低碳电力系统的设计和评估
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绿色低碳电力标准绿色低碳电力标准首先要明确可再生能源的利用。
可再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能等,其利用不会产生二氧化碳等温室气体的排放,同时也减少了对传统能源资源的依赖。
制定绿色低碳电力标准时,需要规定一定比例的可再生能源在发电中的占比,以确保电力产生的碳排放达到限制值。
其次,绿色低碳电力标准还应包括清洁能源的利用。
清洁能源是指对环境相对无害的能源,如核能、天然气等。
清洁能源的利用能够减少化石燃料的消耗和燃烧产生的废气排放,对于改善空气质量和减少大气污染有积极的意义。
在制定绿色低碳电力标准时,应明确清洁能源在总发电量中的比例,以达到减少碳排放和环境污染的目标。
绿色低碳电力标准还应指导电力企业加强能源管理和技术创新。
通过先进的发电技术和管理手段,可以提高能源利用效率,减少能源浪费和碳排放。
电力企业应采用先进的发电设备和工艺,减少能源的损耗,并持续推动技术创新,提高电力设备的效能,减少对有限资源的消耗。
在实施绿色低碳电力标准的过程中,需要政府的政策支持和产业转型引导。
政府应鼓励和支持可再生能源和清洁能源的发展,提供相应的政策支持和经济激励,减少电力企业的成本压力。
同时,政府还应加强对电力企业的监管和管理,确保其按照绿色低碳电力标准生产电力,加大对碳排放的监测和排放权的管理,以达到减少碳排放的目的。
绿色低碳电力标准的实施对于可持续发展和建设美丽中国有着重要的意义。
通过推行绿色低碳电力标准,可以减少碳排放和环境污染,改善空气质量,保护生态环境。
同时,也推动了可再生能源和清洁能源的发展,促进了新能源产业的兴起和发展。
绿色低碳电力标准的推行不仅可以为人们提供更加清洁和可持续的电力,还有助于推动经济转型和可持续发展。
电力系统碳排放时序模拟与预评估技术导则引言随着全球对环境问题的关注度不断提高,减少温室气体排放已成为各国共同的目标。
电力系统作为一个重要的碳排放来源,对其进行时序模拟与预评估具有重要意义。
本文将介绍电力系统碳排放时序模拟与预评估技术导则,包括相关概念、方法、工具和应用。
1. 概述电力系统碳排放时序模拟与预评估旨在通过建立数学模型,模拟电力系统的运行和发展趋势,进而预测和评估其碳排放情况。
这有助于制定合理的政策和措施,推动低碳发展。
2. 方法2.1 数据收集与处理收集并整理电力系统相关数据,包括发电设备容量、燃料消耗量、发电效率等,以及能源市场价格、碳排放因子等。
对数据进行清洗和处理,确保其准确性和一致性。
2.2 建立数学模型基于收集到的数据,建立电力系统的时序模型。
可以采用线性规划、动态规划、系统动力学等方法,对电力系统的运行和发展进行建模。
2.3 碳排放模拟利用建立的数学模型,模拟电力系统的运行情况,并计算碳排放量。
考虑各种因素的影响,如供需关系、能源结构、发电效率等。
2.4 预评估与优化根据模拟结果,对电力系统的碳排放情况进行预测和评估。
分析不同情景下的碳排放水平,为制定低碳政策和措施提供科学依据。
通过优化电力系统结构和调整运行策略,降低碳排放量。
3. 工具与软件3.1 模型建立工具常用的模型建立工具包括MATLAB、Python等。
这些工具提供了丰富的数学建模函数和算法库,便于构建复杂的电力系统模型。
3.2 数据处理工具数据处理工具如Excel、Python pandas等可用于数据清洗、整理和统计分析。
这些工具能够高效地处理大量数据,并生成可视化结果。
3.3 碳排放计算软件一些专门用于碳排放计算的软件,如PROMOD、LEAP等,可以根据电力系统的实际情况进行碳排放模拟和评估。
