温室气体排放权交易对发电公司最优报价策略的影响

CO_2排放权交易是温室气体减排的主要机制之一.一些发达国家和地区已经或即将实施CO_2排放权交易.在此背景下,根据排放权交易市场CO_2排放配额价格变化的特点,采用了类似于随机生产模拟的方法进行估计.在假设所研究的发电公司能够估计其竞争对手报价策略的概率分布的前提下,构造了发电公司最优报价策略的机会约束规划模型并给出了求解方法.以一个有6个发电公司参与的电力市场为例对所提出的模型和方法进行了验证,并与无CO_2排放权交易情况下的结果进行了对比.     

经济调度中考虑温室气体排放约束的新方法

随着2005年2月16日《京都议定书》的正式生效,温室气体排放问题引起了电力工业界的广泛重视。《京都议定书》等新出台的温室气体排放政策本质上体现了配额-交易的排放控制策略,这种策略曾在美国被用来控制氮氧化合物(NOX)以及二氧化硫(SO2)等污染气体的排放。配额-交易排放策略下,温室气体排放不再受到刚性的排放上限约束,取而代之的是一定数量的可交易的排放配额限制。针对这一变化,本文提出了一种在配额-交易排放控制策略下经济调度中考虑温室气体排放的新方法。该方法通过引入排放影响因子将排放产生成本与其他发电成本 (例如燃料成本)一并计入到扩展的发电成本中,在寻求扩展发电成本最小的同时,自动确定系统排放配额的使用量,从而,在整体上确保了系统发电的经济性。文章采用Sorted table based lambda-iteration方法对所提出模型进行了求解,该方法可以同时处理发电成本曲线连续与分段连续的机组。算例分析通过对一个10机系统的测试,表明了本文方法的有效性。另外,文中还对系统运行的经济性与排放之间的折中关系进行了分析。     

基于集对分析理论的发电投资决策模型

在市场环境下,发电投资面临的诸多不确定因素将导致发电投资收益的不确定性,这需要发电投资决策评价方法来辅助发电商进行投资决策。为此首先分析了集对分析(set pair analysis,SPA)理论和发电投资的成本–效益问题;然后采用蒙特卡罗法对上网电价、煤炭价格和上网电量等不确定性因素进行模拟,得出发电投资的不确定性损失序列,并利用SPA对损失序列进行同、异、反特性描述,给出求解联系度系数的方法;在此基础上构建了基于SPA的发电投资决策模型,探讨了不确定数i的确定方法;最后通过算例证明了所构建模型的可行性,为发电商提供投资决策依据。     

不确定条件下基于蒙特卡洛模拟的发电投资评估模型

伴随经济、能源的可持续发展,电力行业面临更多的不确定性挑战,传统发电投资决策方法不能适应解决新问题的要求。分析了当前发电投资评估面临的问题,从这些问题出发,对发电规划进行投资组合评估。在给定需求弹性条件下,确定由于发电成本变化而导致的负荷变化量,并将间歇性可再生能源视为对负荷的负的修正,对传统负荷持续曲线进行了改进。引入蒙特卡洛模拟方法,构建了各种不确定性因素的概率分布,包括资本成本、燃料和碳价格、负荷需求,并在投资组合成本风险中考虑了这些不确定性因素及其之间的相关性,进而将不确定性问题融入了投资组合分析中。以广东省能源规划为算例,对构建模型进行验证,算例给出了不同碳价格下的发电组合有效边界以及发电成本、CO2排放和风险的趋势变化,研究表明,碳排放政策对清洁能源发展具有促进作用,而且核电在目前的政策环境下将会有较大的发展潜力。算例验证了模型的有效性。     

基于期权博弈理论的发电投资决策

电力工业的市场化改革为发电投资决策带来了更多的不确定因素,也引起了风险.另一方面,其他发电公司的投资策略也会对所研究的发电公司投资收益产生影响.因此,发电公司在制定将来的投资决策时,除了要考虑不确定性因素外,还需要分析其他发电公司的投资行为.基于期权博弈理论,构造了电力市场环境下发电投资决策的一种新的方法框架.在假定发电投资者进行投资决策时所面对的不确定性因素主要来自于负荷增长、同时考虑了其他发电投资者的投资行为的情况下,发展了基于期权博弈理论的发电投资的数学模型和求解方法.最后,用仿真算例说明了所提出的方法的基本特征,并在此基础上,分析了允许的发电公司报价上限对发电投资决策的影响.     

