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含風(fēng)電系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度

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含風(fēng)電系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度

摘要:傳統(tǒng)能源的開發(fā)與消費(fèi)對(duì)環(huán)境的影響越來越受到了人們的關(guān)注,現(xiàn)如今更多人倡導(dǎo)低碳出行、低碳經(jīng)濟(jì),那么可再生的清潔能源開發(fā)就符合低碳發(fā)展的需求。因此作為具有強(qiáng)大競爭力的風(fēng)電能源,在近幾年得到了非常大的開發(fā),極大地促進(jìn)了電力的低碳化發(fā)展。為了使得碳排放轉(zhuǎn)化成為具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可調(diào)度資源,就需要在低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)的建立中加入碳交易。為應(yīng)對(duì)各種不良的影響,在經(jīng)濟(jì)調(diào)度的目標(biāo)中需要引入旋轉(zhuǎn)備用補(bǔ)償成本和負(fù)效率運(yùn)行補(bǔ)償成本,并且需要構(gòu)建一種新的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,以實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和低碳性,以此更好的促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:碳交易;低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度;風(fēng)力發(fā)電

在“十二五”規(guī)劃綱要中已經(jīng)將溫室氣體的排放指標(biāo)納入五年計(jì)劃,說明國家非常重視溫室氣體排放的把控。因此,碳作為溫室氣體的主要元素之一,同時(shí)也是電力行業(yè)作為碳排放的主要來源之一,很明顯存在著非常大的優(yōu)化空間,低碳電力對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)和電力的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。因此,風(fēng)電作為可再生能源的清潔能源,在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)代得到了更多的應(yīng)用與推廣。然而,在傳統(tǒng)的電力調(diào)度模型中,并未考慮到碳排放以及碳排放對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響問題,所以需要構(gòu)建全新的電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,以實(shí)現(xiàn)低碳與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)化和多問題單目標(biāo)化。這種新型的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型充分考慮了風(fēng)電的不穩(wěn)定性,更好地使系統(tǒng)在安全的約束條件下實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)。

一、含風(fēng)電系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型

1.概述

系統(tǒng)排放最小和發(fā)電成本最小是含風(fēng)電系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型中的兩個(gè)調(diào)度目標(biāo)。在這個(gè)含風(fēng)電系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的構(gòu)建中,對(duì)新型低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)需要考慮到電能生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)排放的低碳性,將多目標(biāo)問題進(jìn)行單一化,以此簡化優(yōu)算的過程,使其在簡化之后也能夠達(dá)到更加方便快捷、精確的結(jié)果。以經(jīng)濟(jì)性和低碳性作為出發(fā)點(diǎn)考慮電能的生產(chǎn)與開發(fā),提高碳的利用效率和降低碳的排放量,促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。與此同時(shí),還要考慮到風(fēng)電出力的隨機(jī)性,故需要相關(guān)的專業(yè)模型,表示出其中的約束條件,更好地解決風(fēng)電出力隨機(jī)性的問題。

2.基于碳交易的系統(tǒng)低碳調(diào)度目標(biāo)

(1)系統(tǒng)低碳化目標(biāo)

就我國現(xiàn)有的電源結(jié)構(gòu)和發(fā)電技術(shù)來看,在短期內(nèi)能夠控制電力二氧化碳排放最有效的方法之一,就是使用電力調(diào)度的方法。風(fēng)能屬于可持續(xù)發(fā)展和可循環(huán)使用的清潔能源,使用風(fēng)力發(fā)電就不會(huì)產(chǎn)生碳的排放。所以對(duì)于含風(fēng)電的系統(tǒng)來說,主要會(huì)產(chǎn)生碳的排放就是內(nèi)含的常規(guī)發(fā)電機(jī)組,這樣一來,那么系統(tǒng)的碳排放量最小化的目標(biāo)用公示就表示為,其中研究周期時(shí)段數(shù)目為T,常規(guī)發(fā)電機(jī)組數(shù)目為N。

(2)碳交易的引入及分配原則

碳交易是為減少碳的排放量而建立起的一種碳交易機(jī)制,這是通過在合法允許的情況下進(jìn)行的碳排放權(quán)的買賣。這也是政府在對(duì)碳排放總量的嚴(yán)格把控下將碳的排放權(quán)合理地分配到各個(gè)排放源,若是各個(gè)碳排放源的實(shí)際碳排放量小于實(shí)際分配到的排放量,那么就可以將剩余的排放量拿到市場上進(jìn)行出售,從而獲得經(jīng)濟(jì)利益。但是,若某排放源的實(shí)際排放量超出了分配到的實(shí)際排放量,就必須到市場上購買排放量來填補(bǔ)超出的部分,不然將會(huì)受到相關(guān)部門的巨額罰款。這種碳交易機(jī)制可以大大降低碳的排放量,并且促進(jìn)清潔能源的使用與配置的優(yōu)化。對(duì)于碳的排放權(quán)問題,起初的分配方式主要有兩種,一種是免費(fèi)分配,另一種則是有償分配。對(duì)于我國目前的電力行業(yè)來說,若是對(duì)其所擁有的碳排放權(quán)進(jìn)行費(fèi)用繳納,這會(huì)增加發(fā)電行業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),容易產(chǎn)生對(duì)碳排放權(quán)相關(guān)事宜的抵觸感,就難以更好地推動(dòng)節(jié)能減排工作的開展。所以站在電力行業(yè)的角度上看,免費(fèi)分配的方式更能得到行業(yè)的支持,也就會(huì)更加容易推行。所以在本文中所采用的是基于免費(fèi)初始碳排放權(quán)的分配方式,即將碳的排放權(quán)的分配與系統(tǒng)發(fā)電量相互聯(lián)系起來。這樣一來,即使是不同的發(fā)電機(jī)組類型,都可以采用碳排放額度與發(fā)電量的正比關(guān)系進(jìn)行分配。