4. 应用案例4.1 地区电力系统碳排放预评估利用时序模拟与预评估技术,对某地区的电力系统进行碳排放预评估。
分析不同能源结构和发展趋势下的碳排放水平,并提出相应的减排建议。
电力系统碳排放及低碳电力系统规划在低碳背景下,低碳电力工业支撑着我国低碳国民经济发展,同时能够加快环境保护和节能减排目标的实现。
低碳电力系统是对传统电力系统的一种创新,是电力系统可持续发展的必然趋势。
低碳电力系统规划能够保证电力系统的稳定运行,而且能够节约大量的资金,能够让电力工业的经济效益和社会效益相统一。
因此,研究电力系统碳排放及低碳电力系统规划具有非常重要的现实意义。
1电力系统碳排放合理控制的意义1.1符合低碳发展战略环境保护和资源节约是当今时代的主题,在这个主题背景下,我国开始实行低碳发展战略,希望以此实现节能减排的目标。
电力系统碳排放合理控制符合低碳发展目标,对于我国的低碳电力工业发展有着促进作用。
在控制过程中,政府和投资商共同出资,协同构建项目公司,建立新能源电力系统,不仅能够促进新能源的使用,而且符合绿色能源战略,实现了能源结构的优化升级。
政府通过财政政策来提供充足的资金支持,通过法律来维持公司的合法运转,能够实现电力工业的创新发展。
在能源投资环境中,政府将能源重新分配,优化投资容量,既能够满足低碳排放要求,又促进了低碳发展战略的实施。
1.2适应电力系统调度传统的电力系统发电出力非常强,冲击波动大,电力系统调度非常困难,对系统的安全性也有很大的影响。
电力系统碳排放合理控制促使低碳电力系统出现,适应电力系统调度,实现了绿色发电上网,保证了系统的安全性,能够满足大量的电力需求。
低碳电力系统是型电力系统,相对于传统电力系统来说,社会价值更高,能够利用绿色发电调度来代替传统的经济发电调度,促进了节能发电调度模式的应用,实现电力系统经济性和安全性的统一。
低碳电力系统的波动性非常小,在机组调度过程中,能够快速响应调度,而且能够做出正确的调度决策,推进了智能电网的建设。
另外,低碳电力系统具有间歇性,能够给机组调度足够的缓冲,能够有效保证系统的正常运转,减少了系统故障问题的发生。
1.3促进电网企业发展电网企业是电力系统的管理主体,承担着提高电力能源使用效率的重要工作。
电力系统碳排放计量与分析方法综述一、本文概述随着全球气候变化问题日益严重,减少碳排放、实现低碳发展已成为全球共识。
作为能源转换和传输的核心系统,电力系统在碳排放中占据重要地位。
对电力系统碳排放进行准确计量和科学分析,对于制定有效的减排策略、促进低碳能源转型具有重要意义。
本文旨在对电力系统碳排放计量与分析方法进行综述,旨在梳理现有研究成果,分析不同方法的优缺点,并探讨未来研究方向。
本文首先介绍了电力系统碳排放的来源和特点,包括发电、输电、配电等环节的碳排放情况。
随后,综述了电力系统碳排放计量的主要方法,包括基于排放因子法、质量平衡法、生命周期评价法等不同方法的原理、应用和适用范围。
在此基础上,本文进一步分析了电力系统碳排放的影响因素,包括能源结构、发电技术、负荷特性等因素对碳排放的影响机制。
本文还探讨了电力系统碳排放分析方法的研究进展,包括基于数据分析、模型模拟、机器学习等技术在碳排放分析中的应用。
这些方法不仅提高了碳排放分析的准确性和效率,还为制定减排策略提供了有力支持。
本文总结了现有研究的不足和未来研究方向,包括加强多尺度、多时空维度的碳排放分析,完善碳排放计量方法的准确性和可靠性,以及推动跨学科、跨领域的合作研究等。
通过本文的综述,期望能够为电力系统碳排放计量与分析提供有益的参考和借鉴。
二、电力系统碳排放的基本概念随着全球气候变化和环境问题日益严重,碳排放已成为各国政府和社会各界关注的焦点。
在电力系统中,碳排放主要源于化石燃料的燃烧过程,尤其是煤炭和天然气。
了解和掌握电力系统碳排放的基本概念,对于有效减少温室气体排放、实现可持续发展具有重要意义。
