王方琪, 李健強(qiáng), 宋祎波, 湯 波, 魏 強(qiáng), 尹子航

(1.上海電力大學(xué), 上海 200090; 2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司景寧縣供電公司, 浙江 麗水 323000;3.國(guó)網(wǎng)上海市電力公司市北供電公司, 上海 200072; 4.國(guó)家能源集團(tuán)物資有限公司山東分公司, 山東 濟(jì)南 250014; 5.University of Tasmania, Hobart 7001)

在全球環(huán)境問題日益凸顯的背景下,節(jié)能減排成為世界各國(guó)共識(shí),我國(guó)提出“30·60”的“雙碳”發(fā)展目標(biāo)[1]。在“雙碳”目標(biāo)下,能源行業(yè)正逐步向清潔低碳結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。含電制氫綜合能源系統(tǒng)是將冷、熱、電、氣等子系統(tǒng)組合起來的系統(tǒng)[2-4]。世界范圍內(nèi)具有代表性的綜合能源項(xiàng)目之一是德國(guó)的E-Energy項(xiàng)目。該項(xiàng)目選定了6個(gè)城市進(jìn)行試點(diǎn),側(cè)重于能源系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的集成,通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用,提高了能源利用率。如何建設(shè)含電制氫綜合能源系統(tǒng),是助力我國(guó)實(shí)現(xiàn)“30·60”的雙碳目標(biāo)的有效途徑。其中低碳設(shè)備的合理配置可以在保證經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)降低碳排放量。

目前已有學(xué)者針對(duì)含電制氫綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃問題進(jìn)行研究。文獻(xiàn)[5]提出了一種考慮風(fēng)光利用率和含氫能流的多能流綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法,對(duì)比分析了含氫能流和含蓄電池的綜合能源系統(tǒng)的新能源消納能力及經(jīng)濟(jì)性,結(jié)果表明含氫能流綜合能源系統(tǒng)性能更好。文獻(xiàn)[6]提出了考慮儲(chǔ)氫物理特性和氫能多模式利用的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行方法,通過仿真結(jié)果表明采用氫能多模式利用可有效應(yīng)對(duì)季節(jié)性供需不平衡問題,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和新能源的消納水平。文獻(xiàn)[7]提出一種考慮電熱柔性負(fù)荷及氫能精細(xì)化建模的含氫綜合能源低碳運(yùn)行方法,具體研究了氫能利用各環(huán)節(jié)所涉及能源設(shè)備的能源特性,進(jìn)行氫能利用精細(xì)化建模,仿真結(jié)果表明精細(xì)化建模比線性化建模具有更好的經(jīng)濟(jì)性和低碳性。上述研究中將氫能流引入綜合能源系統(tǒng),有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

碳交易機(jī)制是減少碳排放量并兼顧經(jīng)濟(jì)性的有效手段。政府下發(fā)給企業(yè)一定的免費(fèi)碳配額,當(dāng)企業(yè)的碳排放超標(biāo)時(shí),需要去市場(chǎng)上購(gòu)買碳配額。目前上海已經(jīng)開始試行碳交易市場(chǎng)。上海市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布了《上海市2021年碳排放配額分配方案》,對(duì)所有納入碳交易配額管理的單位發(fā)放碳排放配額。碳交易機(jī)制已經(jīng)逐步成為引導(dǎo)綜合能源系統(tǒng)降低碳排放的重要手段之一[8-10]。文獻(xiàn)[11]提出了一種基于階梯式碳交易的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)多階段規(guī)劃方法,研究了階梯式碳交易的區(qū)間長(zhǎng)度對(duì)碳排放量的影響。文獻(xiàn)[12]考慮了電轉(zhuǎn)氣設(shè)備和光伏設(shè)備的全壽命周期碳排放,提出了一種計(jì)及綜合能源系統(tǒng)全壽命周期碳排放和碳交易機(jī)制的電轉(zhuǎn)氣設(shè)備和光伏容量聯(lián)合配置方法。

在上述研究的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了一種新的碳交易機(jī)制,將碳超額率引入階梯式碳交易模型,構(gòu)建了計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易模型。首先,構(gòu)造以年運(yùn)行成本最小和碳排放量最低為目標(biāo)函數(shù)的含電制氫綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃模型;然后,分別對(duì)碳超額量和碳超額率兩種階梯式碳交易機(jī)制下的含電制氫綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方案進(jìn)行對(duì)比研究;最后,通過不同情景下的案例對(duì)比驗(yàn)證計(jì)及碳交易率的階梯式碳交易機(jī)制模型的優(yōu)越性。

