为兼顾“双碳”目标与能源保供底线,提升能源系统源荷侧降碳能力,在有效挖掘系统降碳潜能的同时,缓解火电装机总量增长与风电消纳之间的矛盾,文章将绿氨生产、氨煤混燃以及多种灵活性资源结合构成绿氨耦合发电单元,同时考虑碳捕集等低...为兼顾“双碳”目标与能源保供底线,提升能源系统源荷侧降碳能力,在有效挖掘系统降碳潜能的同时,缓解火电装机总量增长与风电消纳之间的矛盾,文章将绿氨生产、氨煤混燃以及多种灵活性资源结合构成绿氨耦合发电单元,同时考虑碳捕集等低碳技术,并应用碳排放流理论,提出了考虑绿氨替代与多元阶梯碳势需求响应的综合能源虚拟电厂(integrated energy virtual power plant,IEVPP)低碳经济调度模型,以降低系统碳排放并提升系统经济性。首先,将绿氨替代作为解决风电供用能不匹配问题的手段,并将其与燃煤机组掺氨技术结合,分析其能量流动与低碳特性;其次,将电-碳-氢-氨多元耦合过程引入IEVPP,从而促进了风电消纳,提升了系统调节能力;最后,依托碳排放流理论,通过动态碳排放因子提出了多元阶梯碳势需求响应模型,从源荷两侧充分挖掘系统降碳潜能。算例仿真分析结果表明,所构建的考虑绿氨替代IEVPP联合多元阶梯碳势需求响应可有效降低系统碳排放量,提升系统经济性。展开更多
针对光伏发电存在供电多、供电集中等问题,提出一种基于需求响应的光伏发电系统电量平衡调度算法。基于需求响应,结合分层调度思想,构建双层电量平衡调度算法。结合粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与Pareto支配关系,...针对光伏发电存在供电多、供电集中等问题,提出一种基于需求响应的光伏发电系统电量平衡调度算法。基于需求响应,结合分层调度思想,构建双层电量平衡调度算法。结合粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与Pareto支配关系,设计多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法,完成双层调度求解,实现光伏发电系统电量平衡调度。测试结果表明,该算法的供电量仅为8208 k W·h,并且分散在01:00—02:00、06:00—07:00、11:00—15:00和20:00—23:00的4个时段,其变异系数超过1.5,供电更加分散;用户日内实际用电功率仅为125 k W,方差仅为4.63,并且分布在120~125 k W的较小范围内,其整体分布比较均匀,说明设计算法的调度性能良好。展开更多
当下灾后综合能源系统(integrated energy system,IES)的抢修与恢复方法较少考虑热网模型及其耦合关系,大多忽略对客观存在的多时间尺度下气/热动态特性影响的刻画,且恢复过程中对IES负荷侧灵活性资源的挖掘不充分。为此,提出了计及热...当下灾后综合能源系统(integrated energy system,IES)的抢修与恢复方法较少考虑热网模型及其耦合关系,大多忽略对客观存在的多时间尺度下气/热动态特性影响的刻画,且恢复过程中对IES负荷侧灵活性资源的挖掘不充分。为此,提出了计及热损耗的热网故障抢修与恢复模型;基于故障下气、热网络的暂态模型,提出了IES抢修和恢复过程中定量刻画气/热惯性的具体方法和计算流程,并构建了计及气/热惯性的优化计算模型;构建了适用于IES抢修与恢复过程的综合需求响应框架,基于用户参与负荷恢复的机制,提出了参与综合需求响应的不同类型负荷的计算模型。结合算例验证了所提方法考虑气/热惯性的必要性和考虑综合需求响应的有效性,算例结果证明:所提考虑气/热惯性和综合需求响应的IES协同抢修与恢复方法可以有效减少灾后IES经济损失,降低负荷损失,缩短负荷恢复时间,优化抢修和恢复策略。展开更多
在碳达峰和碳中和背景下,工业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)因其较高的灵活性和较低的碳排放受到了广泛关注。为降低工业园区IES的碳排放,并提高工业园区IES的经济效益,构建了考虑富氧燃烧捕集技术与电转氢(power-to-...在碳达峰和碳中和背景下,工业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)因其较高的灵活性和较低的碳排放受到了广泛关注。为降低工业园区IES的碳排放,并提高工业园区IES的经济效益,构建了考虑富氧燃烧捕集技术与电转氢(power-to-hydrogen,P2H)技术合作以及需求响应机制的工业园区IES系统优化调度模型。首先,该模型通过对火电机组进行富氧燃烧改造来提高系统灵活性,降低火电机组碳排放;其次,通过引入P2H与富氧燃烧电厂合作,不仅提高了风光消纳量,也降低了富氧燃烧电厂供氧压力;然后,通过掺氢设备降低了能量转化过程中的损耗,实现了氢气高位利用;最后,通过引入需求响应,进一步提高IES的灵活性,降低碳排放,并基于此建立了该工业园区IES的最小成本优化调度模型。通过案例研究发现实际碳排放较碳配额低29.60%,验证了该模型的有效性,并分析了部分关键变量对工业园区IES的影响。展开更多