电力系统碳排放主要是指在电力生成、传输和分配过程中产生的二氧化碳(CO)排放。
这些排放主要来自于燃煤、燃气等化石燃料的燃烧,以及电力设备运行过程中产生的间接排放。
直接排放是指燃料燃烧过程中直接释放到大气中的CO,而间接排放则是指因电力生产而产生的其他过程,如电力传输和分配过程中的损失,以及电力使用过程中的排放。
电力系统的低碳运行优化调度与经济实现在当前全球变暖日益严重的背景下,低碳发展已成为各行各业的共同追求。
电力系统作为能源消耗的重要环节,低碳运行优化调度与经济实现也成为电力行业转型发展的重要课题。
本文将围绕电力系统的低碳运行优化调度与经济实现展开讨论,探究相关技术和实践的应用。
首先,了解低碳运行的意义与挑战是非常必要的。
低碳运行意味着以尽量减少二氧化碳等温室气体的排放为目标,实现电力系统的碳排放减少。
低碳运行将有助于应对气候变化、提高环境质量,同时也符合能源可持续发展的要求。
然而,要实现低碳运行也面临着一系列挑战,如电力系统的复杂性、可再生能源的波动性和不确定性等。
为了实现电力系统的低碳运行,优化调度技术成为关键。
优化调度技术通过对电力系统的各个环节进行优化,实现电力供需的平衡、降低能源消耗、减少排放。
在低碳运行方面,优化调度主要包括以下几个方面:首先,优化发电计划。
通过优化发电计划,合理调度不同类型发电机组的运行,最大限度地提高可再生能源(如风能、太阳能)的利用率,降低传统能源的使用比例。
同时,在考虑电力负荷需求的前提下,确定最优的发电燃料搭配方案,减少碳排放。
其次,优化输电与配电。
电力系统输电与配电网的优化调度可以减少输电损耗、降低系统能耗,提高供电质量。
通过调整输电线路的运行参数和配电变压器的调度策略,合理分配电力负荷,降低能源消耗和传输损耗。
另外,优化电网调度。
电网调度是电力系统安全稳定运行的重要保障,也是低碳运行的关键环节。
优化电网调度需要考虑可再生能源的大规模接入和波动性,合理安排发电机组的出力以及与负荷的匹配关系。
通过建立合理的电网调度模型和算法,实现低碳电力的稳定供应。
除了优化调度技术,经济实现也是电力系统低碳运行的重要考虑因素。
经济实现要求在低碳运行的前提下,尽可能降低电力生产成本,提高电力市场的竞争力。
实现经济性包括以下几个方面:首先,降低投资成本。
通过优化电力系统的建设规划,科学评估不同技术方案的经济性,合理安排电力设备的布局,降低电力系统建设的投资成本。
零碳建筑机电系统设计导则一、引言随着全球气候变化问题日益严重,减少碳排放已成为当今社会的重要议题。
零碳建筑作为减碳行动的重要一截,其设计和建设对于推动绿色低碳发展具有重要意义。
机电系统作为建筑的重要组成部分,其设计对于建筑的能耗和碳排放具有重要影响。
本文旨在为零碳建筑机电系统设计提供一套切实可行的导则,以期推动建筑行业的绿色低碳发展。
二、机电系统设计原则为了实现零碳建筑的目标,机电系统设计应遵循以下原则:1.能效优先:优先选择高效节能的设备,优化系统运行,降低能源消耗。
2.可再生能源利用:充分利用太阳能、风能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。
3.系统集成与优化:对机电系统进行整体优化,实现各系统之间的协调和配合,提高系统效率。
4.环境适应性:确保机电系统能够适应不同的环境条件,如温度、湿度、光照等。
5.监测与运维:建立完善的监测和运维体系,实现对机电系统的实时监控和定期维护。
6.智能化提升:利用智能化技术对机电系统进行优化和升级,提高系统的自动化和智能化水平。
三、设备选择与配置在零碳建筑机电系统中,设备的选择与配置是至关重要的环节。
应根据以下因素进行选择和配置:1.设备能效:选择能效高、耗能低的设备,如高效电动机、节能型水泵和空调等。
