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【深度研究】考虑碳交易—绿证交易的可再生能源优化调度策略-幸旭彬

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第46卷第3期能源与环保Vol.46 No.32024年3月China Energy and Environmental ProtectionMar.2024考虑碳交易一绿证交易的可再生能源优化调度策略幸旭彬,刘尧,兰炜,罗科,高超(广东电网有很责任公司珠海供电局,广东珠海519000)摘要:在双碳目标背景下,含可再生能源机组的电力系统调度面临着成本优化和系统稳定运行的挑战,为此,提出考虑碳交易一绿证交易的可再生能源优化调度策略。首先分析碳交易和绿证交易基本模型,分析需求响应机制对系统调度的影响,建立以经济性最佳为目标的优化调度模型,考虑需求响应的作用约束,考虑日前调度和实时调度的偏差,利用仿真分析论证了本文所提模型的有效性和算法的可靠性。关键词:碳交易:绿证交易:可再生能源调度;需求响应中图分类号:TM73文献标志码:A文章编号:1003-0506(2024)03-0184-07Renewable energy optimal dispatch strategy considering carbontrading and green certificate tradingXing Xubin,Liu Yao,Lan Wei,Luo Ke,Gao ChaoZhuhai Power Supply Bureau,Guangdong Grid Co.,Lid.,Zhuhai 519000,China)Abstract:In the context of "dual carbon"targets,power system dispatching with renewable energy units faces the challenges of cost op-timization and stable system operation.For this reason,an optimal scheduling strategy for renewable energy considering carbon tradingand green certificate trading was proposed.First,the basic model of carbon trading and green certificate trading was analyzed,and theimpact of demand response mechanism on system scheduling was analyzed.An optimal scheduling model aiming at the best economywas established,taking into account the role constraints of demand response.The deviation between day-ahead scheduling and real-timescheduling was also considered.The effectiveness of the proposed model and the reliability of the algorithm were demonstrated by simu-lation analysis.Keywords:carbon trading:green certificate trading:renewable energy dispatch:demand response在双碳目标的要求下,以风电、光伏为主的清洁和需求响应在其中的作用。能源发电,在电网的渗透率逐渐升高,与传统机组的目前针对碳一绿证交易的研究较多,大部分研能源互动不断增强。考虑到风电、光伏等机组受自究以交易机制为主,文献]提出了“双碳”背景下然因素影响较大,其出力特性具有波动性和不确定新能源电力交易市场机制:文献B]提出了电力市性,因此应当考虑与其他机组协同发电,降低其波动场、碳市场及绿证市场互动机理及协调机制:文献性对电网的影响。抽水蓄能既可作为电源又可)提出了基于区块链的绿证和碳交易市场联合激作为负荷,具有较强的响应和调节能力,因此可以满励机制:文献]提出了碳中和目标下成渝地区绿足系统对风电、光伏出力相应的需求。另外,考虑到证交易的制度:文献)分析了绿电、绿证和碳信用传统负荷的波动性,利用需求响应机制,可以有效改交易机制协同:文献]分析了基于智能合约的绿善负荷波动特性,平滑负荷曲线,与风电机组、抽水证和碳联合交易市场。其次,在考虑碳交易的优化蓄能机组联合作用能够有效提升系统的稳定性。因调度方面,文献8]研究了及碳抵消一碳交易下天此本文以系统日前调度作为研究对象,考虑碳交易然气管网压力能发电的ES低碳经济优化调度:文收稿日期:2023-10-09:责任编辑:郭海霞D0L10.19389.cnki.1003-0506.2024.03.028基金项目:广东电网有限责任公司珠海供电局信总化项目(030400HK42220004)作者简介:幸旭制1992一),男.