低碳电力调度方式及其决策模型

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低碳电力调度方式及其决策模型探微

低碳电力调度方式及其决策模型探微
衡和碳平衡的关系。

低 碳 电 力调 度 的概 况
( ) 低 碳 电 力调 度 的概 念
低碳 电 力调度 方式的概念 如图 1所示 , 它主 要包括_ 三 公调 度、 经济 调 度 和 竹能 调 度这 几 个重 要 的过 程 。三 公 调度 的 主要 目标 是 公 平 性 , 因 此 在 制 定 调度 汁 划 的 时候 一 定 要坚 持 发 电完 成 牢 均 匀 的 原 创 进 行 。 经 济 调度 的 目标t要是经济性 , 即 实 现 发 电 的 经济 效 益 , 因此 在 制 定 电 力 调 度 计 划 的
架。
: 鬣磷Βιβλιοθήκη 索 : 图 1低 碳 电 力调 度 方 式 的 概 念 组 成 ( 二 ) 低 碳 电 力调 度 方 式 的特 点 和 传 统 的 电力 调 度 方 式 相 比 , 低 碳 电力 调 度 方 式 具 有 以 F两 个 方 面 的 特 点: 一 足低 碳 电 力调 度 方 式 克 服 了传 统 电 力调 度 方 式 只 重 视 电 能 本 身 的 弊端 , 将 二 氧 化 碳 作 为 一 种 可 以调 度 的 资 源 引 入 其 中 , 在 提 高 经 济 效 益 的 I 司时 尽最 将 二氧 化 碳 的排 放 量 降到 最 低 , 从 而实 现 电平 衡 和 碳 平衡 的 协 调 发 展 。二 是低 碳 电力 调 度 方 式 可 以节 约 一 定 的 电源 成 本 。 二、 电源 的 电碳 调 控 特 性 分 析 ( 一) 传 统 电 力调 度 是 一 种 普 通 的 化 石 燃 料 电源 传 统 电 力 调度 所 包 含 的排 放 电源 _ 聿要 包 括 石 油 、 煤 炭 以及 天 然 气 等 物 质。 火力发电厂 ‘ 在生产电能时, 这 些石 油 、 煤 炭 以及 天然 气 等 物 质 在 氧 气 中 燃烧 。 并, 生 人量 的二 氧 化 碳 进 入 空 气 中 。 在这 种 电 力调 度 方 式 之 下 , 二 铽 化 碳 的排 放 量 等 于物 料 燃 烧 时 所 消 耗 的 总 最 和 燃 料 f f l 这 些 二 氧 化 碳 排 放

低碳电力调度方式及其决策模型 杨晶

低碳电力调度方式及其决策模型   杨晶

低碳电力调度方式及其决策模型杨晶发表时间:2019-04-01T11:44:20.253Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:杨晶[导读] 摘要:在当前低碳经济发展的背景下,我国传统电力调度正在面临着较大的发展冲击和挑战,结合二氧化碳的排放现状,其主要从能源生产部门排出,这对于自然环境产生了较大影响。

(国网重庆市电力公司长寿供电分公司重庆 401220)摘要:在当前低碳经济发展的背景下,我国传统电力调度正在面临着较大的发展冲击和挑战,结合二氧化碳的排放现状,其主要从能源生产部门排出,这对于自然环境产生了较大影响。

而电力行业作为二氧化碳排放量较高的行业,在这样的背景下,积极渗透低碳理念有着较为显著的意义和作用,优化、改进电力调度的决策模型,这能够更好的实现低碳经济的发展目标。

因此,本文就对低碳电力调度方式及其决策模型进行深入的分析和探究。

关键词:低碳理念;电力调度;决策模型低碳电力调度方式就是直接通过将所产生的二氧化碳作为调度资源之一,通过这样的转换,能够将电力系统的经济效益产生较大的变化,那么,在实际的电力调度方式研究过程中,不仅要考量电能生产,还要考量二氧化碳的排放。

通过精准把控这两者之间的关系,更好的保障碳平衡与电平衡这两者之间的关系,通过利用先进的发电技术与碳捕集措施,以此不断提升节能减排的水平,只有这样才能够更好的推进电力企业的可持续健康发展。

1 传统电力调度的主要方式和伴随的问题分析 1.1 传统电力调度的主要方式分析电力调度需要提前对负荷进行预测,以此对电力发电设备的运行状态与方式进行有效调度,在传统的电力调度中,其核心部分在于电能的本身,直接按照阶段来进行科学划分。