2.可再生能源利用:配置太阳能光伏、风力发电等设备,将可再生能源转化为电能,为建筑提供清洁能源。
3.设备性能:确保所选设备性能稳定、运行可靠,能够满足不同工况下的运行要求。
4.设备兼容性:确保所选设备与整个机电系统兼容,避免因设备不匹配导致系统运行不稳定。
5.设备生命周期成本:综合考虑设备的购置成本、运行成本以及维护成本等因素,选择生命周期成本较低的设备。
6.环境影响:优先选择环保、低能耗的设备,降低对环境的影响。
四、系统集成与优化零碳建筑机电系统的集成与优化是实现系统高效运行的关键环节。
应从以下几个方面进行考虑:1.系统架构:合理规划整个机电系统的架构,确保各子系统之间的协调和配合。
电力系统的碳排放管理与低碳发展策略一、引言电力系统是现代社会发展和经济运行的重要基础,然而,传统的电力生产方式会导致大量的碳排放,进一步加剧气候变化和环境污染问题。
低碳发展已成为全球范围内的共识,为了实现可持续能源发展目标,电力系统需要采取碳排放管理与低碳发展策略。
本报告旨在探讨电力系统碳排放管理的必要性,以及在实现低碳发展的过程中所需采取的战略。
二、电力系统的碳排放管理2.1 电力系统碳排放的现状和问题描述电力系统碳排放的背景和现状,强调传统电力生产方式对碳排放的贡献,以及碳排放带来的环境问题和气候变化的挑战。
2.2 碳排放管理的必要性和意义探讨碳排放管理的必要性,包括降低温室气体排放对气候变化的影响、维护生态环境的健康和改善人民生活质量等方面的意义,并分析电力系统在碳排放管理方面的特殊性。
2.3 电力系统碳排放管理的难点和挑战分析电力系统碳排放管理面临的挑战,包括技术、经济、和社会等方面的因素,并探讨如何克服这些困难。
三、低碳发展的战略与途径3.1 清洁能源的发展与利用介绍各种清洁能源的发展趋势,包括风能、太阳能、水力能以及核能等,探讨这些能源在电力系统中的应用前景和发展潜力。
3.2 能源效率的提高与管理分析电力系统在能源转换过程中的能源损失和浪费,探讨提高能源效率的技术手段和管理模式,如智能电网和能源监测技术等。
3.3 碳捕获与封存技术介绍碳捕获与封存技术的原理和应用,讨论其在电力系统中的潜力和限制,并提出推动该技术发展的具体措施。
3.4 节能减排与法规分析电力系统碳排放管理中的和法规要求,探讨如何制定和实施相应的节能减排,以及领导、企业和个人在低碳发展中的角色和责任。
四、电力系统碳排放管理的案例分析4.1 发达国家的经验与做法分析发达国家在电力系统碳排放管理方面的经验与做法,包括和法规的制定、技术的发展和应用、企业和公众的参与等,对我国电力系统的碳排放管理提供借鉴和参考。
4.2 发展中国家的挑战与应对论述发展中国家在电力系统碳排放管理方面所面临的挑战和困境,探讨如何寻找适合本国国情的碳排放管理路径,促进经济发展与环境保护的协调发展。
电力系统碳排放的时序模拟与预评估技术导则电力系统碳排放的时序模拟与预评估技术导则序号:1引言:在当前全球温室气体排放不断增加的背景下,电力系统碳排放成为了人们关注的焦点。
深入了解电力系统碳排放的时序模拟与预评估技术,对于制定低碳发展策略和减少温室气体排放具有极其重要的意义。
本文将探讨电力系统碳排放的时序模拟与预评估技术的现状和发展方向。
序号:2电力系统碳排放时序模拟的意义:电力系统是重要的温室气体排放来源之一,了解其碳排放特征对于能源政策制定和碳排放削减目标的实现至关重要。
通过时序模拟,可以更加准确地估计和预测电力系统碳排放量,帮助决策者制定减排策略和优化发电方案。
序号:3电力系统碳排放时序模拟的方法:(1)收集数据:收集电力系统运行数据,包括电力负荷、发电结构、燃料消耗和排放系数等。
这些数据可以通过电力公司、能源部门和相关研究机构获取。
(2)建立模型:根据收集到的数据,建立电力系统碳排放模型。
可以采用蒙特卡洛模拟、基于物理模型的方法或者机器学习等方法来建立模型,以尽可能准确地反映电力系统的运行特征。
