兼顾能耗与排放的发电侧节能减排调度新模式

提出了一种以能耗与污染物排放最少为目标的发电侧节能减排新模式.该模式由容量合同交易、可变成本报价以及能耗和污染物排放量排序3部分组成.通过容量合同交易可实现机组的高低能耗置换,从而解决机组固定成本差异问题;可变成本报价表征能耗大小,通过可变成本排序和污染物排放量排序确定机组上网电量,以达到节能减排的社会目标.最后给出了相应的数学模型和求解方法.对某系统的计算结果表明所提出的模式切实可行.     

综合考虑电力市场与节能调度的火电机组组合方案

从中国火电基本都是燃煤机组的国情出发,考虑在电力市场实行以后,调度中心不能直接从发电机组获得机组煤耗函数的具体情况,利用二氧化碳(CO2)的排放量函数代替能耗函数,设计了考虑电力市场与节能调度相互协调的机组组合模型,并利用拉格朗日松弛法对模型进行求解.利用发电机组报价体现机组的发电意愿,以及能耗反映电力系统降耗和减排的要求,依靠报价权重因子的迭代选取决定机组组合方案.利用测量数据依靠多项式曲线拟合技术对排放量函数进行逼近,分析了不同测量误差对机组组合的影响.计算结果表明,建立的机组组合模型与机组组合方案能较好地实现能耗指标与经济指标的相互协调,具有广阔的实际应用前景.     

输电阻塞中的多机组联合竞标策略

针对电力竞标市场中出现的输电阻塞问题,提出了基于功率分布系数的电价修正因子的概念和多机组联合竞标策略,并给出了相应的数学模型.该策略的本质是在现有的发电利润函数中,嵌入一可变的报价函数,使得在竞标过程中出现输电阻塞时,可以根据阻塞的情况调整相关机组的报价,从而有效地降低输电阻塞对发电厂商的影响,提高发电效益.多机组联合竞标策略基于由潮流追踪原理导出的系数.此策略能提高全部发电机组的利润,减轻阻塞区域之外的发电机组所受到的不利影响.9节点系统的算例验证了该方法的有效性.     

考虑网损修正的日前市场交易竞价模型

对于发电侧开放的电力市场,如果忽略输电损耗对竞价上网的影响,采用发电报价直接竞价对发电商是不公平的。分析了电网功率的物理分布情况,给出了节点负荷和线路损耗与电源提供功率分量的解析表达式,通过功率分解求出了电源在供电路径上输送的功率及产生的损耗。以费用流守恒为原则,从电源节点开始计算电源在输电网络各节点的电价,构建了电源的发电报价网损修正模型。提出电源的报价应该以电厂为单位报价,而不应该以机组为单位报价,并用网损修正的电厂报价构造了日前市场交易模型。改进IEEE 14节点系统的算例分析结果验证了该模型的可行性和有效性。     

基于数值天气预报的风能预测系统

随着世界范围内风电事业的飞速发展,大量大容量风电机组直接接入高压输电网络,是对电网安全运营、电能质量保证的重大挑战,迫切需要使用风能预测系统来对风电机组的发电功率进行预测。提出一种基于数值天气预报以及人工神经网络的混合型风能预测系统。该系统以基于数值天气预报的风速和风向预测数据作为输入数据,以自组织神经网络作为预处理模型,以径向基函数网络模型作为预测模型,并依据特定风电机组或风场的发电量的历史数据对输出数据进行修正。用该预测系统对河北某风电场进行了实例计算,得到可接受的预测结果,表明系统可行。     

华东电力市场发电公司理性报价策略分析

从华东电力市场运营规则出发,基于企业利润最大化原则,利用差价合约和机组变动成本的特点,根据多方博弈论的基本观点和对未来执行日电力市场各时点电力负荷的预测,得出机组理性报价策略模型,该模型既可以指导发电公司的实际报价,也可以作为模拟发电商反应函数模型的基础.     

