低碳發(fā)電調(diào)度模式及其電價(jià)機(jī)制研究.pdf

1、發(fā)電調(diào)度模式是隨著電力技術(shù)的進(jìn)步、電力工業(yè)體制的變革乃至資源與環(huán)境約束的漸強(qiáng)而與時(shí)俱進(jìn)的。近年來(lái)，受氣候變暖趨勢(shì)加速的影響，全球極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率及強(qiáng)度激增，控制溫室氣體排放已成為世界各國(guó)的普遍共識(shí)。作為化石能源消耗與CO2排放的重點(diǎn)行業(yè)，電力行業(yè)僅考慮節(jié)約化石能源及減排SO2和氮氧化物的調(diào)度運(yùn)行模式顯然已不能適應(yīng)新形勢(shì)，亟需構(gòu)建以低碳為主要特征的新型發(fā)電調(diào)度模式。本文在剖析低碳發(fā)電調(diào)度提出背景及現(xiàn)實(shí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)、深入地研

2、究了低碳發(fā)電調(diào)度的實(shí)現(xiàn)模式及上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制。論文研究取得了以下主要研究成果:
　　以發(fā)電能耗最小與碳排放量最小為目標(biāo)，建立了低碳發(fā)電調(diào)度的日前發(fā)電計(jì)劃模型;而后，在建立與外部環(huán)境約束相適應(yīng)的碳排放外部成本量化模型基礎(chǔ)上，通過(guò)引入燃料價(jià)格、碳排放外部成本，從而將具有雙重優(yōu)化目標(biāo)的低碳發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為以系統(tǒng)發(fā)電能耗與碳排放總成本最小化為目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化模型。算例結(jié)果表明，相比于節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式，低碳發(fā)電調(diào)度可顯著降低電力系統(tǒng)的碳排

3、放總量，促進(jìn)包含環(huán)境效益在內(nèi)的社會(huì)效益的增進(jìn)。
　　在區(qū)域?qū)用娼y(tǒng)一開(kāi)展低碳發(fā)電調(diào)度有利于促進(jìn)互聯(lián)電網(wǎng)節(jié)能減碳效益的增進(jìn)，但也面臨著省間利益調(diào)整帶來(lái)的現(xiàn)實(shí)阻力，因而，亟需研究一種可實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳的調(diào)度優(yōu)化目標(biāo)并兼顧省間利益均衡性的跨省區(qū)低碳發(fā)電調(diào)度實(shí)現(xiàn)模式。針對(duì)該問(wèn)題，本文以進(jìn)一步挖掘互聯(lián)電力系統(tǒng)節(jié)能減碳潛力為目標(biāo)，以兼顧省間利益均衡性為約束，提出了兩種促進(jìn)跨省區(qū)低碳發(fā)電調(diào)度的區(qū)域發(fā)電權(quán)交易模式，即考慮省間利益調(diào)整約束的區(qū)域統(tǒng)一優(yōu)化模

4、式和網(wǎng)省分層優(yōu)化模式;而后，結(jié)合發(fā)電權(quán)交易中市場(chǎng)主體的報(bào)價(jià)特點(diǎn)，建立了考慮發(fā)電商報(bào)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)電權(quán)交易市場(chǎng)均衡模型，結(jié)合具體算例，驗(yàn)證了模型的有效性，并應(yīng)用該模型對(duì)兩種可行模式的運(yùn)行效果進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，考慮省間利益調(diào)整約束的區(qū)域統(tǒng)一優(yōu)化模式可在兼顧省間利益均衡性的前提下，促進(jìn)互聯(lián)系統(tǒng)節(jié)能減碳效益的提升。
　　將風(fēng)電與抽水蓄能聯(lián)合運(yùn)行是在當(dāng)前風(fēng)電大規(guī)模、集中式開(kāi)發(fā)引發(fā)并網(wǎng)難題的現(xiàn)實(shí)背景下，解決風(fēng)電發(fā)展瓶頸約束、促進(jìn)系統(tǒng)節(jié)

5、能減碳優(yōu)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一種低碳發(fā)電調(diào)度實(shí)現(xiàn)模式。本文在考慮抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上，建立了含抽水蓄能電力系統(tǒng)的低碳發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型;并在該模型基礎(chǔ)上，以社會(huì)效益最大化為目標(biāo)，構(gòu)建了風(fēng)電—抽水蓄能匹配容量?jī)?yōu)化模型。算例分析表明，所提模型可促進(jìn)風(fēng)電與抽水蓄能的合理配置，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的提高。
　　合理的上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)，是解決調(diào)度模式變革形勢(shì)下發(fā)電企業(yè)利益失衡問(wèn)題的根本路徑，同時(shí)也是低碳發(fā)電調(diào)度實(shí)施所依賴(lài)的重要外部系統(tǒng)條件。本文提出分

6、時(shí)電價(jià)、兩部制電價(jià)等兩種可能的低碳發(fā)電調(diào)度上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制，并分別建立了定價(jià)模型。算例分析表明，兩部制上網(wǎng)電價(jià)可在合理解決發(fā)電企業(yè)利益失衡問(wèn)題的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)購(gòu)電成本最低目標(biāo)以及低碳發(fā)電調(diào)度目標(biāo)的統(tǒng)一，是符合激勵(lì)相容理念的低碳發(fā)電調(diào)度上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制;而后，重點(diǎn)研究了兩部制上網(wǎng)電價(jià)中容量電價(jià)定價(jià)模式的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，在仿真驗(yàn)證了基于可靠性定價(jià)模型的容量電價(jià)定價(jià)模式有效性的基礎(chǔ)上，針對(duì)于該定價(jià)模式下需由政府委托電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行容量需求預(yù)測(cè)，并應(yīng)通過(guò)合