在“碳达峰”与“碳中和”背景下,为提高能源的低碳化利用,提出一种基于阶梯式碳交易机制与细化电转气和碳循环的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳经济运行策略。首先考虑阶梯式碳交易机制,采用碳交易市场,利用区间数与...在“碳达峰”与“碳中和”背景下,为提高能源的低碳化利用,提出一种基于阶梯式碳交易机制与细化电转气和碳循环的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳经济运行策略。首先考虑阶梯式碳交易机制,采用碳交易市场,利用区间数与碳交易费用达到控制碳排放的目的;其次在细化电转气的基础上引入电解槽(eLectrolyzer,EL)、甲烷反应器(methane reactor,MR),并增设碳捕集装置(carbon capture system,CCS),实现碳的循环利用。最后构建以购能成本、阶梯式碳排放交易成本、弃风弃光成本、碳捕集成本最小为目标的IES优化调度模型,利用CPLEX建模优化引擎将原问题转化为混合整数线性问题对此模型进行求解,结果验证了所建模型的有效性。展开更多
针对中国西北矿区存在的可再生能源消纳率低、碳排放量高及运行经济性欠佳等问题,提出一种考虑阶梯碳-绿证互认与重力储能的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system,CMIES)优化调度模型。首先,考虑煤层气、废弃矿井重力...针对中国西北矿区存在的可再生能源消纳率低、碳排放量高及运行经济性欠佳等问题,提出一种考虑阶梯碳-绿证互认与重力储能的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system,CMIES)优化调度模型。首先,考虑煤层气、废弃矿井重力储能等矿区资源的多元利用,建立CMIES基本模型。其次,为提升CMIES的经济效益和能源利用率,在CMIES中加入碳捕集、电转气和冷热电联产机组等耦合设备,并建立电-热-冷柔性负荷模型以提高系统调节能力。然后,引入阶梯碳-绿证互认机制,通过市场交互促进新能源设备出力。最后,以系统总运行成本最小为目标构建混合整数规划模型并通过Cplex进行求解。仿真结果表明,该模型可显著提升矿区可再生能源消纳率,降低系统碳排放量,同时兼顾系统运行经济性,为CMIES低碳经济化转型提供理论支撑。展开更多
为降低区域综合能源系统(regional integrated energy system, RIES)的碳排放、促进可再生能源消纳、优化系统运行成本,提出了碳交易机制下计及电转气(power to gas, P2G)及负荷柔性特征的RIES低碳经济调度策略。建立了阶梯式碳交易机制...为降低区域综合能源系统(regional integrated energy system, RIES)的碳排放、促进可再生能源消纳、优化系统运行成本,提出了碳交易机制下计及电转气(power to gas, P2G)及负荷柔性特征的RIES低碳经济调度策略。建立了阶梯式碳交易机制,两阶段、多模块P2G及柔性电、热、冷负荷的数学模型,并将其纳入RIES优化调度的框架;综合考虑碳交易成本、运行成本、负荷响应成本及弃风/弃光惩罚成本,建立了RIES的多能量耦合、多目标协同的优化调度模型;编制了RIES能量优化调度程序,开展了多种运行方式下的算例研究。结果表明:阶梯式碳交易机制能有效地降低碳排放,碳减排成本增量及微增率可作为配置碳交易机制参数的重要依据;“EL+MR+HFC+储氢罐”的4模块、两阶段精细化模型更准确地反映了P2G的运行特性;负荷侧全要素的柔性调度能够缓解用能高峰时段的供能压力,提升系统的综合运行效益。展开更多
文摘针对中国西北矿区存在的可再生能源消纳率低、碳排放量高及运行经济性欠佳等问题,提出一种考虑阶梯碳-绿证互认与重力储能的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system,CMIES)优化调度模型。首先,考虑煤层气、废弃矿井重力储能等矿区资源的多元利用,建立CMIES基本模型。其次,为提升CMIES的经济效益和能源利用率,在CMIES中加入碳捕集、电转气和冷热电联产机组等耦合设备,并建立电-热-冷柔性负荷模型以提高系统调节能力。然后,引入阶梯碳-绿证互认机制,通过市场交互促进新能源设备出力。最后,以系统总运行成本最小为目标构建混合整数规划模型并通过Cplex进行求解。仿真结果表明,该模型可显著提升矿区可再生能源消纳率,降低系统碳排放量,同时兼顾系统运行经济性,为CMIES低碳经济化转型提供理论支撑。
文摘为降低区域综合能源系统(regional integrated energy system, RIES)的碳排放、促进可再生能源消纳、优化系统运行成本,提出了碳交易机制下计及电转气(power to gas, P2G)及负荷柔性特征的RIES低碳经济调度策略。建立了阶梯式碳交易机制,两阶段、多模块P2G及柔性电、热、冷负荷的数学模型,并将其纳入RIES优化调度的框架;综合考虑碳交易成本、运行成本、负荷响应成本及弃风/弃光惩罚成本,建立了RIES的多能量耦合、多目标协同的优化调度模型;编制了RIES能量优化调度程序,开展了多种运行方式下的算例研究。结果表明:阶梯式碳交易机制能有效地降低碳排放,碳减排成本增量及微增率可作为配置碳交易机制参数的重要依据;“EL+MR+HFC+储氢罐”的4模块、两阶段精细化模型更准确地反映了P2G的运行特性;负荷侧全要素的柔性调度能够缓解用能高峰时段的供能压力,提升系统的综合运行效益。