广东兴宁人,工程师,硕士,研究方向为新型电力系统、电网规划.引用格式:幸旭彬.刘尧.兰炜.等.考虑碳交易一绿证交易的可再生能源优化调度策略川.能源与环保,2024,46(3):184H90.196(C)1994-2024 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net2024年第3期幸旭彬,等:考虑碳交易一绿证交易的可再生能源优化调度策略第46卷献)]提出考虑碳交易机制的源一荷一储协整优化碳配额交易通过将我国碳排放在设定时间范围模型:文献0]研究了考虑梯级碳交易机制和电转内划分为若干碳排放配额,从而控制总的碳排放量。气两阶段运行的综合能源系统优化。政府将这些配额根据特定的原则进行分配。排放控目前涉及低碳诚排调度的研究已有不少,但主制主体需要在自身排放水平超过配额时购买相应的要是在输电网优化调度模型中考虑节能诚排约束。份额,如果这类主体未能兑现这类配额则面临较高在电源侧,文献1]建立主要考虑火电机组的低碳罚款。相反地,如果排放控制主体的实际碳排放量发电调度模型。在此基础上,文献1214阐述了碳低于设定配额,则其可将剩余配额出售获得收益。交易机制及碳排放权分配内涵,进一步细化碳排放另外,碳减排主体在相关部门核实减排效果后约束条件和目标,在电源侧融入了集中式风电、光伏可获得核证诚排证书,其中诚排效果主要由风力发电源模型,并采用智能优化算法进行求解。在需求电、光伏发电等项目构成。CCER可转化为固定比侧,文献5]在碳交易环境下,建立一种包含需求例的碳配额,能够在减排控制实体和CCER实体之侧低碳资源的新型低碳经济调度模型,该模型包含需求侧低碳资源的调度成本、电力系统机组发电成电力碳交易涉及到碳足迹核算、节能改造、碳捕本和碳交易成本,并用细菌趋药性算法进行了求解。获与利用、探资产管理等关键技术。文献1618则在优化调度模型中进一步考虑了探碳足迹核算是针对电力企业碳排放累积量的数究碳捕集资源和其他需求侧资源与电源的耦合互动据核算,能够根据碳足迹核算值确定电力企业碳排关系,同时兼顾电能和碳排放经济性目标。文献放水平,从而完善碳配额分配制度。电力碳足迹核1]在碳交易环境下,综合用户的用电行为引入虚算针对发电、输电、用电均有不同的核算框架。通过拟电厂元素,建立经济调度模型,采用综合线性逼对电力企业进行设备技术改造能够有效节约电能,近、KKT条件和透视变换理论的重构方法,将原问从而降低碳排放成本,例如开发煤清洁转化、煤高效题转化为单层整数二阶锥模型实现求解。上述文献利用、提升燃煤发电效率等,可以实现降低单位碳排均是以在电能形式的范畴内研究节能减排优化调度放水平、提升机组效率。碳捕获与利用是实现电力问题,而文献P0]则融入电一气一热多种能源的耦碳中和的关键技术,其体包括二氧化碳捕捉、运输和合关系,统筹多种能源形式,建立综合低碳调度模封存。碳资产管理是针对电力企业交易数据进行的型。文献P]则是考虑在更大的地域范围内,依据管理和统计,包括碳减排项目的投资、碳价趋势、交区域电网的基准线排放因子计算准则,计算区域电易市场变化等内容。网的碳排放年度配额约束,建立基于日前市场和实1.2绿证交易类型时市场协调运行的双侧优化模型,并且通过算例分我国绿证交易基于碳配额制度,目标是通过增析新能源发电等不同因素的影响。文献P2]分析加可再生能源发电占比从而减少对传统化石能源依碳配额交易量及交易价格的不确定性对调度结果的赖的比例,同时减轻政府对传统发电项目的补贴。影响。为满足可再生能源配额指标的要求,火力发电机组上述研究未能结合需求响应以及碳一绿证交易需要购买绿证:可再生能源机组可以在满足可再生在含有可再生能源机组系统中的作用方式,因此建能源配额发电的条件下,出售剩余的绿证凹。立的模型不能够全面反映多种能源在碳排放目标和我国的绿证制度于2017年开始试行,根据《自需求响应机制下的作用结果。因此,本文针对碳交愿认购交易制度的通知》和《绿色电力证书核发及易和需求响应在可再生能源系统中的作用方式,建自愿认购规则(试行)》,我国绿证全称为可再生能立了调度优化模型。源绿色电力证书(以下简称“中国绿证”),其核发对象为列入国家可再生能源电价附加补助目录内的陆1碳交易和绿证交易模型上风电和光伏发电项目。截至目前,中国绿证包括1.1碳交易模型带补贴绿证和平价绿证2种。碳配额交易和自愿减排交易(CCE)是目前我绿证的交易机制强调能源结构的优化,碳排放国主要的碳交易方式凹。碳配额交易市场是以控交易机制则强调减少温室气体排放。从根本上来排企业获得的碳配额为交易对象,自愿诚排交易是说,两者均能够通过市场化方式调节能源结构,促进通过实施项目削减温室气体排放而取得的减排凭低碳转型。为进一步激发市场活力,绿证和碳配额证。额互认制度需要构建形成完善体系,满足市场发展(C)1994-2024 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
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