可以说,传统的电力调度主要结合电力设备对电力调配均匀性为主要原则的“三公性调度”,之后逐步发展为以节约能源为主的“节能性调度”,还有以企业经济效益为主的“经济调度”[1]。

通过对这三种不同的电力调度方式的分析,可以了解到不同的调度方式出发点不同,其侧重点必然会有一定的差异,各有各的优势与共同的缺陷。

浅谈低碳电力调度方式及其决策模型

浅谈低碳电力调度方式及其决策模型

浅谈低碳电力调度方式及其决策模型作者:王岸来源:《科学与财富》2018年第27期摘要:随着社会的不断发展,电力行业的发展速度也越来越快。

为了能够让人们的生活质量以及生存环境的质量得到提高,电力使用能够有更高的效率,那么就必须要应用低碳电力调度的方式。

本文结合低碳电力调度方式的发展以及概念特点等,对低碳电力调度方式以及其决策模型进行研究。

关键词:低碳;电力调度方式;决策模型引言在当前国家的社会经济发展过程中,煤是使用最多的一种燃烧能源。

虽然世界范围内都在对各种清洁能源进行全面的研究,但是在当前的火力发电中仍然不能对清洁能源进行很好的应用。

在我国当前的经济发展过程中,二氧化碳的排放量很多,同时也相对来说比较集中,主要集中在能源生产部门的排放中。

世界各国大量的二氧化碳排放直接导致整个地球的生态环境受到了很大程度的影响。

在我国电力行业中,二氧化碳的排放量和其他行业相比更多,因此应用低碳电力调度的方式意义非常重大。

为了能够在电力行业实现节能减排,那么就需要对发电技术进行不断的研究创新。

近年来,虽然我国经济发展速度越来越快,但是环境保护问题却依然严峻,在我国火力发电厂的运行过程中,非常重要的目标就是减少二氧化碳的排放量。

1低碳电力调度方式的分析1.1 低碳电力调度的发展概述在我国电力调度方式的发展过程中,主要出现了一下几个方式。

首先是三公调度方式,这种方式的目标是“公平性”,在对发电计划进行指定的时候,需要让发电完成率能够更加的平均,正是因为这种调度方式太过于重视公平,所以就导致电能生产过程中对环境产生了很大的破坏。

其次是经济调度方式,这种方式的目标是“经济性”,最主要的目的就是提高经济效益。

这种调度方式在制定电力调度计划的过程中,虽然对生产以及成本等各种因素都进行了考虑,但是却没有考虑到环境的污染情况。

最后是节能调度方式,这种方式重视“节能性”,在电力调度过程中非常重视各种电源的选择,会尽量的选择各种情节能源,这种方式虽然能够让污染物的排放在一定程度得到减少,同时也能让环境的污染情况在一定程度上得到降低,但是对生产过程中的二氧化碳排放情况却没有非常的重视,这就使得发电技术的优化以及决策没有得到全方面的实现。

低碳电力调度方式及其决策模型 乌鹏涛

低碳电力调度方式及其决策模型   乌鹏涛

低碳电力调度方式及其决策模型乌鹏涛摘要:在我国大力发展低碳经济的形势下,电力调度方式面临着前所未有的机遇和挑战。

伴随低碳因素引入到电力调度,电力调度的决策模型也发生了许多的改变,碳的成本、低碳引起的电力调度的约束条件的增多、目标因素的复杂化,这些都导致整个决策模型扩大,做到碳电平衡、严格控制好碳的引入成本,是电碳调度方式高效开展的保证。

本文对低碳电力调度方式的特点分析,并阐述低碳电力调度决策模型。

关键词:低碳经济;电力调度方式;决策模型1 低碳电力调度概述低碳调度是现阶段促进可持续的电力发展,将生态效益同经济效益进行有机结合,实现科学有效的电力调节的手段之一。