文摘为兼顾“双碳”目标与能源保供底线,提升能源系统源荷侧降碳能力,在有效挖掘系统降碳潜能的同时,缓解火电装机总量增长与风电消纳之间的矛盾,文章将绿氨生产、氨煤混燃以及多种灵活性资源结合构成绿氨耦合发电单元,同时考虑碳捕集等低碳技术,并应用碳排放流理论,提出了考虑绿氨替代与多元阶梯碳势需求响应的综合能源虚拟电厂(integrated energy virtual power plant,IEVPP)低碳经济调度模型,以降低系统碳排放并提升系统经济性。首先,将绿氨替代作为解决风电供用能不匹配问题的手段,并将其与燃煤机组掺氨技术结合,分析其能量流动与低碳特性;其次,将电-碳-氢-氨多元耦合过程引入IEVPP,从而促进了风电消纳,提升了系统调节能力;最后,依托碳排放流理论,通过动态碳排放因子提出了多元阶梯碳势需求响应模型,从源荷两侧充分挖掘系统降碳潜能。算例仿真分析结果表明,所构建的考虑绿氨替代IEVPP联合多元阶梯碳势需求响应可有效降低系统碳排放量,提升系统经济性。
文摘针对光伏发电存在供电多、供电集中等问题,提出一种基于需求响应的光伏发电系统电量平衡调度算法。基于需求响应,结合分层调度思想,构建双层电量平衡调度算法。结合粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法与Pareto支配关系,设计多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法,完成双层调度求解,实现光伏发电系统电量平衡调度。测试结果表明,该算法的供电量仅为8208 k W·h,并且分散在01:00—02:00、06:00—07:00、11:00—15:00和20:00—23:00的4个时段,其变异系数超过1.5,供电更加分散;用户日内实际用电功率仅为125 k W,方差仅为4.63,并且分布在120~125 k W的较小范围内,其整体分布比较均匀,说明设计算法的调度性能良好。
文摘当下灾后综合能源系统(integrated energy system,IES)的抢修与恢复方法较少考虑热网模型及其耦合关系,大多忽略对客观存在的多时间尺度下气/热动态特性影响的刻画,且恢复过程中对IES负荷侧灵活性资源的挖掘不充分。为此,提出了计及热损耗的热网故障抢修与恢复模型;基于故障下气、热网络的暂态模型,提出了IES抢修和恢复过程中定量刻画气/热惯性的具体方法和计算流程,并构建了计及气/热惯性的优化计算模型;构建了适用于IES抢修与恢复过程的综合需求响应框架,基于用户参与负荷恢复的机制,提出了参与综合需求响应的不同类型负荷的计算模型。结合算例验证了所提方法考虑气/热惯性的必要性和考虑综合需求响应的有效性,算例结果证明:所提考虑气/热惯性和综合需求响应的IES协同抢修与恢复方法可以有效减少灾后IES经济损失,降低负荷损失,缩短负荷恢复时间,优化抢修和恢复策略。
文摘在碳达峰和碳中和背景下,工业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)因其较高的灵活性和较低的碳排放受到了广泛关注。为降低工业园区IES的碳排放,并提高工业园区IES的经济效益,构建了考虑富氧燃烧捕集技术与电转氢(power-to-hydrogen,P2H)技术合作以及需求响应机制的工业园区IES系统优化调度模型。首先,该模型通过对火电机组进行富氧燃烧改造来提高系统灵活性,降低火电机组碳排放;其次,通过引入P2H与富氧燃烧电厂合作,不仅提高了风光消纳量,也降低了富氧燃烧电厂供氧压力;然后,通过掺氢设备降低了能量转化过程中的损耗,实现了氢气高位利用;最后,通过引入需求响应,进一步提高IES的灵活性,降低碳排放,并基于此建立了该工业园区IES的最小成本优化调度模型。通过案例研究发现实际碳排放较碳配额低29.60%,验证了该模型的有效性,并分析了部分关键变量对工业园区IES的影响。