排放权和可再生能源发展对电力市场的影响

为减少温室气体排放,一些发达国家和地区已经或即将实施温室气体排放权交易机制和可再生能源发展机制。这2种机制的实施会给电力市场的运营带来一些新问题,值得认真研究。在此背景下,提出了采用基于智能代理的市场仿真方法来描绘在这种新的环境下发电公司的报价博弈过程,进而分析这2种机制的实施对电力市场运营的影响。采用了模仿者动态算法(replicator dynamics algorithm)来模拟智能体(发电公司)追求利润最大化的行为,并给出了基于电力市场仿真结果衡量其运营特征的指标。最后,用算例对所提出的方法进行了说明,并通过对电力市场运营指标的比较分析了这2种机制对电力市场运营的影响。     

燃煤碳捕集机组技术经济性分析

燃煤机组进行CO_2捕集成本较高是限制燃煤机组碳减排技术应用的主要因素。本文针对碳捕集成本高的问题,分别建立碳捕集机组的成本分析模型和技术经济性分析模型,以600 MW机组为例,计算了参考机组和碳捕集机组的建设成本及发电成本等参数,并分析讨论了CO_2排放税税收和售卖价格对机组发电成本的影响,以及在保证发电成本相同的情况下CO_2排放税税收价格与售卖价格之间的相互调控关系。结果表明:与参考机组相比,碳捕集机组在相同运行条件下的发电成本增幅为65.6%,碳捕集机组的碳减排成本为2 045.787元/t。     

基于实物期权理论的发电投资决策和容量充裕性评估

电力工业的市场化改革一方面为发电投资决策带来了更多的不确定性因素以及由此而引起的风险,另一方面也给政府主管部门或监管机构带来新的挑战,即应如何设计有效的市场机制以保证系统的发电容量充裕性进而供电可靠性。假定在投资者制定发电投资决策时所面对的不确定性因素主要来自于负荷增长的前提下,基于实物期权理论,构造了适用于电力市场环境下发电投资决策的新的方法框架,建立了相应的数学模型,提出了求解方法。该方法框架可以处理多个投资者参与发电投资的情形。在此基础上,研究了单一能量市场模式、容量费用模式和装机容量市场模式对发电投资决策进而整个系统发电容量充裕性的影响。最后,用仿真算例说明了该方法的基本特征。     

基于实物期权理论的发电投资决策和容量充裕性评估

电力工业的市场化改革一方面为发电投资决策带来了更多的不确定性因素以及由此而引起的风险,另一方面也给政府主管部门或监管机构带来新的挑战,即应如何设计有效的市场机制以保证系统的发电容量充裕性进而供电可靠性。假定在投资者制定发电投资决策时所面对的不确定性因素主要来自于负荷增长的前提下,基于实物期权理论,构造了适用于电力市场环境下发电投资决策的新的方法框架,建立了相应的数学模型,提出了求解方法。该方法框架可以处理多个投资者参与发电投资的情形。在此基础上,研究了单一能量市场模式、容量费用模式和装机容量市场模式对发电投资决策进而整个系统发电容量充裕性的影响。最后,用仿真算例说明了该方法的基本特征。     

美国大学利用牛粪发电帮助减少温室气体排放

烧干粪取暖古已有之。美国佛蒙特州一所大学，打算利用牛粪发电．以帮助减少温室气体排放，同时解决当地的牛粪垃圾问题。     

低碳排放燃煤电厂的开发和未来趋势

随着科学技术的发展和环保要求不断严格, 控制CO2 排放量已经是电力工业不可回避的课题。国外在此项研究和应用上已经走在我国前面。建设带CO2 捕集和封存(CCS)的低碳排放燃煤电厂, 是继续发展燃煤电厂所必须面对的课题。     

CO2交易机制对风电投资决策的影响

作为国民经济中最大的CO2排放部门,电力行业面临着巨大的减排任务。为了从源头有效控制CO2排放量,风电已逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分。为了促进风电的大力发展,经济激励与政策支持是必不可少的。针对我国现行的风电投资政策,建立了计及CO2交易机制（一种经济激励手段）的风电投资决策模型,该模型还考虑了延迟投资的灵活性。仿真结果表明,该模型能有效地量化CO2交易机制对风电投资决策的影响,从而为风电项目投资提供有益的决策参考。     

全球电力贸易网络结构分析

由于日益增多的国际电力交易将各国紧密地连接在一起,分析全球电力贸易网络的结构有助于识别各国重要性,进而为增强全球电力网络的可靠性和弹性提供决策支持。利用复杂网络理论分析了1990-2010年间国际电力贸易网络的演化结构及特征,结果表明不同于普通商品交易,国际电力交易具有地区性特征,可分为多个地区子网络。其中,欧亚子网络历史最久、规模最大。因此,着重分析了欧亚电力贸易网络的网络性质和群落结构特点。另外,分析各国发电CO2排放因子与输入电力排放因子的差距,发现当前国际电力贸易在优化电力供需的同时尚且没有带来正面的CO2减排效果。     