电力市场条件下电网公司的购电优化模型研究

随着电力工业改革的进行,厂网分开已经实现,此时电网公司的目标是追求企业发展和实现企业价值最大化,因此对电网公司的购电策略进行研究是非常必要的。本文研究电网公司在发电侧已经开放且采用单一购买者模式的电力市场条件下的最优购电方案,建立了电网公司在长期合约市场的购电模型,分析了发电商的机组发电报价曲线和备用容量报价曲线。根据合约市场中的购电量以及对机组发电报价和备用容量报价的分析,本文建立了市场清算价格由机组报价形成的短期现货市场中电网公司的购电优化模型,其目标函数是使购买电能和备用的总费用最小,约束条件需考虑用户的需求以及系统的安全稳定运行。     

电力市场中价格接受者的报价策略研究

以按节点边际电价结算,发电厂按单台机组申报单调非减阶梯形报价曲线为背景,研究价格接受者竞价机组报价策略。首先,分析价格接受者的经济特点,以发电成本曲线为基础,根据边际收益等于边际支出时利润最大这一原则,确立最优申报电价与最优申报功率之间的关系。然后,推导了发电利润随节点边际电价变化的利润函数;不同于价格服从于正态分布这一计量经济学传统假设,提出基于历史数据采用分段多项式曲线拟合的方法统计电价概率密度;再根据利润函数与电价概率密度推导利润期望函数,并分析最优报价与利润期望之间的关系。继而,通过最大化利润期望确定报价策略。最后,应用算例对提出的报价策略的有效性进行了验证,并讨论了分段多项式函数拟合节点边际电价及其历史数据对报价策略的影响。结论表明该方法完全适合于数据完备的成熟电力市场。     

考虑网损修正的日前双边交易研究

电力市场中,发电竟价时如何考虑网损的影响是市场参与者关心的问题.针对上述问题,首先建立了网损修正发电报价的模型.然后通过对日前双边交易的研究,在按报价结算模式下提出了使用网损修正的发电报价进行日前双边交易竟价的方法.该方法根据修正后的发电报价对发电公司排序,按照"报价最高的购电方优先与报价最低的售电方交易匹配"的原则撮...     

节能发电市场新模式及其交易调度系统设计

提出了一种适合我国现阶段发电市场的节能减排调度新模式.该模式通过容量合同交易实现机组的高低能耗置换的同时,也给低效率机组提供了回收成本的可能性;以变动成本报价表征能耗大小,通过能耗与排放的综合排序确定机组的上网电量.在理论模型的基础上提出了一套基于J2EE三层架构的节能发电市场交易调度系统.所提出的理论模式和系统设计方案适合我国目前发电侧电力市场的需要,对我国建立节能减排电力市场具有重要的理论意义和实际参考价值.     

不同类型发电机组的燃煤技术比较

以亚临界和超(超)临界发电技术、循环流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术为研究对象,对不同类型发电机组经济运行数据、废弃物排放等进行了对比分析。结果表明,亚临界、超(超)临界机组烟气脱硫技术成熟,采用低NOx燃烧器及空气分级燃烧技术,可有效降低NOx排放;循环流化床机组污染物控制成本较低;煤气化联合循环机组污染物排放水平很低,并可实现CO2的分离与捕集。     

寡头电力市场中CO2排放规制的微分对策模型

针对CO2排放权无法单纯依靠市场机制来实现有效配置的问题,利用微分对策理论研究了寡头电力市场中的CO2排放规制问题,并提出了一个多方竞争下的Stackelberg微分对策模型。运用逆向归纳法和汉密尔顿—雅可比—贝尔曼方程求解该微分方程,得到分散式决策下政府的最优碳税率和CO2排放配额交易价格,以及市场售电电价和发电企业...     

电力行业对地区节能和碳排放强度下降目标贡献分析

广东省电网是中国最大的省级电网之一,省内电源构成以火电为主,核电、抽水蓄能、常规水电、风电等其他电源并存,是接收西电东送电力最大的省份之一,涉及电力行业能源和碳排放核算最为复杂,且具有代表性。根据中国省级区域能源统计和碳排放核算规则,建立了广东省电力行业碳排放计算模型,提出单位终端用电能耗和碳排放2个指标,用于测算电力行业自身节能和碳减排效果,以及对地区节能和碳排放强度下降目标的贡献,并采用对数平均权重法分解其变动影响因素。以广东省2005—2012年的数据进行实证分析,给出了相关政策建议。     