根据火电厂二氧化碳的排放规律,运用原调度的方式,对于其排放形式做出具体的规定。

在这一过程中要将电力运行的生态效益与经济利益相结合,实现矛盾的对立统一,加强低碳排放模式的普及,将现代化技术融入其中,实现低碳环保的电力供应系统。

低碳排放的电力调度模式,不仅可以维持生态环境的健康发展,在保护居民身体健康、提供更适宜的生活环境、促进电力行业的快速发展等方面,也起着十分重要的作用。

2 低碳电力调度方式的特点分析2.1 碳捕集电厂。

该新型发电厂建立在传统电厂基础上,新增了碳捕集系统。

碳捕集系统的应用对于减少二氧化碳排放起到了巨大作用,对二氧化碳的捕集超过9成,这对于传统电厂在电能生产中高二氧化碳排放的问题是一种解决。

但需要指出的是,该电厂能源消耗较大,会影响发电厂输出功率,降低电能产量,因此处理好发电水平和碳捕集总量之间的平衡问题是该厂能否普及的关键。

2.2 排放电源近0碳。

在低碳电力调度生产中,CO2 的排放量较少,就性质而言可视为近0碳排放电源,而它的前提是需要满足CO2不排或少排,这一条件必须要满足。

低碳电力调度中会用到一些可再生能源,如风电、水电等,属于0排放发电方式。

以下为近0碳排放电源的函数式:E=f(g)=0 在该函数式中,电能生产中CO2排放总量用E表示,电源发电量表示为g,发电量的函数关系为f(g)。

低碳电力调度方式及其决策模型

低碳电力调度方式及其决策模型

低碳电力调度方式及其决策模型作者:苏光辉来源:《广东科技》 2014年第22期苏光辉(广西电网有限责任公司崇左供电局,广西崇左 532200)摘要:通过对低碳电力调度方式的分析,概括出其电力调度方式的决策模型,并对其进行比较,分析电碳调度特性。

同时针对其内容研究了电碳调度之间的“电平衡”与“碳平衡”。

关键词:电碳经济;电力调度方式;决策模型;低碳0 引言我国的能源结构以煤为主,当前CO2的排放主要来自于能源部门,尤其电力行业占总排放量的大头,可以说,实现低碳电力是实现低碳能源的重要基础,是进而实现低碳经济的基础保证。

大型火力发电厂的CO2排放构成了电力CO2排放的主体,虽然如此,但因其源头少,排放量大的特点,实现其节能减排的目的,通过先进的发电技术和碳捕集手段的改进,可以实现预期的目标。

随着当前市场建设和环境保护之间发展的不平衡,人们对于电力的要求也发生了质的飞跃。

一方面,要获取高额的电量,一方面,又要求降低电厂发电排放的CO2含量。

低碳电力调度方式应运而生,既满足了电厂发电的高额电量,也实现了以减少CO2的排放量的工作重心,其在实现电厂发电的环保要求方面具有重要的意义。

1 低碳电力调度方式的概念体实现火力发电厂的CO2的低排放量,需要考虑到其原有的调度方式的特性,即公平性、经济性、节能性。

在此基础上,对CO2的排放特性进行研究和探索,分析其外部成本的影响和内部成本的优化的过程,从而提出低碳调度方式的概念体,如图1。

2 低碳调度的特性对于低碳调度方式来说,满足发电厂发电量和碳排放量的优化配置,这既是电力企业发展的动力,也是电力企业发展的主要方向。

研究电碳调度过程中电源发电量与碳排放量之间的关系,亦可以说是研究“电源的电碳调度特性”,其具有重要的意义[1]。

采用方程式来表示电源调度特性中碳排放与电源发电量之间的关系为:E=f(g)。

其中g表示为电源的发电量,E 为CO2排放量。

值得注意的是,不同的电源之间有不同的电碳调度特性,因此在实际生活中要注意区分:(1)近零碳排放电源这一类的发电厂的发电模式主要为水电、核电类型的清洁能源,其在发电的过程中,依靠的是水的动力与核能的化学反应,其在发电的过程中产生少量的CO2,我们将之忽略不计,此时,电碳调度特性的特征函数表示为:E=f(g)=0(1)(2)普通化石燃料类电源普通化石燃料电源指的是电力企业在发电过程中利用煤炭、石油等资源的燃烧发电,也就是常说的火力发电厂。

低碳电力调度方式及其决策模型

低碳电力调度方式及其决策模型

低碳电力调度方式及其决策模型摘要】在国内外低碳经济的趋势下,我国的传统电力调度正面临着巨大的挑战。

我国二氧化碳的排放非常集中,同时主要从能源生产部门派出,对地球生态平衡带来了严重的影响,尤其是电力行业,其生产过程中排放的二氧化碳显著多于别的行业,因此,应用低碳能源具有非常大的意义。