(3)模拟分析:利用建立的模型,进行电力系统碳排放的时序模拟分析。
可以通过改变发电结构、优化电力负荷和控制燃料消耗等手段,评估不同情景下的碳排放水平和变化趋势。
序号:4电力系统碳排放预评估技术的意义:预评估技术可以帮助决策者在实施措施之前,对碳排放水平进行评估和预测。
这样可以避免投资方向偏差和碳排放目标未达成的风险,为决策者提供科学依据。
序号:5电力系统碳排放预评估技术的方法:(1)情景分析:根据不同的发展情景,评估未来能源需求和发电结构。
情景分析可以采用多种方法,如趋势分析、系统动力学建模和能源需求预测等。
(2)碳排放预测:基于情景分析的结果,预测未来电力系统的碳排放水平。
可以利用统计模型、回归分析或者模型组合等方法进行预测。
(3)评估措施效果:评估不同的碳排放减少措施对于电力系统碳排放的影响。
可采用敏感性分析、模拟实验和优化算法等方法,为决策者提供参考意见。
绿色电力应用评价方法绿色电力是指利用可再生能源(如风能、太阳能、水力等)或低碳能源(如核能、天然气等)发电,从而减少对环境的污染和对化石燃料的依赖。
为了评价绿色电力的应用效果,需要制定一套科学的评价方法。
本文将介绍绿色电力应用评价方法。
一、绿色电力产生量评价1.1 计算方法首先要确定所使用的可再生能源或低碳能源的发电量,这可以通过查阅相关资料或直接向供电公司查询得到。
然后根据所使用的发电方式和发电量计算出所产生的绿色电力量。
例如,如果使用了1000千瓦时(kWh)的风力发电,那么所产生的绿色电力量可以按以下方式计算:绿色电力量= 1000 kWh × 风力发电比例其中,风力发电比例是指该地区风力发电在总用电中占比。
1.2 评价标准根据国家相关政策和标准,目前我国对于可再生能源和低碳能源在总用电中占比有明确要求。
因此,在评价绿色电力产生量时应参考这些要求,以确定是否达到了相关标准。
二、绿色电力使用效果评价2.1 计算方法绿色电力的使用效果可以从多个方面进行评价,如减少的碳排放量、节约的能源成本等。
其中,最常见的是通过计算所减少的碳排放量来评价绿色电力使用效果。
例如,如果使用了1000 kWh 的绿色电力,那么所减少的碳排放量可以按以下方式计算:碳排放量= 1000 kWh × 碳排放因子其中,碳排放因子是指该地区平均每千瓦时用电所产生的二氧化碳排放量。
2.2 评价标准根据国家相关政策和标准,目前我国对于单位用电所产生的二氧化碳排放量有明确要求。
因此,在评价绿色电力使用效果时应参考这些要求,以确定是否达到了相关标准。
三、绿色电力供应商评价3.1 评估指标在选择绿色电力供应商时,需要综合考虑多个指标。
其中包括可再生能源或低碳能源占比、发电技术、环保措施等。
具体指标如下:(1)可再生能源或低碳能源占比:该指标反映了供应商对于环保的重视程度。
(2)发电技术:该指标反映了供应商的技术实力和创新能力。
电力系统碳排放及低碳电力系统规划摘要:目前电力系统是我国碳排放量水平最高的系统,随着低碳经济的发展,对电力企业提出了更高的要求,本文简述了低碳经济的概念,阐述了低碳经济对电力系统产生了影响,指出了低碳电力系统规划的具体内容以及规划分析。
关键词:电力系统;低碳电力;规划一、低碳经济的概念低碳经济,是指以低能耗、低污染、少排放为基础对国民经济加以建设的方法,低碳经济的重要内涵就是提高对洁净资源的合理使用,以增加资源效益,在中国社会主义市场经济建设中保证对二氧化碳排放和吸收的均衡。
在低碳经济中,碳排放和低碳能源利用是低碳经济建设的关键,其中低碳电力系统是我国第一国民经济发展的主要支柱,能够有效推动我国国民经济进步,促进节能减排目标的落实,同时,低碳电力系统还能够确保电力系统的稳定运行,降低电力企业运营的成本,提高电力企业的经济效益和社会效益。
