链模型

区块链是一种新兴的共享数据库技术,由于其去中心化、透明性、公平性的特点开始被研究应用到各个领域当中。在传统碳排放交易机制的基础上引入信用评分机制,定义了交易优先权值,进而提出了碳排放交易区块链网络（blockchain-enabled emission trading network, BETN）模型。此模型中结合碳排放交易机制建立了智能合约模型（smart contract,SC）,从而实现了碳排放权和货币的自动计量。最后对3家有着不同碳排放权需求的电力企业进行模拟仿真,结果表明：BENT模型可以更好地反映市场参与者的碳排放交易需求,区块链技术能够保障信息的安全存储和交互;引入信用评分机制有利于市场公平公正运行,进一步约束市场参与者,推动实现碳减排的目标。     

碳税与碳交易在中国电力行业的适用性分析

碳排放交易和碳税是目前国际上主要采用的工作温室气体减排机制。对于中国电力行业而言,选择何种符合国情行情的减排机制对于低碳化发展至关重要。阐述了碳排放交易与碳税实施的理论基础,在此基础上对2种交易机制的应用模型进行研究,并给出二者的减排成本及减排效果比较分析。最后结合行业特色,提出适合中国电力行业低碳化发展的中长期减排机制选择建议。总的说来,2种机制都有其阶段适应性,但并不冲突,建议根据阶段划分做出适宜的选择。     

碳市场与电能量市场均衡交易分析

为了减少温室气体的排放,有必要开展碳排放总量控制与交易机制设计工作。总结了电力工业中碳市场交易发生的条件,并基于碳排放效用曲线分析了碳市场交易对发电商剩余的影响。建立了碳市场和电能量市场均衡交易模型,量化分析碳市场与电能量市场的出清情况。该均衡交易模型考虑了碳排放权约束,可以使清洁能源机组获得更多的发电量,有利于低碳电力技术的发展。     

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。     

基于生命周期法和碳权交易的综合能源系统低碳经济调度

随着综合能源系统的不断发展,如何进一步提升综合能源系统的经济和环境效益是综合能源系统的重要研究内容.除了各发电机组存在大量的碳排放外,新能源机组及电储能设备生产建设和运输过程也存在大量碳排放,也应计入系统的总碳排放量中.为此文中基于含电热负荷需求的综合能源系统,分析了系统各机组的碳排放量,并运用生命周期法分析综合能源系...     

基于碳排放流理论的园区综合能源系统低碳经济调度

在园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的低碳经济调度研究中,从外网购电所带来的碳排放量难以准确估计,给PIES低碳经济调度的准确性带来了严峻的挑战。因此,文章利用外网电能的碳流密度对其隐含碳排放进行精确核算,并建立了PIES低碳经济调度双层优化模型,最后在一个典型PIES中进行了算例分析。结果表明:相比于单一的PIES经济调度,所提优化模型可以在只提高4.82%运行成本的前提下,降低PIES约21.37%的碳排放量。同时,通过所提模型可以对PIES的碳流分布进行优化,消除系统的碳薄弱环节,提高PIES的环保性。     

碳交易试点政策与电力行业碳减排

低碳战略下,碳交易制度对于电力行业的碳排放量具有重要影响。以碳交易地方试点政策作为准自然实验,利用中国2006—2018年30个省际面板数据,采用双重差分模型检验了碳交易政策的实际影响效果。发现：（1）相对非试点地区,试点地区电力行业碳排放量具有更为迅速的下降趋势;（2）试点地区碳交易总量越高,交易额越大,则该地区电力行业碳排放量越低。结论表明：中国的碳交易试点制度对于地区电力行业碳排放具有控制作用。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

基于碳交易的电-热-气综合能源系统低碳经济调度

在能源互联网和低碳电力的背景下,综合能源系统成为节能减排的重要载体。基于能源集线器模型搭建了包含电转气和燃气轮机的电—热—气联供综合能源系统架构;将碳交易机制引入系统的调度模型中,构建了分碳排量区间计算碳交易成本的阶梯型计算模型;综合考虑碳交易成本和外购能源成本,建立了适用于电—热—气联供系统的低碳经济调度模型。通过对比分析3种调度模型的调度结果,验证了所提模型在兼顾系统低碳性和经济性方面的有效性。最后,分析了碳交易价格和耦合元件容量对调度结果的影响。     

碳交易协同的跨省区清洁能源电力交易多主体竞价博弈

碳交易的实施将增大电力企业的减排压力，“三弃”现象也将增加清洁能源跨省区消纳的需求，两者双重作用将深刻改变发电企业的市场博弈行为。基于此，综合考虑碳配额约束和清洁能源消纳受阻情况，文章提出了一种低碳激励型出清方式，并探究了跨省区电力交易主体的最优竞标策略。首先，搭建了碳交易与发电权交易协同下的市场架构，厘清了两者之间的协同影响。其次，货币化清洁能源发电的碳减排效益，基于经济效用和碳减排效益最大化建立了交易中心低碳激励型出清模型；基于利润最大化构建异质发电商竞价决策模型。算例分析验证了所提出清模型和竞标决策模型的有效性。结果表明，所提出清模型可促进清洁能源的跨省区消纳，所构建博弈模型能够使各发电商取得最优利润，市场达到均衡，最终实现出清目标的联合优化。     

排污权交易制度下电力系统多目标环境经济优化调度

在假设已经建立排污权交易制度的条件下,建立了燃料消耗与污染排放双目标优化模型来解决电力系统环境经济调度问题。在使用连续线性规划处理目标函数和传统约束条件的同时,考虑总量控制约束和机组排放指标受限约束。根据福建省在运行机组的历史数据,拟合燃料耗量函数和污染排放函数曲线。通过讨论不同情形下的发电燃料消耗量与污染排放量,证明了排污权的充分交易能够在降低燃料消耗量的同时,减小污染排放量。     

基于碳交易机制的电—气互联综合能源系统低碳经济运行

燃气轮机等发电技术为低碳电力提供了一条有效途径,"能源互联网"的提出也使得天然气网络与电力网络的联系更加紧密。文中提出了一种电—气互联综合能源系统的联合经济运行模型,并引入碳交易机制,以综合能源系统发电能源成本与碳交易成本之和最小为目标函数,综合考虑了天然气网络和电力网络的安全约束。采用修改的IEEE 30节点电力网络与比利时20节点天然气网络进行算例分析,通过燃气轮机建立两个网络之间的耦合,分析比较了基于碳交易机制的电—气互联综合能源系统和单纯火电机组电力系统低碳经济模型下的运行状态,验证了所提出模型的有效性。最后,分析了碳交易价格、天然气价格及天然气网络约束对系统运行的影响。