论文部分内容阅读
人类社会以化石能源为主的消费模式带来的气候变暖问题成为当前社会经济发展的重大挑战。电力是我国能源消耗第一的行业,其具备很大的减排潜力。随着新能源发电和天然气发电的快速发展,综合能源系统成为提高新能源消纳能力、实现减排目标的支撑技术。碳交易利用市场手段对碳排放进行控制,是可兼顾电力经济性和低碳环保性的有效手段。论文致力于将碳交易机制引入调度问题,对综合能源系统的低碳经济调度展开研究。首先,基于能源集线器模型搭建了电-热-气联供的综合能源系统模型架构。利用能源集线器清晰反映系统内部各单元的运行情况和能量流动,并将其分为三个模块进行模型构建:能量供给模块、能量转换模块和负荷模块。论文构建的综合能源系统包括火电机组、天然气网络、风电、P2G设备、燃气轮机、燃气锅炉、需求侧响应、蓄电池、蓄热槽和储气罐。接着,以四种经典公平分配方法为基础,提出了基于分布决策的碳交易初始额分配方法。传统的碳交易初始额分配方法有祖父法和基准法,虽然简单易行但存在一定的不公平性。论文将碳排放强度纳入参与人求偿权的计算范围,在以参与人碳排总量为基础进行分配的同时,参考参与人的减排成果,分配结果偏向实行减排计划的参与人。四种经典公平分配方法具有不同的偏向性,参与人可根据实际情况选择分配方法,提高了参与人的积极性。对比几种分配方法后,论文所提方法具有更强的公平性和有效性。最后,在阶梯型碳交易成本计算模型的基础上,构建了适用于论文综合能源系统的低碳调度模型。基于碳交易的低碳调度模型以碳交易成本和能源成本构成的系统运行总成本为目标函数,以系统功率平衡和各单元运行约束为条件。几个场景下的调度结果表明,论文所建低碳调度模型提高了系统对风电的消纳,对碳排放具有更严格的控制作用,同时保持了系统较高的经济性。最后分析了碳交易价格、耦合设备容量和天然气价格对调度结果的影响。