融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法与流程

本发明涉及的是一种资源配置领域的技术，具体是一种融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法。

背景技术：

1、一般的综合能源系统，特指在规划、建设和运行等过程中，通过对能源的产生、传输与分配、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化后，形成的能源产供销一体化系统。它主要由供能网络(如供电、供气、供冷/热等网络)、能源交换环节(如热电联产机组、发电机组、锅炉、空调、热泵等)、能源存储环节(储电、储气、储热、储冷等)、终端综合能源供用单元(如微网)和大量终端用户共同构成。目前存在另一种碳交易定价机制，即阶梯型碳交易机制。然而，存在以下弊端：1)园区在碳市场的定位应该是“price taker”，即价格接受者，以园区的碳排放量为基准制定碳交易价格，缺乏一定的合理性；2)对于统一的碳市场，碳交易的供需关系最终会达到一个平衡点而形成统一价格，因此，碳交易价格应该是固定的，而不是阶梯式的。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，旨在发挥园区低碳特性，实现园区综合能源系统低碳经济运行。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明涉及一种融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，通过建立园区综合能源系统碳交易模型，根据碳交易模型，通过求解器计算碳交易成本和设备运行成本构成的园区综合能源系统总经济运行成本，实现低碳调度。

4、所述的求解器，采用但不限于cplex、gurobi等。

5、本发明涉及一种实现上述方法的系统，包括：园区综合能源系统碳交易模块、总经济运行成本计算模块以及设备模块，其中：园区综合能源系统碳交易模块根据不同类型设备产能类型信息，进行碳排放量及碳配额分配处理，生成不同类型设备的碳排放量以及碳配额计算方法；总经济运行成本计算模块根据设备碳交易成本及设备运行成本信息，进行设备成本求和处理，得到园区综合能源系统总经济运行成本结果；设备模块根据设备参数信息，进行设备运行约束处理，得到设备碳交易成本及设备运行成本结果。

6、技术效果

7、本发明根据现有政策提出一种适合园区综合能源系统的碳交易体系，给出融合碳交易的园区综合能源系统总经济运行成本计算方法，能够将电、碳市场结合，实现园区综合能源系统低碳经济运行。

技术特征：

1.一种融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征在于，通过建立园区综合能源系统碳交易模型，根据碳交易模型，通过求解器计算碳交易成本和设备运行成本构成的园区综合能源系统总经济运行成本，实现低碳调度。

2.根据权利要求1所述的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征是，所述的园区综合能源系统包括：电网单元、气网单元、碳捕集电厂单元、风电单元、电转气单元、热电联产设备单元、电储能、热储能、气储能单元以及电负荷、气负荷、热负荷单元单元，其中：电网、气网单元根据负荷需求信息，进行售电、售气处理，得到售电、售气结果，碳捕集电厂、风电单元根据负荷需求信息，进行发电处理，得到发电结果，电转气单元根据碳捕集电厂产生的二氧化碳信息，进行电转气处理，得到产气结果，热电联产单元根据负荷需求信息，进行产电、产热处理，得到产电、产热结果，电储能、热储能、气储能单元根据负荷需求及产电、产热、产气信息进行储能，得到储能结果，电负荷、气负荷、热负荷单元为其他单元提供负荷需求信息。

3.根据权利要求1所述的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征是，所述的碳交易模型包括：碳排放量函数以及碳排放配额函数，其中：碳排放量函数，具体为：其中：为设备i在第t个时段内的碳排放量；

4.根据权利要求3所述的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征是，所述的碳交易成本，通过以下方式得到：以园区综合能源系统总经济运行成本最低建立目标函数，具体为：ftotal＝f1+f2，其中：设备运行成本函数碳交易成本函数其中：st为时段集合；sep为能量产消设备集合；sebuy为购能集合；fi,t为设备i在第t个时段内的运行成本函数，为园区碳交易价格；园区碳排放量函数园区碳排放配额函数为碳排放设备集合，本模型中，碳排放设备集合包括碳捕集电厂、热电联产机组；sccpp为碳捕集电厂集合；为碳捕集电厂i在第t个时段内的碳捕集量，s0为分配碳配额的设备集合，分配碳配额的设备集合包括碳捕集电厂、热电联产机组；e0(i,t)为设备i在第t个时段内因产电、产热分得的碳排放配额。

5.根据权利要求4所述的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征是，所述的设备运行成本函数f1包括能量产消设备运行成本函数及购能函数，其中：能量产消设备包括碳捕集电厂、风电场，并将风电场的弃风惩罚成本视作该能量产消设备的运行成本函数。

6.根据权利要求4所述的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征是，所述的目标函数，其约束条件包括：能量产消设备、能量转换设备、购能、储能，具体包括：

7.根据权利要求6所述的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，其特征是，所述的目标函数，采用cplex或gurobi求解得到园区综合能源系统总经济运行成本。

8.一种实现权利要求1-7中任一所述方法的融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度系统，其特征在于，包括：园区综合能源系统碳交易模块、总经济运行成本计算模块以及设备模块，其中：园区综合能源系统碳交易模块根据不同类型设备产能类型信息，进行碳排放量及碳配额分配处理，生成不同类型设备的碳排放量以及碳配额计算方法；总经济运行成本计算模块根据设备碳交易成本及设备运行成本信息，进行设备成本求和处理，得到园区综合能源系统总经济运行成本结果；设备模块根据设备参数信息，进行设备运行约束处理，得到设备碳交易成本及设备运行成本结果。

技术总结
一种融合碳交易的园区综合能源系统低碳调度方法，通过建立园区综合能源系统碳交易模型，根据碳交易模型，通过求解器计算碳交易成本和设备运行成本构成的园区综合能源系统总经济运行成本，实现低碳调度。本发明旨在发挥园区低碳特性，实现园区综合能源系统低碳经济运行。

技术研发人员：陈甜甜,杜凤青,罗祾,刘婧,董真,程凡,赵林萱,吴严杰,平健,陈思捷,严正
受保护的技术使用者：华东电力试验研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1