阶梯型碳交易下含碳捕集的联合发电系统运营优化研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:dsq90
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自巴黎协定签署以来,我国开始积极探索低碳经济发展新模式,“30·60”双碳目标的提出代表我国对未来的减排工作提出了明确要求。作为行业第一排放大户,电力行业的低碳转型对于实现双碳战略目标至关重要,大力发展可再生能源成为应对碳排放问题的有效措施。为此,我国正式启动全国碳市场,各省政府也出台新能源配储政策来加速电力行业的能源转型发展。然而,当前现行的传统碳交易机制由于存在碳价固定以及碳价过低等问题,难以充分刺激发电企业的减排主动性。同时,受限于风电、光伏能源的随机性与间歇性特性,可再生能源电力的高比例消纳难度大。为此,本研究通过奖惩机制改进当前的碳交易机制,设定阶梯碳价用以进一步激发企业减排动力,并将改进后的阶梯型碳交易与储能、碳捕集技术等多种减排政策与技术共同应用于联合发电系统,构建了阶梯型碳交易下含碳捕集的风光火储联合发电运营优化模型,既分析了多项减排政策与技术在电力系统运营方面的有效性与协同优化作用,为减排政策与技术的推广与改进提供了可行建议,又探寻了一种兼顾经济-稳定的电力系统运营策略。首先,文章针对研究涉及的联合发电调度等几项相关理论展开归纳梳理;其次,针对传统碳交易机制进行改进,构建出考虑奖惩机制的阶梯型碳交易模型,并通过灰色-移动平均组合预测方法进行碳价预测;再次,将现行政策涉及的阶梯型碳交易模型与储能系统以及具备较强减排潜力的碳捕集技术共同引入联合发电系统,构建了阶梯型碳交易下含碳捕集的风光火储联合发电运营优化模型,旨在研究多种减排政策与技术在发电系统运营中发挥的协同减排效果,探寻出兼顾经济与稳定性要求的相对较优的发电系统运营策略;最后,采用蒙特卡洛随机抽样方法预测风电、光伏发电功率,通过理想点法求解,并借助情景分析法展开算例分析。研究结果显示,阶梯型碳交易模型相较传统碳交易在促进可再生能源消纳和减排方面具备优势,改进具备有效性。阶梯型碳交易与储能系统的共同应用能在保障供电稳定性和提高可再生能源消纳量方面实现功能互补,还在促进消纳、减排方面带来了额外的正向协同优化作用。此外,协同作用基础上引入碳捕集技术能在不影响上述政策发挥减排效应的前提下,显著降低系统的碳排放量,凭借碳交易收益抵消捕集运行成本,提高系统可持续运营能力,也验证了本文所提出的运营策略的有效性与科学性。
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