(3)考慮碳交易的系統(tǒng)低碳化模型

在本文所闡述的內(nèi)容中,只考慮到兩種碳交易情況,第一種:若某發(fā)電系統(tǒng)的碳排放量超過了所得到的分配額度,就需要在市場購買碳排放權(quán)以彌補(bǔ)超出的量;第二種:若是某電力系統(tǒng)的碳排量在規(guī)定時(shí)期仍小于所獲得的分配額度,就可以將多余的額度,也就是碳排放權(quán),將其放到市場上去銷售,從而獲得碳交易的相關(guān)收益。這樣不僅能夠使碳排放權(quán)得到合理的調(diào)度,權(quán)衡相關(guān)者之間的利益,也能夠更好地實(shí)現(xiàn)碳交易的利潤最大化,從而實(shí)現(xiàn)碳排放的最小化。

二、模型分析

在傳統(tǒng)的模型研究中,大多數(shù)采用的就是多目標(biāo)優(yōu)化的算法進(jìn)行求解。但在本文中所提到的新型含風(fēng)電系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,則綜合了以往的低碳調(diào)度模型和經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,改變了原來直接采用多目標(biāo)優(yōu)化的方法,用相加的方法將多目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化成為了單目標(biāo),以此就可以將含風(fēng)電系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度轉(zhuǎn)變成了簡單的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題。在含風(fēng)電系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的建立中,表示各個(gè)影響因素?fù)Q成了價(jià)格這個(gè)變動(dòng)量,這樣就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)因素之間的直接相加,從而也不會(huì)影響最終結(jié)果,還能夠?qū)⑵渲写嬖诘臋?quán)重問題一并得以解決。再有就是考慮到現(xiàn)有的碳交易的電網(wǎng)規(guī)劃仍不是很完善,并且現(xiàn)在市場上的碳排放權(quán)交易主要是以發(fā)電企業(yè)或者是發(fā)電機(jī)組為單位而進(jìn)行的實(shí)際情況,所以本文是從整體的發(fā)電系統(tǒng)的角度來看,將從整體出發(fā)進(jìn)而協(xié)調(diào)發(fā)電企業(yè)或發(fā)電機(jī)組的碳排放的調(diào)度權(quán),從而更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)電的整體系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度。與傳統(tǒng)的模型相比較,本文所提出的新型經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型還增加了決策變量,更加豐富、擴(kuò)展了模型的內(nèi)容,使模型能夠更好的引導(dǎo)相關(guān)內(nèi)容的開展。與此同時(shí),在新型模型的構(gòu)建中使用了價(jià)格的變量因素,因此低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)的權(quán)重大小就由碳交易價(jià)格的高低來決定。若是碳的價(jià)格上升,那么系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)權(quán)重因素就會(huì)隨之增大;相反,若是碳的價(jià)格下降,系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度目標(biāo)權(quán)重因素就會(huì)隨之減小。因此,各機(jī)組的發(fā)電出力就會(huì)由于碳交易的引入而受到影響,從而發(fā)生改變,這樣就能更好地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)低碳與經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào),以及更加優(yōu)化地進(jìn)行調(diào)度。

三、結(jié)論

近年來,傳統(tǒng)方式下的碳資源消耗帶來的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境問題已經(jīng)引起了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?。低碳環(huán)保出行也在不斷地深入人心,人們對(duì)于清潔能源的開發(fā)與需求的呼聲也越來越多。風(fēng)能作為清潔能源的一個(gè)重要代表,隨著對(duì)風(fēng)能開發(fā)的技術(shù)的逐漸成熟,其在節(jié)能減排方面發(fā)揮了巨大的作用。綜上所述,本文在對(duì)低碳調(diào)度和經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的基礎(chǔ)上,極大地考慮了發(fā)電系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響,以及各風(fēng)電機(jī)組出力的隨機(jī)性,以引入碳交易的模式,通過碳排放權(quán)的協(xié)調(diào)分配,實(shí)現(xiàn)目前能夠最大化地降低碳排放量。在隨機(jī)規(guī)劃理論上建立的基于碳交易的含風(fēng)電系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,改變了原來的優(yōu)化方法,用各因素之間相加的方法,實(shí)現(xiàn)了將多目標(biāo)的問題轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)化。這種新型的模型與以往傳統(tǒng)的模型相比,更加全面地考慮了發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,以及各發(fā)電機(jī)組之間的相關(guān)利益問題。利用碳價(jià)格的因素來調(diào)節(jié)相關(guān)方的交易利益,更好地綜合了低碳調(diào)度模式和經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式之間的相互協(xié)調(diào),促進(jìn)了相關(guān)方更好的發(fā)展,從而更加有效地推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)與低碳環(huán)保事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]康重慶,陳啟鑫,夏清.低碳電力技術(shù)的研究展望[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33(2):1-7.

[2]陳海焱,陳金富,段獻(xiàn)忠.含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的模糊建模及優(yōu)算法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2006,30(2):22-26.

[3]朱澤磊,周京陽,韓中旭,等.基于多階段不同政策機(jī)制的低碳電力調(diào)度模型[J].電網(wǎng)技術(shù),2013,37(2):287-294.

[4]周瑋,彭昱,孫輝.含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J].中國電力工程學(xué)報(bào),2009,29(25):13-18.

作者:劉陽 單位:中國華電集團(tuán)有限公司四川分公司