不确定条件下的电力系统CO2减排动态规划模型研究

推进电力行业开展二氧化碳减排,是我国积极应对气候变化、践行低碳发展的重要策略。本研究将电力系统的电力生产与二氧化碳减排进行耦合,引入区间、随机和整数规划,构建不确定条件下的电力系统CO2减排动态规划模型;考查了电力需求和生产与二氧化碳产生和减排之间的互动关系;以系统成本最小为目标,探讨了不同减排技术的适用性和实用性;并对发电机组的扩容、碳减排技术设备扩建进行了动态规划。研究结果表明,该模型不仅能够反映和处理系统的不确定性、随机性等复杂特征,还可以满足电力系统用电增长的运行和管理需求,促进电力行业节能减排,实现经济和环境效益双赢。其研究结果能够为电力行业采用二氧化碳减排技术的可能性和实用性提供参考。     

燃煤CO2减排技术

燃煤CO2等温室气体的大量排放是造成全球气候变暖的一个重要原因。阐述了我国CO2的排放状况,概括了减少燃煤CO2排放的3种途径:提高能源效率、改革传统的煤炭燃烧利用方式、烟气中CO2的捕获与储存。综述了国际社会减排CO2的努力以及各国新一代的洁净煤技术计划。着重介绍了几种燃煤CO2减排的新技术,包括CaO碳酸化-煅烧循环的CO2分离(CCR)技术、O2/CO2循环燃烧技术及化学链燃烧(CLC)技术。比较了CaO碳酸化-煅烧循环的CO2分离技术与使用MEA的吸收技术的经济性。提出了一类用于化学链燃烧的新型非金属氧载体,给出了这些氧载体在与不同气体燃料组成的反应系统的热力学以及动力学特性的一些初步结论。     

O2/CO2气氛下燃煤NO排放特性的实验研究

在沉降炉上通过在线烟气分析仪研究了燃烧气氛、CO2浓度、温度及燃料/氧气化学当量比对O2/CO2气氛下燃煤NO排放的影响规律。结果表明,O2/CO2气氛下NO的排放浓度总小于O2/N2气氛下的情况,在无烟气再循环的情况下降幅约为20%~40%。2种气氛下NO的沿程析出均表现出类似的规律,但因煤质而有所不同。随着进气中CO2浓度的增加,NO的排放浓度呈现降低的趋势。与21%O2/ 79%Ar气氛下相比,21%O2/79%CO2气氛下NO排放浓度的降幅在30%~50%。随着温度的增加,2种气氛下NO的排放浓度均增加。随着燃料/氧气化学当量比(f)的增加,NO排放浓度呈现出先增加后降低的趋势,其最大排放浓度均出现在f=0.8左右;在f远大于1的富燃料区,2种气氛下NO的排放浓度基本可以降到一致的水平。     

智能配用电园区低碳效益仿真与评价系统及其在江西的应用

电力系统的碳排放监测与统计是电力行业低碳化发展的基础性工作。现有的电力系统碳排放的计算方法大多停留在理论层面,与实际工程的结合亟待提高。在江西共青城的智能电网示范工程中建立了较为全面的低碳效益仿真与评价系统。从共青城智能电网示范工程出发,介绍了低碳效益仿真与评价系统的应用对象和目标:介绍了低碳效益仿真与评价系统的总体构架,结合系统界面图从碳排放在线监测、低碳规划仿真对比、规划方案的效益分析三个方面介绍了低碳效益仿真与评价系统的具体功能,并展示了系统对示范工程各类效益的仿真计算结果。最后对低碳效益仿真与评价系统的应用价值和发展空间进行了展望。     

Analysis of energy pricing in urban energy service systems considering a multiobjective problem of environmental and economic impact

Introduction of an integrated energy service system in an urban area is assumed. An energy supply plant is installed in the area to provide integrated energy service. It supplies electricity, gas, cooling, and heating to consumers. To consider CO/sub 2/ emission constraint in the area, analyses of energy pricing, economic impact on energy consumers, and operation of the system under the constraint of CO/sub 2/ emission were performed. CO/sub 2/ emission and economic impact on the consumers and the supplier of various energy pricing scenarios were calculated using linear programming models. The solution that satisfied the CO/sub 2/ emission restriction, and was economically optimal to the consumers was chosen from the results. The chosen solutions are Pareto optimum solutions of a multiobjective problem that concerns both CO/sub 2/ emission and cost to the consumers.     

工业锅炉CO_2减排控制研究

针对由于工业锅炉燃煤过程中排放出的大量CO2,分析了工业锅炉的运行状态及CO2排放相关的因素,探讨了多种工业锅炉CO2减排控制措施。     

火电厂CO_2捕集及资源化技术

温室气体CO2的减排问题已经引起了国际社会的极大关注。针对于CO2的集中排放源,介绍了火力发电厂各种CO2分离捕集技术的发展现状。直接从火力发电厂的烟气中分离并捕集CO2,然后对其进行储存或加以利用,是目前控制和减缓温室气体排放的重要措施之一。基于经济可行性,还介绍了包括EOR在内的各种CO2资源化技术,并展望了CO2减排技术的发展前景。