要想实现低碳经济的发展目标,就必须将低碳要素引入电力调度方式中,并不断改进和优化电力调度的决策模型,从而使电力企业的综合效益得以提升。

基于此,本文就针对低碳电力调度方式及其决策模型进行分析。

【关键词】低碳理念;电力调度;决策模型1传统电力调度的主要方式及伴随的问题电力调度是在预测负荷的前提下,对电力发电设备的运行方式、运行状态的调度,过去传统的电力调度的核心在于电能本身,按阶段划分,传统的电力调度主要围绕着电力设备对电力调配的均匀性为主要原则的“三公性调度”,再发展到以节约能源为主的“节能性调度”,另外还包括以企业的经济效益为主的“经济调度”。

这三种电力调度的方式出发点不一样,但各有各的优势与共同的不足之处。

“三公调度”追求电力调度的公平性,实现了资源的合理配置,有利于生产的稳定发展;“节能调度”强调了电力调度的能源损耗最小化,有效节约了调度所需的能源,并有效的对有害污染物的排放加以一定量的控制,如控制二氧化硫的排放量;“经济调度”则着重于电力企业的经济效益,追求电力调度成本的最小化原则,从某种角度而言,有利于企业的持续性发展;三者都有各自的优势,然而在低碳化发展的大背景下,三种调度方式都没有对二氧化碳的排放加以足够的重视,也没有专门针对减少二氧化碳排放的调度方式,尽管节能调度强调保护环境的很重要性,并采取措施对电力调度中的排放物加以一定程度上的控制,然而忽视了排放物中二氧化碳的回收利用。

2对电源电碳调控具有的特性进行分析2.1传统电力调度属于一般化石燃料电源采取传统电力调度方式的时候,包含的排放电源有:天然气、石油和煤炭等[2]。

低碳电力调度方式及其决策模型

低碳电力调度方式及其决策模型作者:龙建福来源:《广东科技》 2014年第20期龙建福(广西电网有限责任公司百色供电局,广西百色 533000)摘要:首先分析了低碳调度的意义及其背景概况,对低碳电力调度特点进行分析,主要对低碳电力调度的方式及决策模型进行了相应的探讨。

同时,结合算例,分析了低碳电力调度决策模型,为电力调度方式及决策模型的不断改进提供理论分析。

关键词:低碳电力调度;方式;决策模型0 前言随着高科技的快速发展,火力发电厂早已成为了电力CO2的主要排放来源,其最显著的特点就是通过最少的源头将最多的CO2排放出来,CO2过多会导致全球变暖,进而就会与可持续发展理念相违背,因此应该采取有效的应对措施,对环境效益与经济效益进行综合考虑,让电平衡得到确保的同时保证碳平衡。

火力发电厂低碳电力的调度方式主要是利用原调度方式中的节能性、经济性、公平性,对CO2的排放特点进行探析。

在对电力进行调度的过程中,必须将安全因素和经济因素考虑进去,且伴随低碳意识不断形成,还必须考虑到CO2排放量。

从而研究出最好的排放方案,节省更多成本,让低碳经济得以迅速发展。

1 低碳电力调度概况国内的电力调度主要经过节能调度、经济调度、三公调度这几个过程。

节能调度主要是将节能当作目标,充分利用可再生的电源进行调度,且应合理地对电源进行选择,使能源得到最大限度的节约,减少CO2排放量,确保环境不受污染。

三公调度最主要的目标是保证公平,在制定发电计划的时候必须将发电完成率均匀作为主要的原则来进行。

经济调度主要是为了让经济效益得以实现,制定发电计划时应该参照成本等相关微增率的标准来进行,并将生产与电力调度成本综合在一起考虑。

但把低碳经济考虑进去后,以上这三种调度方式中都有一定缺陷存在。

经济调度和三公调度只是考虑到经济因素和公平因素,却忽视了电能生产会对环境造成的影响。

节能调度虽然可以节约能源、资源,对环境进行相应的保护,但其忽视了CO2排放后对环境造成的危害,没有对低碳电力调度中可能出现的问题进行充分的考虑,没有让发电计划得到最根本的优化。

