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经济迅猛发展带动了我国能源消耗量的急剧增加,以一次能源为主的能源消费结构,能耗消耗过程中的污染物排放问题面临着日益严重的社会压力。如何平衡经济、能源和环境之间的矛盾已成为国际社会关注的热点。由于清洁能源具有环境友好型和可再生性,故利用清洁能源优化我国能源结构,对于缓解能源供给危机和解决环境排放问题有着重要的作用,这也使得清洁能源开发利用达到了前所未有的高度。作为能源供给的新渠道,增加清洁能源发电并网,替代化石能源消费比重,优化能源结构对于保持能源供给可持续有着重要的意义。同时,化石能源消费的降低,清洁能源环境友好型的充分发挥,实现了发电系统污染物排放逐渐降低的目标,有利于实现电力系统的节能减排战略。但由于清洁能源的初始投资成本和建设成本相对较高,为了能够促进清洁能源的快速发展,近年来,我国针对清洁能源开发利用提出了涵盖发电调度政策、环境减排政策和激励补偿政策等,不同政策产生了不同的激励效果,评价不同政策对清洁能源开发利用的影响,应用不同政策组合实现清洁能源最优化发展对于缓解我国经济、能源与环境间的相互矛盾有着重要的理论和实践价值。基于上述分析,本文主要从内部运行和外部环境两个维度,选择节能发电调度政策和环境减排调度政策、碳排放权交易政策和可再生能源配额制政策,建立了不同政策对清洁能源发电并网消纳的影响分析模型,并借助综合评价理论对不同政策激励效果进行了相应的评价,主要研究内容如下: (1)梳理了我国清洁能源发展现状与并网消纳政策,为开展不同政策对清洁能源发电并网的影响分析与评价提供了前提背景。首先,从上网电价、装机状况和弃能情况三个维度分析了我国风电、太阳能光伏发电、水电发电现状;然后,梳理了我国清洁能源发电的相关政策,主要包括节能发电调度政策、环境减排调度政策、碳排放权交易政策以及可再生能源配额制政策。本章研究作为基础章节,为后文对比分析不同政策对清洁能源发电并网消纳的影响奠定了背景意义及前提基础。 (2)构建了节能发电调度政策对清洁能源发电消纳的影响分析模型。首先,由于以风电和光伏发电为代表的清洁能源发电具有较强的不确定性,本文提出了风电出力和光伏发电出力模拟方法。然后,本文分析提出了适用于时序调度、短期日前调度以及中长期调度的运行模拟方法。最后,以合同电量下清洁能源发电调度模型为参考,构建了节能发电调度下清洁能源发电调度模型,并分析了清洁能源并网对系统运行的影响,算例分析验证了不同调度模式对清洁能源发电并网的影响。 (3)提出了环境减排政策对清洁能源并网消纳的影响分析模型。首先,本文介绍了传统发电调度、节能发电调度以及环境减排政策理论内容。然后,本文构建了环境减排政策下清洁能源发电调度优化模型,该模型综合考虑发电能耗、发电污染物排放等目标函数。为了便于模型求解,本文对非线性目标函数和约束条件进行了线性化处理,最后引入熵权法、模糊满意度理论、云进化粒子群算法构造了多目标优化模型的求解算法,并通过算例分析验证了所提模型及算法的有效性和适用性。 (4)建立了碳排放权交易政策对清洁能源发电消纳的影响分析模型。首先,本文介绍了碳排放权交易的基本概念、理论基础、市场概述和交易试点情况。然后,本文基于传统碳排放权初始配额分配方法构造了计及清洁能源导向的碳排放权初始配额分配方法。最后,本文构造了考虑碳排放权交易政策下的清洁能源发电调度优化模型,并以算例分析把握了碳排放权交易对火电发电成本的影响以及清洁能源发电并网的优化效应。 (5)构造了可再生能源配额制政策对清洁能源并网消纳的影响分析模型。首先,论文介绍了可再生能源配额制的基本定义与特征、主要实践途径和运行优势。然后,论文梳理了美国、澳大利亚、日本和英国可再生能源配额制的实施经验,并提出了国外经验对我国实施可再生能源配额制的启示。再后,论文构造了计及配额制的大用户直接消纳清洁能源交易模型。最后,提出了考虑绿色证书的清洁能源发电调度优化模型,算例分析验证了上述模型的有效性和适用性。 (6)建立了清洁能源发电并网消纳政策分析与评价模型。首先,论文引入SWOT分析方法,分析了不同清洁能源发展政策的优劣势,得到了不同的组合优化方法。然后,论文从效益、效率、公平三个维度构造了清洁能源发展政策评价指标体系,并对评价指标进行了无量纲化处理。最后,引入分层构权法和模糊数学评价方法,构建了清洁能源发展政策综合效益模糊层次评价模型,并通过算例分析对比分析了不同政策组合方案的优化效果。