电转气消纳新能源与碳捕集电厂碳利用的协调优化

电转气技术作为一种新型能源转换和储存方式为可再生能源消纳提供了新的途径,电转气技术生成甲烷所需的CO_2可高效经济地取自碳捕集机组的捕集碳量。提出将电转气-碳捕集电厂作为整体系统,建立电转气-碳捕集电厂协调优化模型,以碳成本、燃料成本、弃风成本、电转气成本为目标,以碳捕集率、碳捕集电厂有功出力、电转气功率为决策变量。仿真结果表明,电转气-碳捕集电厂提高了风电消纳能力,减少了碳排放,提升了碳利用水平,降低了电转气运行成本。     

计及低碳排放的阻塞管理模型研究

为了发展低碳经济,作为碳排放最多的电力行业节能减排是一个紧迫的任务。基于市场化原则和二氧化碳排放量与火电机组发电出力的关系,建立了一个新的阻塞管理模型。该模型不仅如原有模型那样考虑安全性和经济性,而且计及低碳排放和电网效益的协调优化。利用所建立的模型以及传统的阻塞管理模型分别对IEEE14节点算例系统进行了计算和分析,结果显示,在所建议的模型中电网购电费用和CO2排放量的权重因子分别取为0.8和0.2是合适的,既能抑制CO2排放量,又能较大幅度地节省购电费用。     

对一种利用液化天然气冷能实现零排放的能量系统的评估

该文对一种利用液化天然气（LNG）冷能实现有害气体零排放的能量系统进行了分析。该能量系统由利用LNG冷能的空气分离系统和动力系统两个部分组成。在空气分离系统中，利用LNG冷能作为补充冷量进行空气分离，可以使生产液氧的耗能降低60％-73．5％左右，同时使LNG汽化为天然气（NG）。在动力系统中，NG为燃料，氧气代替空气作为氧化剂。在整个能量系统中，燃烧产物仅仅为二氧化碳和水，其中二氧化碳气体可以通过液氧的冷能进行液化加以回收，从而实现能量系统有害气体的零排放。分析表明，该系统的效率约为37％，低于普通能量系统的效率，但是比同类的不采用LNG冷能的零排放系统的效率高一倍。     

节能减排目标下燃煤机组电量分配模糊优化模型

电力工业是节能减排的重点行业,"以大代小"成为电力行业节能减排和结构调整的重要手段。以煤耗量和二氧化碳排放量最小为目标,建立节能减排下燃煤火电机组电量分配优化模型,并通过定义目标隶属度函数将目标模糊化,采用满意度指标将双目标问题转化为单目标问题进行求解。算例分析表明:建立的优化模型能够在满足煤耗和排放量最小的目标下合理分配机组发电量;相比计划电量分配模式,节能减排模式下100 MW及以下煤耗高、污染重的小机组被分配电量减少、煤耗低、污染小的大机组被分配电量增多。通过与单目标模型比较,该双目标优化模型可以更好地兼顾到煤耗和排放目标的统一,为电力节能减排政策制定提供更准确的定量分析依据。     

化石能源转换中实现H2/CO2分离的技术——膜反应器

介绍未来煤气化电站中CO2回收的关键技术———膜分离反应器,并通过无电镀法制得薄且结构稳定的复合膜。用膜分离器实现燃料转化中产生的CO2和H2分离,以获得高热值的H2燃料,同时便于将CO2压缩储存,减少温室气体排放。     

从CO2减排看我国2020年能源及电力消费水平

根据我国政府向国际社会作出的二氧化碳减排承诺,创建了1个可反映单位GDP二氧化碳排放量变化对能源需求影响的计算公式。通过量化研究相关因素对能源需求产生的影响,得到2020年不同情景下满足二氧化碳减排要求的能源消费总量,并根据供给侧能源消费总量与电力消费水平的内在联系,测算了相应的全社会用电量。我国2020年较理想的目标是能源消费总量控制在不超过51亿t标准煤,全社会用电量为7.5×10¹² kW·h左右。研究成果可为有关部门合理确定能源消费总量控制目标提供参考。     

流化床炉渣综合利用研究及其在CO_2减排上的意义

介绍了流化床炉渣综合利用应用研究结果以及在CO2减排上的重要意义。研究结果表明，一台35 t/h石煤流化床锅炉排出的灰渣全部用作水泥混合材，在消除灰渣污染的同时，由于流化床灰渣活性好，比一般石灰窑灰渣多掺而使水泥熟料用量减少带来的CO2减排量与一台10 t/h锅炉的CO2排放量相当。