低碳电力调度方式及其决策问题分析


∑g ¨=D
l =1 , 2 , T D
g ≤
≤g 一 k
g I D t ' 蠢≤g J , I + l —g l≤g 凡 U 知

碳 函数 的特 征 , 对 电碳调度特性进行 了描述 。电碳特性 函数与 电源 的类型不同而分 为下 面的几类 : 2 . 1 近零碳排放电源它含有风 电、 核电和水 电等可再生 电源 电源电能排放 的 C O : 的量很低可 以不用计算 ,可 以用 E = = 0 ( 1 ) 作为它的函数式。 2 . 2普通化石燃料类电源 发 电厂通过 天然气 、 石油 、 煤炭等进行 的普通化石燃料类 电源 , 这样 的电源过程是一种 电能 的转换 , 在燃烧的过程 中会
f 5 ] 碳排放约束公式
D I = }
∑ 改t ≤ E
结 束 语
( 6 )
从实际 的系统背景和角度 出发 , 低碳 经济就是一种具有挑战 的 电力调度方式 , 这样 的方式会给 电力带来很大 的方便 , 使 用户在用 电的信心上更 加的满意 ,员工在进行 工作 时也会全 心全意的去工 2 . 3碳 捕 集 电厂 这样 的电力系统它要进行 的衔接和协调都是通过 C O : 的排放和 尾 气排放时有 C O 分离 出来 , 然后将碳捕 集系统 引进 来 , 并在 作 , 这也是很 大程度上 的一种复杂度和 内容 原有 的发电设备上做传统发 电厂 的设置 , 就有 了碳捕集 电厂 。并在 整理来进行并完成实现 的, 安 全的封存地点进行输送 , 就会被 隔绝开来 。从而使 C O : 排放量减 之间的联系和关联 。也会 有最初 的模型建立出来 。引入这种低碳 电 源是最明智也是最好 的方法。 少。 参 考 文献 3低碳 电力调 度的决策模型 【 1 ] 康 重庆, 陈启鑫, 夏 清. 应 用于 电力系统的碳 捕集技 术及 其带来 的 3 . 1 模 型 框 架 变革[ J ] . 电力系统 自动化 , 2 0 1 0 ( 1 ) . 电源的技术都是 由调度方案进行 的 , 并且也会有很多的不 同的 [ 2 】 宋永华, 杨 霞, 孙静 . 低碳 高效安 全可 靠的智能 电网[ J ] . 中国能 源 , 条件来 完成 , 有调峰约束 、 系统 负荷 、 网络 传输条件 、 电源 的技 术特

低碳电力调度方式及其决策模型-dlxtzdh

! H' 因而 可 忽 略 不 计 & (其电碳 排放或仅极低量排放 #
特征函数可表示为 * ! % % , L! ! :%, / $ ! 普通化石燃料类电源 普通化石燃 料 类 电 源 # 主 要 为 基 于 煤 炭) 石 油) 天然气等化石燃料的火力发电厂 ( 在实现从化石能 化石燃料中的碳基将通过在 向电能转换的过程 中 # 并直接排放到大气之 ^ ^ " 中燃烧 形 成 气 态 的 A "# 中 ( 此类电源 A 排放量的计算公式可表示如下 * ^ " ! % % ,X " L 式中 * X 为电源在燃烧过程中 所消 耗的 燃料 量 $ L为 排放 因子 # 即为 单 位 燃 料充 该电源所用燃料的 A ^ " 分燃烧所排放的 A ^ " 量( 此类电源的发电量为 * ! % ( : ,X V + 式中 * 为 该 燃 料 的 单 位 发 热 值 $ 为 该 类 电 源 的 能 V + 量转换效率 # 即发电效率 ( 联立式 ! % 和式 ! # 该类电源的电碳特征函数 " (% 为* ! ! % %,L : G V + % # 普通化石燃料类电源在系统调度中 G !! 分析式 ! 的发电 + 碳排放 . 关系可以用一 一 对 应. 的函数式 表示 ( 对于不同类 别 的 火 电 厂 # 其电碳特征函数将 因其燃料类别与发电技术而异 ( 而对于选定了某类 燃料的特定发电 机 组 而 言 # 其 发 电 效 率+ 往 往 会 随 着机组发 电 水 平 的 变 化 而 在 一 个 较 小 的 区 间 内 波 动 ( 为了简化分析 # 在本文的建模中运用了合理的 简化 # 认为特定发 电 机 组 的 + 在 运 行 中 将 一 直 保 持 为一定的常数 ( 图 " 即描述了此类电源的典型电碳 + ! 0 +

浅析低碳电力调度方式及其决策模型

浅析低碳电力调度方式及其决策模型【摘要】:电力调度中有很多新的挑战和新的问题存在,其中对低碳要素的引入就是一种全新技术,对经济性和安全性进行考虑之后,在运行过程中对CO2排放也要有所关注。

