构建综合能源系统(integrated energy system,IES),并对燃煤机组进行低碳化改造,同时辅以广义需求响应资源,是实现碳达峰、碳中和的重要途径。该文提出了考虑广义电热需求响应的源-荷协调IES低碳经济调度模型,结合有机朗肯循环余热发电...构建综合能源系统(integrated energy system,IES),并对燃煤机组进行低碳化改造,同时辅以广义需求响应资源,是实现碳达峰、碳中和的重要途径。该文提出了考虑广义电热需求响应的源-荷协调IES低碳经济调度模型,结合有机朗肯循环余热发电和电热综合需求响应能增加源荷两侧灵活性的特点,改善了火电机组低碳化改造过程中存在的峰荷时段碳捕集水平不足问题。首先,在IES中引入余热回收装置,解耦热电联产(combined heat and power,CHP)机组“以热定电”约束,灵活CHP机组电出力。其次,考虑基于分时电价和供热舒适度模糊性的电热综合需求响应,与余热回收的热电负荷调节效应相协同,构建广义电热需求响应模型,并挖掘其源-荷协调低碳调度机理。最后,以系统运行总成本最优为目标制定机组出力方案,并采用CPLEX求解器对所构建模型进行求解。仿真算例表明:该方法有效提高了碳捕集电厂捕碳水平,兼顾了系统的经济性与低碳性,可为含碳捕集电厂的IES低碳经济调度提供参考。展开更多
针对综合能源系统(integratedenergysystem,IES)中碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和电转气装置(power to gas,P2G)低碳运行配合度低以及储能装置碳排放特性刻画不精确的问题,该文提出一种融合CCS-P2G协同运行模式及储能低...针对综合能源系统(integratedenergysystem,IES)中碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和电转气装置(power to gas,P2G)低碳运行配合度低以及储能装置碳排放特性刻画不精确的问题,该文提出一种融合CCS-P2G协同运行模式及储能低碳特性的扩展碳排放流模型。该模型于供能侧构建CCS与P2G的耦合关系,实现P2G的低碳经济运行;于储能侧引入“电碳比(electricity-carbonratio,ECR)”的概念,刻画储能装置的碳排放特性,挖掘供能–储能双侧协调低碳调度潜力。在此基础上,构建考虑风电、电价和电热气负荷等多元不确定性的综合能源系统低碳经济调度模型,为实现模型的快速高效求解,采用并行多维近似动态规划算法,通过构建多层并行循环嵌套框架,在不损失求解精度的前提下,大大提高求解效率。以改进的电网14节点–热网6节点–天然气网6节点(E14-H6-G6)系统和E57-H12-G12系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。展开更多
为了进一步降低园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)碳排放量,优化热电联产(combined heat and power,CHP)机组出力的灵活性,提出一种考虑改进阶梯型碳交易和CHP热电灵活输出的PIES低碳经济调度策略。首先,将...为了进一步降低园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)碳排放量,优化热电联产(combined heat and power,CHP)机组出力的灵活性,提出一种考虑改进阶梯型碳交易和CHP热电灵活输出的PIES低碳经济调度策略。首先,将遗传算法与模糊控制相结合,设计一种遗传模糊碳交易参数优化器,从而对现有阶梯型碳交易机制进行改进,实现该机制参数的自适应变化;其次,在传统CHP中加入卡琳娜(Kalina)循环与电锅炉(electricboiler,EB),构造CHP热电灵活输出模型,以同时满足电、热负荷的不同需求;然后,提出一种柔性指标——电、热输出占比率,进而计算出电、热输出占比率区间,以衡量CHP运行灵活性;最后,将改进阶梯型碳交易机制和CHP热电灵活输出模型协同优化,以系统运行成本和碳交易成本之和最小为目标,构建PIES低碳经济优化模型。算例分析表明,所提策略可有效降低经济成本和碳排放量,同时还可扩展CHP灵活输出调节范围,能够为PIES低碳经济调度提供参考。展开更多
