碳排放交易機(jī)制下的節(jié)能發(fā)電調(diào)度研究

【摘要】：我國電力行業(yè)以火電為主,并且正處于高速發(fā)展期,在能源日益枯竭的背景下,對于消耗大量一次能源的電力行業(yè),提高其能源利用效率是我國現(xiàn)階段能源政策的迫切需求。 電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度作為電力行業(yè)的重要一環(huán),是實現(xiàn)電力行業(yè)節(jié)能減排的一種重要途徑。低碳經(jīng)濟(jì)為我國電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度提出了新的挑戰(zhàn),目前我國實行的節(jié)能發(fā)電調(diào)度對節(jié)能減排工作起到了積極的推動作用,但節(jié)能發(fā)電調(diào)度沒有考慮市場機(jī)制的調(diào)節(jié)作用。碳排放權(quán)交易機(jī)制(Emissions Trading Scheme, ETS)的實施給節(jié)能發(fā)電調(diào)度帶來了新的變化,也將對我國電力行業(yè)節(jié)能減排產(chǎn)生一定的影響,本文以此為背景,探討了ETS與節(jié)能發(fā)電調(diào)度的關(guān)系和新環(huán)境下電力市場與節(jié)能發(fā)電調(diào)度相結(jié)合的模式。 結(jié)合我國火電機(jī)組大多為燃煤機(jī)組的國情,考慮到調(diào)度中心無法直接從發(fā)電機(jī)組獲得機(jī)組煤耗函數(shù)的具體情況,提出了一種兼顧節(jié)能減排的競價交易模式。由于CO_2排放水平具有雙重意義,它既是排放量指標(biāo),又是能耗指標(biāo),故該模式根據(jù)機(jī)組CO_2排放參數(shù)計算出平均單位電能CO_2排放量,以各機(jī)組的單位電能CO_2排放量與此平均值的比值作為修正因子來修正報價,以修正后的報價作為調(diào)度依據(jù)。算例分析表明,該模式有效控制了發(fā)電側(cè)的CO_2排放,并且優(yōu)先調(diào)度了采用先進(jìn)減排技術(shù)的機(jī)組,從而達(dá)到了節(jié)能減排的社會效益。 電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問題大多以最大化或最小化的單目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行建模求解,然而追求單個目標(biāo)最優(yōu)不完全符合優(yōu)化調(diào)度的實際情況。針對此現(xiàn)狀,本文提出了多目標(biāo)節(jié)能發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型,并采用最大滿意度法將其轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化模型,然后利用粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解,該方法克服了一般多目標(biāo)優(yōu)化問題難以獲得全局最優(yōu)的問題和轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)過程中目標(biāo)權(quán)重難以確定的問題。IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)算例仿真表明,多目標(biāo)節(jié)能發(fā)電調(diào)度模糊優(yōu)化模型可以實現(xiàn)發(fā)電側(cè)的CO_2減排和降低電網(wǎng)公司購電費用的雙重目的,對于我國現(xiàn)階段的節(jié)能發(fā)電調(diào)度具有一定的參考價值。 發(fā)電權(quán)交易和碳排放權(quán)交易都可以促進(jìn)電力行業(yè)節(jié)能減排,本文詳細(xì)探討了兩者給電力行業(yè)帶來的社會效益和CO_2減排效益,以社會效益最大化為目標(biāo)建立了短期發(fā)電權(quán)交易模型,在此基礎(chǔ)上建立了考慮碳排放權(quán)交易的新短期發(fā)電權(quán)交易模型,并給出了求解方法。為使低排放受讓機(jī)組和高排放出讓機(jī)組優(yōu)先交易,本文采用CO_2修正因子修正各機(jī)組的報價。算例分析表明,該模型能帶來更大CO_2減排效益,ETS引入后,發(fā)電權(quán)交易量和其帶來的社會效益都明顯增加,CO_2減排效益也顯著增加,進(jìn)一步實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的節(jié)能減排。 【關(guān)鍵詞】：電力市場 碳排放權(quán)交易 節(jié)能發(fā)電調(diào)度 發(fā)電權(quán)交易 最大滿意度 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 碳排放交易的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 電力市場競價交易的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 節(jié)能發(fā)電調(diào)度研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.4 發(fā)電權(quán)交易研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 碳交易機(jī)制下的競價交易模式研究17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 碳排放權(quán)交易機(jī)制研究17-20
• 2.2.1 碳排放權(quán)初始分配方式17-18
• 2.2.2 碳排放權(quán)交易方式18-19
• 2.2.3 碳排放權(quán)交易對發(fā)電側(cè)的影響19-20
• 2.3 改進(jìn)的競價交易模式20-22
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.3.2 模型分析22
• 2.4 ETS 的實施對該模式的影響22-23
• 2.5 算例分析23-27
• 2.5.1 改進(jìn)后的競價交易模式24-25
• 2.5.2 ETS 的實施對所提模式的影響25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 短期多目標(biāo)節(jié)能發(fā)電調(diào)度研究28-44
• 3.1 引言28
• 3.2 短期節(jié)能發(fā)電調(diào)度模型28-30
• 3.3 多目標(biāo)模糊優(yōu)化方法30-32
• 3.3.1 基于模糊算法的最大隸屬度原則30
• 3.3.2 多目標(biāo)節(jié)能發(fā)電調(diào)度模型的模糊優(yōu)化30-31
• 3.3.3 模型求解步驟31-32
• 3.4 數(shù)學(xué)模型求解算法32-36
• 3.4.1 粒子群優(yōu)化算法32-35
• 3.4.2 粒子群算法求解單目標(biāo)模型35
• 3.4.3 粒子群算法求解模糊最大滿意度模型35-36
• 3.4.4 約束條件的處理36
• 3.5 算例分析36-42
• 3.5.1 單目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度仿真結(jié)果及分析38-40
• 3.5.2 多目標(biāo)模糊優(yōu)化調(diào)度仿真結(jié)果及分析40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第4章 碳交易機(jī)制下的短期發(fā)電權(quán)交易研究44-55
• 4.1 引言44
• 4.2 短期發(fā)電權(quán)交易概述44-45
• 4.3 發(fā)電權(quán)報價修正方法45-47
• 4.4 短期發(fā)電權(quán)交易模型研究47-49
• 4.4.1 短期發(fā)電權(quán)交易模型47-48
• 4.4.2 修正報價后的短期發(fā)電權(quán)交易模型48
• 4.4.3 考慮碳排放權(quán)交易的短期發(fā)電權(quán)交易模型48-49
• 4.5 發(fā)電權(quán)交易模型求解49-51
• 4.6 算例分析51-53
• 4.7 本章小結(jié)53-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果61-63
• 致謝63