本文深入剖析了低碳电力调度的提出背景和内涵,介绍了不同电源的电碳调度特性,建立了低碳电力调度决策的初步模型。

【关键词】:电碳经济;电力调度方式;决策模型前言:大型火力发电厂在发电过程中排放出大量的二氧化碳,有碍低碳经济的发展,所以从这个角度出发,顺利解决这一重大问题,是电力企业的一种健康发展的重要途径,避免出现资源环境危机现象。

低碳电力调度方式的特点就是拥有公平性、经济性、节能性,研究排放最佳方案,节约更多的制造成本,才能实现低碳经济的快速发展。

1.低碳电力调度的背景和内涵剖析1.1低碳电力调度的背景中国电力调度经历了“三公调度”、“经济调度”、“节能调度”等方式的演变。

以成本等微增率为原则制定发电计划,考虑了调度中“显性”的生产与运营成本。

“节能调度”则以“节能性”为目标,优先调度可再生电源,并按火电机组能耗和污染物排放水平由低到高依次调用,从而最大限度地减少化石能源的消耗,并降低以SO2为主的污染物排放。

随着低碳经济的不断发展,对于电能生产外部性的关注也将持续升温。

高效节约能源与减排CO2无疑是未来电力调度将面临的关键挑战;这就要求引入基于低碳经济、考虑低碳目标、综合各类低碳要素的新型、科学、高效的电力调度方式,即“低碳电力调度”。

1.2低碳电力调度的内涵剖析首先,传统电力调度的关注点都在于电能本身,没有关注电力CO2排放。

事实上,碳交易和碳价的引入,将赋予CO2排放经济价值,使CO2排放成为与电能并列的新型可调度资源。

因此,在低碳电力调度中,应同时兼顾电能生产与电力CO2排放,分析两者的相互关系,实现“电平衡”与“碳平衡”的协调与衔接。

其次,随着可再生和碳捕集等低碳电力技术的蓬勃发展,将增加电力系统运行中的电源品种,需要深入研究各类元件的电碳关系和技术特性,挖掘发、输、配、用环节中的CO2减排潜力,在调度运行中最大限度地减少CO2排放;碳成本的引入将显著改变各类电源的发电成本,改变发电序位;碳约束的引入将改变电力调度的决策空间;而CO2减排目标的引入则将提高发电计划决策复杂度。

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低碳电力调度方式及其决策模型
【摘要】随着科学技术的快速发展,电力二氧化碳排放已经被广泛应用于大规模的火力发电厂。

在这过程中,二氧化碳排放具有显著的特性,也就是小的排放源应对大的排放量的过程,为了保障整个经济生态环境高效持续发展,实行低碳的电力调度逐渐成为当今电力调度的重要趋势。

本文结合我国低碳电力调度,对电源低碳调度特性以及决策模型进行了简要的探究和阐述。

【关键词】低碳电力;调度方式;决策模型
在电力系统中,电力调度是在负荷预测的基础上,对发电机在内的各种电器元件运行方式、状态以及控制进行的科学监测,在这过程中也可以制定行之有效的调度计划,进一步保障系统运行的可靠性和安全性。

随着低碳意识不断增强,除了经济性和安全性外,电力系统二氧化碳排放逐渐成为研究的重点。

随着环境资源危机加重,市场化建设逐渐成熟,对电能质量要求也越来越高,这对电力部门来说,既是机遇,也是挑战。

电力二氧化碳主要来源于大型的发电厂,由于它具有排放量不高、源头不多的特点,所以通常利用先进的碳捕集方法或者发电技术,进一步降低减排水平。

一、低碳电力调度特性
在电源调度特性中,g表示电源发电量,e表示发电过程中二氧化碳的排放量,它们的关系是e=f(g),也就是电源调度特性。

根据不同类型的低碳电源调度特性,可以分成三种情况。

(一)近零排放电源
(二)化石燃料电源
(三)碳捕集电厂
二、低碳电力调度决策模型以及算例分析
(一)低碳电力调度决策模型
1、决策模型框架
要实施低碳电力调度方式,之前的决策模型就会随着改变,主要表现在:模型扩充的变量决策、目标函数的组成项以及模型的约束条件。