二、低碳电力系统的概念(一)低碳电力系统的概念低碳电力系统作为专门应用于电力有关工作的系统,具有极强的环保性,应用此系统可以达到我国可持续发展的要求,是减少我国碳排放总量,实现可持续发展的必要手段,对于低碳电力系统进行建设不仅可以对电力系统的工作效率进行提高,并且电力系统低碳化还能节约因维持电力系统的运行而使用的各种资源与能源的数量,减少了电力系统运营的成本,在一定程度上降低电力系统一运行而产生的碳排放,减少因碳排放量过多而造成的各种环境问题。
践行低碳电力系统的建设可以改善我国的生态环境,提高电力部门的工作效率,使我国的电力行业能够健康而平稳的发展[1]。
(二)低碳概念对电力系统的影响低碳本质上就是对各种清洁能源进行组建并且能够有效地提高能源的利用率,在对各行业进行低碳建设时,可以从改变传统的制度、开发创新的技术以及行业的发展方向这三方面进行改变,以促进社会经济发展时因各种工业活动而排放的二氧化碳与通过各种方法吸收的二氧化碳能够维持在一个相互平衡的状态。
采用低碳技术对于电力部门在电力系统的设计与运行方面具有重要的意义,采用科学的低碳技术能够在一定程度上减少碳排放量,但作为一项创新技术,运用低碳技术也可能会增加发电厂的投入成本,因此,需要根据各发电厂的实际情况进行低碳技术的选择。
.低碳电力技术基础低碳电力系统的设计与评估总结报告教育资料..【模型背景】已知某一地区电网2020年的负荷预测情况、现有机组及待建机组的情况,在所给信息的基础上设计该地区2020年的低碳发展方案,在满足各约束条件的情况下,完成下面的任务:1.电源发展方案设计分别以碳排放和建设成本最小为目标,设计两种不同的电源规划方案,要求满足负荷电力电量及正负备用等约束条件;2.机组出力运行评估在两种所设计的电源规划方案的基础上,依据给定的冬夏两个典型日的日负荷曲线分别安排各类机组的出力序列,使得系统满足负荷平衡条件,同时计算该地区2020年发电侧排放总量和投资总额,并对各电源发展方案下的系统运行情况进行分析。
【电源发展方案设计】1.以碳排放最小为目标1.1设计思路在给定了2020年负荷预测的基础上,所选取的待建电厂和已有电厂在满足了2020年总负荷电力电量和各时段的正负备用约束和对于各机组最大最小出力和利用小时数的约束前提下,应该尽量使碳排放最小,在本模型中认为只有火电才会产生碳排放。
这是一个线性规划问题,构造的模型表述如下:(1)目标函数:总碳排放最小;(2)约束条件:①机组年发电总电量负荷2020年预测;②机组满足正备用和负备用要求③机组满足利用小时数的限制1.2模型建立决策变量x:向量长度17,用于表示待建的17个电厂,为两值变量只能够取0和1,分别教育资料..代表建电厂和不建电厂;系数向量capacity:向量长度17,为对应17个电厂的装机容量;系数向量hour:向量长度17,分别对应17个待建电厂的最大利用小时数;系数向量Pmax:向量长度17,表示17个电厂中可提供备用的电厂的最大出力(其中风电场为0),考虑到冬季对于水电厂的出力限制,取冬季的最大出力;系数向量Pmin:向量长度17,表示17个电厂中可提供备用的电厂的最小出力(其中风电场为0);系数向量emission:向量长度17,表示会产生二氧化碳的电厂的容量,对于不产生二氧化碳的电厂对应为0;对应的还有已建电厂的相关系数向量,如capacity0,hour0等,其含义与上面相同,只不过对应的是已建电厂的参数,这里不再赘述。