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節(jié)能發(fā)電調(diào)度對云南水電資源開發(fā)的影響    周波;

節(jié)能發(fā)電調(diào)度對電網(wǎng)企業(yè)的影響及補(bǔ)償機(jī)制探討    董軍;馬博;周翔;

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關(guān)于節(jié)能減排與電力市場的結(jié)合    傅書逷;王海寧;

電力工業(yè)燃煤消耗與節(jié)能發(fā)電調(diào)度的開展    魏曉霞;

節(jié)能發(fā)電調(diào)度下梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度研究    陳堯;馬光文;楊道輝;黃煒斌;李佳;

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梯級調(diào)度在節(jié)能發(fā)電調(diào)度中的作用    陶春華;楊忠偉;賀玉彬;

借鑒國外流域管理經(jīng)驗推進(jìn)國內(nèi)梯級調(diào)度發(fā)展    

新形勢下抽水蓄能電站的綜合效益    吳毅;李紅艷;

考慮節(jié)能優(yōu)先與發(fā)電權(quán)交易的合約電量分解模型    李科陽;周明;李庚銀;

節(jié)能發(fā)電調(diào)度及其相關(guān)問題的思考    朱維新;艾欣;閆朝;

遼寧電力企業(yè)節(jié)能減排工作形勢任務(wù)研究    張幼明;鄒天舒;

探討梯級聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度在節(jié)水發(fā)電中的作用    季林奎;

基于綜合模糊評估的節(jié)能減排研究    盧志剛;曹良晶;

基于實測煤耗的節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式的研究    趙維興;胡志淳;王庭飛;孫斌;郭翔;尹志強(qiáng);林成;

節(jié)能發(fā)電調(diào)度方式下抽水蓄能電站運營模式探討    莫小林

節(jié)能減排政策下的年度發(fā)電計劃研究    秦丹丹

節(jié)能發(fā)電調(diào)度模型的研究    王徭

考慮節(jié)能發(fā)電調(diào)度的電能交易模型研究    李科陽

市場環(huán)境下節(jié)能發(fā)電調(diào)度的研究與應(yīng)用    李川

含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度動態(tài)建模與智能算法研究    鄭曉

節(jié)能發(fā)電調(diào)度與市場機(jī)制的協(xié)調(diào)研究    周翔

考慮節(jié)能因素的機(jī)組排序方法研究    朱維新