综合能源系统(integrated energy system,IES)是解决能源损耗和环境污染问题的有效途径。为提高IES的经济性和环保性,提出了一种基于一致性的IES低碳经济调度策略。首先,在IES中引入阶梯式碳交易机制,在碳交易成本函数构造中,提出一种...综合能源系统(integrated energy system,IES)是解决能源损耗和环境污染问题的有效途径。为提高IES的经济性和环保性,提出了一种基于一致性的IES低碳经济调度策略。首先,在IES中引入阶梯式碳交易机制,在碳交易成本函数构造中,提出一种随着碳排区间而递增的成本系数,通过成本的非线性递增来限制碳排放量。其次,综合考虑能量传输过程中的损耗问题,构建一种结合用能需求和传输损耗的供需平衡约束条件。然后,将电、热、气供能单元的增量成本作为一致性变量,利用领导一致性算法对IES进行分布式调度,进而实现各单元的供能最优输出。最后,结合不同的实验案例验证了所提低碳经济调度策略的有效性。展开更多
文摘构建综合能源系统(integrated energy system,IES),并对燃煤机组进行低碳化改造,同时辅以广义需求响应资源,是实现碳达峰、碳中和的重要途径。该文提出了考虑广义电热需求响应的源-荷协调IES低碳经济调度模型,结合有机朗肯循环余热发电和电热综合需求响应能增加源荷两侧灵活性的特点,改善了火电机组低碳化改造过程中存在的峰荷时段碳捕集水平不足问题。首先,在IES中引入余热回收装置,解耦热电联产(combined heat and power,CHP)机组“以热定电”约束,灵活CHP机组电出力。其次,考虑基于分时电价和供热舒适度模糊性的电热综合需求响应,与余热回收的热电负荷调节效应相协同,构建广义电热需求响应模型,并挖掘其源-荷协调低碳调度机理。最后,以系统运行总成本最优为目标制定机组出力方案,并采用CPLEX求解器对所构建模型进行求解。仿真算例表明:该方法有效提高了碳捕集电厂捕碳水平,兼顾了系统的经济性与低碳性,可为含碳捕集电厂的IES低碳经济调度提供参考。
文摘针对综合能源系统(integratedenergysystem,IES)中碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和电转气装置(power to gas,P2G)低碳运行配合度低以及储能装置碳排放特性刻画不精确的问题,该文提出一种融合CCS-P2G协同运行模式及储能低碳特性的扩展碳排放流模型。该模型于供能侧构建CCS与P2G的耦合关系,实现P2G的低碳经济运行;于储能侧引入“电碳比(electricity-carbonratio,ECR)”的概念,刻画储能装置的碳排放特性,挖掘供能–储能双侧协调低碳调度潜力。在此基础上,构建考虑风电、电价和电热气负荷等多元不确定性的综合能源系统低碳经济调度模型,为实现模型的快速高效求解,采用并行多维近似动态规划算法,通过构建多层并行循环嵌套框架,在不损失求解精度的前提下,大大提高求解效率。以改进的电网14节点–热网6节点–天然气网6节点(E14-H6-G6)系统和E57-H12-G12系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。
文摘为了进一步降低园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)碳排放量,优化热电联产(combined heat and power,CHP)机组出力的灵活性,提出一种考虑改进阶梯型碳交易和CHP热电灵活输出的PIES低碳经济调度策略。首先,将遗传算法与模糊控制相结合,设计一种遗传模糊碳交易参数优化器,从而对现有阶梯型碳交易机制进行改进,实现该机制参数的自适应变化;其次,在传统CHP中加入卡琳娜(Kalina)循环与电锅炉(electricboiler,EB),构造CHP热电灵活输出模型,以同时满足电、热负荷的不同需求;然后,提出一种柔性指标——电、热输出占比率,进而计算出电、热输出占比率区间,以衡量CHP运行灵活性;最后,将改进阶梯型碳交易机制和CHP热电灵活输出模型协同优化,以系统运行成本和碳交易成本之和最小为目标,构建PIES低碳经济优化模型。算例分析表明,所提策略可有效降低经济成本和碳排放量,同时还可扩展CHP灵活输出调节范围,能够为PIES低碳经济调度提供参考。
文摘综合能源系统(integrated energy system,IES)是解决能源损耗和环境污染问题的有效途径。为提高IES的经济性和环保性,提出了一种基于一致性的IES低碳经济调度策略。首先,在IES中引入阶梯式碳交易机制,在碳交易成本函数构造中,提出一种随着碳排区间而递增的成本系数,通过成本的非线性递增来限制碳排放量。其次,综合考虑能量传输过程中的损耗问题,构建一种结合用能需求和传输损耗的供需平衡约束条件。然后,将电、热、气供能单元的增量成本作为一致性变量,利用领导一致性算法对IES进行分布式调度,进而实现各单元的供能最优输出。最后,结合不同的实验案例验证了所提低碳经济调度策略的有效性。
