一种工业园区多能互补系统优化调度模型构建方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115907362A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211421719.3(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理(22)申请日2022.11.14有限公司11246专利代理师张文宝(71)申请人国网青海省电力公司地址810008青海省西宁市城西区胜利路(51)Int.Cl.89号G06Q10/0631(2023.01)申请人国网青海省电力公司清洁能源发展G06Q10/04(2023.01)研究院G06Q50/06(2012.01)国网青海省电力公司经济技术研究G06Q50/26(2012.01)院G06Q10/0639(2023.01)青海大学(72)发明人李正曦李春来杨立滨刘庭响周万鹏安娜李志青孙明飞李嘉祺陈艳波梅生伟陈来军苏小玲司杨陈晓弢权利要求书5页说明书11页附图9页(54)发明名称一种工业园区多能互补系统优化调度模型构建方法(57)摘要本发明公开了属于综合能源利用领域的一种工业园区多能互补系统优化调度模型构建方法；本发明通过研究碳捕集技术、奖惩阶梯型碳交易机制与考虑电、气、冷、热的综合能源协同运行，基于LCA评价法，考虑P2G技术与奖惩阶梯型碳交易，以系统总成本最小为目标构建工业园区低碳经济优化运行模型；采用LCA分析整个生命周期温室气体排放并求解碳排放系数，对园区碳排放进行核算；将其与碳交易机制共同引入园区经济优化的决策指标。本发明对工业园区多能互补系统能源调度及规模进行合理调节，可以在降低碳排放的同时降低系统总运行成本，提高新能源消纳比率并增大低碳单元的产量，节能减排。CN115907362ACN115907362A权利要求书1/5页1.一种工业园区多能互补系统优化调度模型构建方法，其特征在于，所述工业园区多能互补系统优化调度模型构建方法包括以下步骤：步骤A.基于LCA建立实际碳排放生命周期评估模型，考虑整个生命周期的温室气体排放，准确地分析伴随综合能源系统能量转移过程中的温室气体排放过程，并建立碳交易成本模型；步骤B.基于综合能源系统IES(integratedenergysystems,)与碳交易成本模型，同时考虑奖惩阶梯式碳交易机制和电转气P2G(powertogas,)减排策略，兼顾经济性与减排效果，以工业园区总成本的最小构建目标函数构建工业园区低碳经济优化运行模型。2.根据权利要求1所述的工业园区多能互补系统优化调度模型构建方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：步骤A1：分析免费碳排放额度，各工业园区的初始碳排放额度根据机组容量以自由分配形式进行分配，可认为工业园区的初始碳排放分配额主要包括燃煤机组、冷热电联供系统和燃气锅炉部分，并分别建立初始碳排放额度；步骤A2：基于A1中计算出的免费碳排放额度，采用LCA方法，考虑整个生命周期的温室气体排放，准确地分析伴随综合能源系统能量转移过程中的温室气体排放过程；燃煤机组LCA能源循环中碳排放来源于能源开采、加工运输以及燃烧使用3个过程，碳排放系数为：δe＝δpe+δte+δue+δce；式中，δe为每单位燃煤机组发电量的实际总碳排放系数；δpe为煤炭采煤洗选环节单位发电量的碳排放系数；δte为煤炭运输单位发电量的碳排放系数；δue为燃煤发电机组单位发电量在能量循环中的碳排放系数；δce为燃煤机组在电厂周期内单位发电量的碳排放系数；燃气机组LCA能量循环碳排放系数为：δg＝δpg+δtg+δug+δcg；式中，δg为每单位燃气机组发电的实际总碳排放系数；δpg为天然气开采环节中单位发电量的碳排放系数；δtg为天然气运输单位发电量的碳排放系数；δug为燃气发电机组运行时单位发电量在能量循环中的碳排放系数；δcg为燃气机组在电厂周期内单位发电量的碳排放系数；风电机组LCA能量循环碳排放系数为：δwt＝δpwt+δtwt+δcwt；式中，δwt为风电机组每单位发电量的实际总碳排放系数；δpwt为风力发电机组在生产过程中每单位发电量的碳排放系数；δtwt为风力在运输过程中所对应的碳排放系数；δcwt为在电力运行周期内风力发电设备生产电力时的碳排放系数；光伏机组LCA能量循环碳排放系数为：δpv＝δppv+δtpv+δcpv；式中，δpv为光伏机组每单位发电量的实际总碳排放系数；δppv为光伏发电机组在生产过程中每单位发电量的碳排放系数；δtpv为光伏在运输过程中所对应的碳排放系数；δcpv为在电力运行周期内光伏发电设备生产电力时的碳排放系数运用生命周期法对工业园区综合能源系统中燃气机组、热电联产设备、光伏机组和风电机组的碳排放系数进行修正，将核算后的碳排放结果与P2G的碳排放量和PCU的碳捕获量相加，得到工业园区综合能源系统实际运行总碳排放量；步骤A3：基于A1中计算出的免费