目标函数表达式为:8500*?x(i)emission(i)机组年发电总量约束表达式为:?hour(i)?capacity(i)?x(i)??hour0(j)?capacity0(j)??1400?10000机组正备用约束为(最大负荷预测为2150万千瓦):?P max(i)?x(i)??P0max(j)??2150?1.1机组负备用约束为(最小负荷预测为1020万千瓦):?P min(i)?x(i)??P0min(j)??1020?0.91.3模型求解利用Lingo进行该线性规划的求解,求解程序如下所示(程序中对系数赋值部分不再给出,详细程序见附件,这里只给出求解部分):求解得到的结果如下:教育资料..可见在以碳排放最小为目标时,所得到的要建的电厂中水电、风电、核电全部建设了,所以在建设时会有限建另外还有三个火电。
这是由于在本模型中只有火电才会产生碳排放,设非火电的电厂,但由于发电量的限制还是需要建设火电厂。
以建设成本最小为目标2. 设计思路2.1只有目标函数发生了约束条件并没有改变,在以建设成本为最小目标选择建设电厂时,改变,所以可以采用跟上面相同的方法。
模型建立2.2个待建电厂的建设成本;,用于表示17cost系数向量:向量长度17 决策变量和其他的系数向量和上面模型中相同。
目标函数:x(i)?t(i)?cos机组年发电总量约束表达式为:10000?capacity0(j)???1400capacity(i)??x(i)??hour0(j)?hour(i):机组正备用约束为(最大负荷预测为2150万千瓦)1.12150??x(i)?P0max(j)??P?max(i)?:机组负备用约束为(最小负荷预测为1020万千瓦)0.9?P0min(j)???1020??P?min(i)x(i)模型求解2.3教育资料..同样利用Lingo进行求解,程序中计算部分如下所示:求解得到的结果如下表所示:在以建设成本最小为目标时,根据结果可知,所建设的电厂有两个水电厂其余均为火电厂,这是由于火电厂单位容量的造价相比于其他几种电厂低,所以由于建造火电厂,但是由于负备用的约束,只能够加两个水电厂来提高负备用。
总的建设成本为540亿元。
【机组出力运行评估】1. 在碳排放最小方案下的出力运行评估1.1 设计思路在电源的发展方案设计中,在碳排放最小的目标下已经确定了将要建设的电厂,一共有10个电厂,所以现在就是规划加上已经有的电厂一共29个电厂的出力序列。
由于设计要求中没有给定目标函数,这里可以选取碳排放最少或者发电成本最低作为目标函数,在本次设计中采用碳排放最少作为目标函数。
构造的模型描述如下:目标函数:碳排放量最小;约束条件:①时刻满足负荷平衡约束;②各机组的年最大发电量约束;教育资料..③时刻正备用约束;④时刻负备用约束;⑤机组爬坡约束;⑥机组出力大小约束;1.2 模型建立机组年最大发电量约束、正负备用约束与在电源发展方案中的相似,不再重复说明。
由于发电侧和用电侧的负荷应该时刻相等,所以所有的发电机组出力之和应该和预测负荷相等,则负荷平衡约束的表达式为:?rate1(i,j)?capacity(j)?load1(i)j2(i)?load2(i,j)?capacity(j)rate?j各机组应该满足最大发电量约束,该约束表达式为:?(185?rate1(i,j)?180?rate2(i,j))?capacity(j)??hour(j)?capacity(j)i 在单位时间内,各机组的出力变化不能超过一个限定值,在本模型中认为在一个小时内,机组的出力变化不能超过该机组最大出力的15%,因此约束表达式为:|rate1(i,j)-rate1(i+1,j)|<=0.15|rate2(i,j)-rate2(i+1,j)|<=0.15各机组处理大小指,机组出力不能超过此刻机组可出力的最大值,不能够小于机组出力的最小值,此约束的表达式为:rate1(i,j)??rate_min(j)rate2(i,j)??rate_min(j)(对任意j成立)rate1(i,j)??rate1_max(j)rate2(i,j)??rate2_max(j)目标函数如下:??