《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方大会达成《阿联酋共识》,开启全球从高碳化石燃料转轨以风能、太阳能等可再生能源为主导的零碳发展进程。尽管零碳风能、太阳能发电的成本竞争力持续提升,但由于对化石能源发展路径的依赖,以及...《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方大会达成《阿联酋共识》,开启全球从高碳化石燃料转轨以风能、太阳能等可再生能源为主导的零碳发展进程。尽管零碳风能、太阳能发电的成本竞争力持续提升,但由于对化石能源发展路径的依赖,以及对可再生能源量的充裕性与质的稳定性的存疑,风能、太阳能电力的发展规模和速度仍受到严重制约。与此同时,储能、电动汽车、热泵等技术表现出强劲的市场竞争力,但由于零碳产业链尚未耦合集成,零碳产业体系难以充分发挥其对高碳化石燃料产业体系的整体性替代优势,严重滞缓了零碳转型的进程。基于此,该研究从零碳风能、太阳能电力“产-储-用”多功能融合的视角,提出零碳单元体(zero-carbon energy prosumerage system, ZEPS)能源系统解决方案,整合可再生能源生产(零碳风能、太阳能发电)、能源储存(储能电池)以及终端能源消费(如各类用电设备、电动汽车、热泵等)等要素,系统集成一个既可独立运行又可连接电网的集零碳能源“产-储-用”于一体、功能完备的单元体,并解析其基本要素与典型形态。作为新型能源系统形态,ZEPS的治理构架呈现出自下而上的扁平化格局,对高碳化石能源自上而下的“产-输-配-终端用能”线性模式形成补充和变革。ZEPS具有可复制、易推广的普适性特征,能够实现与电网的互利共赢,在提升能源可及性与安全性、改善环境质量、减缓气候变化以及增进消费者福祉等方面展现出多赢潜力。ZEPS方案的构建与运行将引致经济社会系统广泛而深刻的变革,需要突破基于高碳化石燃料体制机制的惯性障碍。展开更多
针对传统能源系统灵活性差、新能源消纳困难的问题,提出一种计及碳捕集-热电联产灵活运行和绿证-碳融合的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳调度模型.首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)...针对传统能源系统灵活性差、新能源消纳困难的问题,提出一种计及碳捕集-热电联产灵活运行和绿证-碳融合的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳调度模型.首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)的灵活性不足进行改造,并构建出CCPP综合灵活运行模型;同时,考虑到传统热电联产(combined heat and power,CHP)机组存在“以热定电”、“以电定热”限制,在CHP机组中引入卡琳娜循环和电锅炉,解耦CHP固定热电比,以改进CHP灵活输出模型.然后,将改进后的CHP与CCPP灵活模型相结合,构建CCPP-CHP联合灵活运行模型.最后,在IES中引入绿证和碳交易机制,通过研究这两种机制的关联性,并顾及系统的不确定性影响,提出了计及绿证-碳融合交易及条件风险价值理论(CVaR)的IES低碳优化模型.在算例仿真中,设置不同的场景进行对比分析,验证了所提模型在提升系统经济性和低碳性方面的有效性.展开更多
文摘《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方大会达成《阿联酋共识》,开启全球从高碳化石燃料转轨以风能、太阳能等可再生能源为主导的零碳发展进程。尽管零碳风能、太阳能发电的成本竞争力持续提升,但由于对化石能源发展路径的依赖,以及对可再生能源量的充裕性与质的稳定性的存疑,风能、太阳能电力的发展规模和速度仍受到严重制约。与此同时,储能、电动汽车、热泵等技术表现出强劲的市场竞争力,但由于零碳产业链尚未耦合集成,零碳产业体系难以充分发挥其对高碳化石燃料产业体系的整体性替代优势,严重滞缓了零碳转型的进程。基于此,该研究从零碳风能、太阳能电力“产-储-用”多功能融合的视角,提出零碳单元体(zero-carbon energy prosumerage system, ZEPS)能源系统解决方案,整合可再生能源生产(零碳风能、太阳能发电)、能源储存(储能电池)以及终端能源消费(如各类用电设备、电动汽车、热泵等)等要素,系统集成一个既可独立运行又可连接电网的集零碳能源“产-储-用”于一体、功能完备的单元体,并解析其基本要素与典型形态。作为新型能源系统形态,ZEPS的治理构架呈现出自下而上的扁平化格局,对高碳化石能源自上而下的“产-输-配-终端用能”线性模式形成补充和变革。ZEPS具有可复制、易推广的普适性特征,能够实现与电网的互利共赢,在提升能源可及性与安全性、改善环境质量、减缓气候变化以及增进消费者福祉等方面展现出多赢潜力。ZEPS方案的构建与运行将引致经济社会系统广泛而深刻的变革,需要突破基于高碳化石燃料体制机制的惯性障碍。
文摘针对传统能源系统灵活性差、新能源消纳困难的问题,提出一种计及碳捕集-热电联产灵活运行和绿证-碳融合的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳调度模型.首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)的灵活性不足进行改造,并构建出CCPP综合灵活运行模型;同时,考虑到传统热电联产(combined heat and power,CHP)机组存在“以热定电”、“以电定热”限制,在CHP机组中引入卡琳娜循环和电锅炉,解耦CHP固定热电比,以改进CHP灵活输出模型.然后,将改进后的CHP与CCPP灵活模型相结合,构建CCPP-CHP联合灵活运行模型.最后,在IES中引入绿证和碳交易机制,通过研究这两种机制的关联性,并顾及系统的不确定性影响,提出了计及绿证-碳融合交易及条件风险价值理论(CVaR)的IES低碳优化模型.在算例仿真中,设置不同的场景进行对比分析,验证了所提模型在提升系统经济性和低碳性方面的有效性.
