我國(guó)發(fā)電側(cè)CO2減排途徑分析及其優(yōu)化模型研究.pdf

1、電力是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源，但電力的產(chǎn)生伴隨著大量的能源消耗和各種污染物的排放，尤其是CO2的排放，因而也成為我國(guó)CO2減排的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。在電力產(chǎn)業(yè)鏈中，發(fā)電側(cè)是CO2排放的直接環(huán)節(jié)，因此發(fā)電側(cè)CO2的減排成為了電力行業(yè)節(jié)能減排的重中之重。目前，推進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)節(jié)能減排主要依靠的是行政手段，包括能源規(guī)劃政策的制定、關(guān)停小火電機(jī)組、CO2減排監(jiān)管等方面。但這些措施的實(shí)施在力度及干預(yù)的范圍方面都存在明顯的不足，主要體現(xiàn)在CO2減排途徑不通暢

2、、電源優(yōu)化配置不合理等方面。為更好的兌現(xiàn)我國(guó)CO2減排承諾，發(fā)電側(cè)CO2減排研究需要引入更新的機(jī)制途徑，提高各利益主體的收益，提高發(fā)電側(cè)各主體參與減排的積極性，實(shí)現(xiàn)電源結(jié)構(gòu)和電力資源的優(yōu)化配置。以此為背景，本文主要研究火電機(jī)組CO2排放聯(lián)合調(diào)度、區(qū)域間CO2聯(lián)合減排機(jī)制、風(fēng)火電之間聯(lián)合CO2減排機(jī)制、分布式清潔能源群組合調(diào)度、風(fēng)火打捆消納的經(jīng)濟(jì)和效益機(jī)制，提出了相應(yīng)的模型和方法。
　　火電機(jī)組發(fā)電是CO2排放的重要貢獻(xiàn)源。論文以成

3、本、能耗、排放為目標(biāo)分別構(gòu)建了火電機(jī)組調(diào)度優(yōu)化模型以及兼顧三個(gè)目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型，并與傳統(tǒng)的計(jì)劃電量分配模型進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化模型可以更好的兼顧火電機(jī)組的發(fā)電成本、燃料能耗和CO2排放量，為發(fā)電側(cè)火電機(jī)組CO2減排政策的制定提供更準(zhǔn)確的定量分析依據(jù)。
　　CO2排放的控制需要區(qū)域間的協(xié)調(diào)配合，區(qū)域間聯(lián)合CO2減排是一條有效的途徑。論文綜合考慮跨區(qū)域能源優(yōu)化配置過程中涉及的發(fā)電成本、備用成本、輸電費(fèi)用以及排放成本等要素

4、，構(gòu)建了區(qū)域發(fā)電成本優(yōu)化模型、環(huán)境效益優(yōu)化模型、綜合優(yōu)化模型，研究了清潔能源參與區(qū)域能源優(yōu)化所帶來的效益。同時(shí)研究了碳排放價(jià)格對(duì)區(qū)域能源優(yōu)化的引導(dǎo)效果。
　　風(fēng)火互補(bǔ)機(jī)制是發(fā)電側(cè)不同電源類型聯(lián)合CO2減排的重要手段。論文根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)原因和管理措施分析，基于風(fēng)火互補(bǔ)機(jī)制構(gòu)建了計(jì)及發(fā)電權(quán)交易的發(fā)電主體利益分析模型，并在不同風(fēng)功率預(yù)測(cè)情形下，研究了風(fēng)電場(chǎng)和各火電機(jī)組的收益情況。以減少風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)量為目標(biāo)，構(gòu)建了風(fēng)火打捆外送組合調(diào)度優(yōu)化模

5、型，優(yōu)化了風(fēng)火電機(jī)組的出力。
　　分布式清潔能源群發(fā)電組合是發(fā)電側(cè)CO2減排的新型機(jī)制。論文基于不同類型電源的成本分析，構(gòu)建了不同目標(biāo)下的發(fā)電組合調(diào)度模型，通過實(shí)例分析，棄風(fēng)量和棄光量最小目標(biāo)下的各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本最低，CO2排放量最小。引入峰谷分時(shí)電價(jià)，基于變化后的電力負(fù)荷需求，構(gòu)建了發(fā)電成本與用戶補(bǔ)償成本最小化調(diào)度模型，實(shí)例驗(yàn)證表明峰谷分時(shí)電價(jià)的引入后，發(fā)電機(jī)組的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益均有明顯增加。
　　風(fēng)火電打捆外送時(shí)，

6、各參與主體風(fēng)電消納的經(jīng)濟(jì)和減排效益是發(fā)電側(cè)CO2減排的重要推動(dòng)力?？紤]電力外送收入和大用戶直購電收入，論文構(gòu)建了電網(wǎng)企業(yè)購售電利潤(rùn)最大化優(yōu)化模型和合理?xiàng)夛L(fēng)下發(fā)電成本最小化優(yōu)化模型，通過實(shí)例計(jì)算了各參與主體合作博弈的超額利潤(rùn);建立了風(fēng)火電打捆外送增加貢獻(xiàn)率評(píng)價(jià)模型，從理論上計(jì)算了發(fā)電側(cè)各利益分配主體對(duì)各類貢獻(xiàn)率指標(biāo)的分值;最后基于DEAGame理論，構(gòu)建了風(fēng)火電打捆消納收益分配模型，實(shí)例計(jì)算得到了風(fēng)火電機(jī)組、電網(wǎng)企業(yè)、大用戶等的綜合貢獻(xiàn)率