(185?rate1(i,j)?180?rate2(i,j))?capacity(j)?emission(j)ji相关参数的解释如下:rate1(i,j),rate2(i,j)rate1(i,j)表示在冬季典型日标号决策变量行29列的矩阵,:均为24rate2(i,j)表示夏季典型日里面标而的机组在时间点为ji时刻的出力占最大出力的比例,号为j的机组在时间点i时刻的出力占最大出力的比例,由于每台机组的年发电量存在约束,所以对于冬季典型日和夏季典型日机组的出力序列应该同时考虑;教育资料..load1load2:向量长度为24系数向量,分别表示冬夏两个典型日各个时刻的预测负荷;,wind_max1wind_max2:,向量长度为系数向量24,分别表示冬夏两个典型日的风力特性曲线;rate_min:向量长度为系数向量29,表示各个机组的最小出力比例;rate1_max rate2_max:24行,29列的系数矩阵,分别表示冬夏两个典型日中系数矩阵各个机组各个时间点的最大允许出力比例;1.3 模型求解利用Lingo对上面构造的模型进行最优化求解,程序的求解部分如下所示:利用Lingo中的函数将得到的机组出力序列输出到Excel表中,详细结果见附表。
在该出力序列下,该地区电厂年总碳排放为7791.4万吨。
2. 在建造成本最低方案下的出力运行评估2.1 设计思路由于两种电源规划方案不同的地方就是电厂选取的不同,在该方案下,计算处理序列时仍然以碳排放最小作为目标函数,求解方法与上面求解相同。
2.2模型建立教育资料..由于在这种方案下,电厂选择与低碳方案下的选择不同,但是对于各个机组的各种约束条件并没有改变,所以只需修改相关系数的值,约束条件跟上一种方案下的相同,故不再重复。
2.3模型求解由于约束条件均没有改变,所以利用LINGO计算的程序只是相关的系数向量或者系数矩阵发生了变化,所以程序的求解部分相同。
同样将求解得到的各机组的发电出力序列输出到EXCEL中,在建设成本最小电源方案下,得到的目标函数的最优解为9176.9万吨。
【不同电源方案评估】由机组出力运行评估中已经计算得到了两种不同的电源发展方案对应的年碳排放。
在考虑两种发展方案的2020年投资总额时,分为两部分:建设成本和发电成本。
其中建设成本可以根据所建的电厂计算得出。
对于发电成本,首先应该知道各类发电机组的单位发电成本,在进行计算时,我从网上找了一些各类发电机组的发电成本,以此作为计算依据,如下所示(假设2020年的各类发电机组的成本不变):另外,考虑到2020年可能的低碳政策,这里发电成本计算碳排放成本,由给出的数据碳价取所以得到如下结论:1. 虽然建设成本最小的电源方案电厂的建设成本要比碳排放最小方案的建设成本小,但是当考虑了碳价时碳排放最小方案对应的发电成本反而较小;2. 碳排放最小的电源发展方案优点在于后期发电成本较小,相对于另一种方案更加环境友好复合未来电厂的发展方向,但是由于电厂的建设成本较高所以电厂建设前期相对投资较多也是其一个缺点;3. 建设成本最小的电源规划方案有点在于其电厂的建设成本较低,但是其在碳交易体系下教育资料..的后期发电成本则相对另一种方案成本较高。
【电网电源规划发展建议】电网电源的发展方向主要包括这两种方案,从上面计算得到的结果来说,若从长远来看,在火电的碳处理技术没有太大改变的前提下,应该按照碳排放最小方案方向发展。
虽然电厂的建设成本较高,但是该类电厂结构后期的发电成本较低,当电厂持续运行几年之后,总成本则会低于另一种方案。
另外,从电厂的建造结果中发现,在这种方案下,水电风电建造较多,由于水电的处理水平没有较大的限制,可以提供足够大的备用负荷,并且发电成本较低,这也是这种发展方案的一种优势。
相对的,如果在未来几年内,碳捕集技术能够取得较大的发展,如果能够有效降低火电厂的碳排放强度,则可能即使在碳交易体系的影响下,这种发展方案的后期发电成本也不会太高,则也是一种可行的方案。
教育资料.。