随着碳捕集等低碳电力调度技术的引进,不仅拓宽了等待决策的电源品种,通过分析各种电源调度特性,也将二氧化碳作为重要的资源引入电力调度决策中,进而得到决策变量的扩充系数。

随着碳价、碳交易、碳税等相关政策的引入,电力二氧化碳排放也被赋予了对应的经济价值,并且逐渐成为低碳电力调度决策模型的重要内容。

2、数学描述
在数学描述中,决策变量主要包括二氧化碳和发电量的排放量。

在这过程中,对于近零碳排放量,二氧化碳排放一直为零;对于化石燃料电源,二氧化碳发电量和排放一直处于对应的状态,并且不需要任何单独的变量决策;对于碳捕集,二氧化碳和发电量通常以单独的决策变量呈现。

在目标函数中,必须综合分析碳成本和发电成本的关系,再根据标准函数将其表示出现。

在约束条件中,通过目标函数关系可以得
到平衡负荷、最小最大出力约束、速率约束、发电量、碳捕集运行约束等(如表一、所示)。

(二)低碳电力调度算例分析
在某电力系统实际数据构造中,其中4台600mw的燃煤机需要进行对应的碳捕集改造,并且将电力调度用于日常发电计划中。

1、算例描述
为了更加客观的反映出传统电力调度和低碳电力调度的不同,该电力系统根据上述模型定义,简化成和低碳相关的因素,减小低碳模型计算规模以及复杂程度,有效减少对低碳模型过大的影响。

在组团式归并中,以其中一组单元作为决策单元,例如:100mw、200mw、600mw、300mw的燃煤机决策单元中,水电通常被分成无调节能力与有调节能力的决策单元。

在系统的可用发电量,除了检修机组,通常将必开机组和阻塞出力等非决策量归结在特定单元,并且规定合理的日发电计划。

一般以整个机组的出力情况为决策目标,在96点曲线背景中进行分析。

2、计算结果
在基准场景中,虽然没有排放约束条件,但是在低碳电力调度中,也能得到最优发电计划。

通过低碳电力调度方式中,600mw的碳捕集、燃煤电厂以及可用调节的水电发电计划,其他容量的水电都可以运行在最小的出力状态中;对于不能调节的水电,并且没有弃水的现象,一般运行在固定的出力点。

当调峰电源为可以调节的水电时,碳捕集的发电序位是临界位置,也可以在调峰上进行贡献,对
于600mw的燃煤机只需要在低谷负荷时,就能进行段压运行。

在这过程中,由于基准场景下的碳价不高,不能达到碳捕集运输、运行以及成本封存,所以在碳捕集装置捕集中一直处于关闭的状态。

经过精细的计算,二氧化碳排放强度可以达到0.55kg/kw.h,总碳排放量可以达到55万吨。

3、比较分析
在高碳价场景中,如果碳价为160元每吨,较高的碳价会直接促使碳捕集装置运行在最大水平,进而获得更多的二氧化碳,让碳捕集调度运行比600mw的燃煤机组更加方便经济。

因此,时常将600mw 的机组参与到调峰中,碳捕集则只在低谷负荷中运行。

在碳排放约束场景中,一旦引入碳排放约束,在原有强度基础上就可以下调10%左右,通过设定二氧化碳排放强度,得到低碳电力调度最佳发电计划。

在这过程中,虽然实施二氧化碳没有任何利益,但是为了满足约束条件,必须适当运行,并且参与调峰。

表一、约束条件示意表
三、结束语
随着低碳经济的快速发展,对传统电力方式带来了更多的挑战,它要求低碳电力满足经济目标、新型要素以及高效的调度方式。

因此,在实际工作中,必须以实际系统为依据,明确电力系统调度决策的复杂度与新的内容,在调度决策中,正确分析二氧化碳和电能生产关系,兼顾二者的排放状态;在碳平衡和电平衡衔接、协调发展的过程中,保障电力系统正常运行以及经济效益。

参考文献:
[1] 陈启鑫,康重庆,夏清等.低碳电力调度方式及其决策模型[j].电力系统自动化,2010,34(12):18-23.
[2] 王洪旭.低碳电力调度方式及其决策模型分析[j].城市建设理论研究(电子版),2012,(27).
[3] 刘泽.低碳电力调度方式及其决策模型分析[j].广东科技,2013,22(2):54-55.
[4] 黎灿兵,刘玙,曹一家等.低碳发电调度与节能发电调度的一致性评估[j].中国电机工程学报,2011,31(31):94-101。

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