1 含電制氫綜合能源系統(tǒng)模型

含電制氫綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部有許多靈活性的設(shè)備,通過調(diào)整設(shè)備的出力,可以達(dá)到低碳運(yùn)行的目的。

含電制氫綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由電力子系統(tǒng)、氫氣子系統(tǒng)、燃?xì)庾酉到y(tǒng)組成。其中電力子系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)、光伏系統(tǒng)、電鍋爐、電制冷機(jī)組成;氫氣子系統(tǒng)主要由電制氫裝置、儲(chǔ)氫罐及燃料電池組成;燃?xì)庾酉到y(tǒng)主要由微燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、溴化鋰制冷機(jī)、儲(chǔ)熱罐組成。

圖1 含電制氫綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 階梯式碳交易機(jī)制

2.1 碳排放配額

在碳交易機(jī)制下,政府分配的碳排放額與實(shí)際碳排放量存在差異,碳排放量是一種可以進(jìn)行自由交易的商品,而在電力行業(yè),目前我國(guó)主要采用無償?shù)姆绞竭M(jìn)行初始碳排放額的分配。本文采用的行業(yè)基準(zhǔn)線法來確認(rèn)系統(tǒng)的碳排放配額。碳排放源有外購(gòu)電、微燃機(jī)以及燃?xì)忮仩t,其碳排放配額和實(shí)際碳排放量公式分別為

Etotal=EEN+EMT+EGB

(1)

(2)

(3)

(4)

Etotal,a=EEN,a+EMT,a+EGB,a

(5)

(6)

(7)

(8)

式中:Etotal、EEN、EMT、EGB——綜合能源系統(tǒng)、外購(gòu)電、微燃機(jī)、燃?xì)忮仩t的碳排放配額量;

ηe——供能設(shè)備單位電功率的碳排放權(quán)配額,取0.728 t/MWh;

T——規(guī)劃總時(shí)間數(shù),取8 760 h;

λ——外購(gòu)電中的煤發(fā)電所占的比例,取0.8;

PEN,t——t時(shí)段外購(gòu)電量;

ηh——供能設(shè)備單位熱功率的碳排放權(quán)配額,取0.102 t/GJ;

ηe,h——電、熱功率折算參數(shù),取6 MJ/kWh;

PMT,t——t時(shí)段微燃機(jī)輸出的電功率;

HMT,t、HGB,t——t時(shí)段微燃機(jī)、燃?xì)忮仩t的輸出熱功率;

Etotal,a、EEN,a、EMT,a、EGB,a——綜合能源系統(tǒng)、外購(gòu)電、微燃機(jī)、燃?xì)忮仩t的實(shí)際碳排放量;

ηe,a——供能設(shè)備單位電功率的實(shí)際碳排放系數(shù),取1.08 t/MWh;

ηh,a——供能設(shè)備單位熱功率的實(shí)際碳排放系數(shù),取0.065 t/GJ。

2.2 階梯式碳交易模型

階梯式碳交易以一定量的碳排放量為區(qū)間長(zhǎng)度,劃分多個(gè)交易區(qū)間,隨著超額碳排放量的增加,交易區(qū)間的碳交易價(jià)格也會(huì)隨之升高。階梯式碳交易成本計(jì)算模型如下

(9)

式中:CCO2——階梯式碳交易成本;cCO2——碳交易單價(jià);l——碳排放區(qū)間長(zhǎng)度;α——價(jià)格增長(zhǎng)的幅度。

階梯式碳交易模型的碳交易單價(jià)f(Etotal,a-Etotal)和碳超額量(Etotal,a-Etotal)關(guān)系如圖2所示。

圖2 碳交易價(jià)格和碳超額量關(guān)系

當(dāng)有多個(gè)不同規(guī)模的含電制氫綜合能源系統(tǒng)使用同一個(gè)階梯式碳交易機(jī)制時(shí),如何確定碳交易區(qū)間長(zhǎng)度就成為了問題。如果按照碳排放規(guī)模最大的綜合能源系統(tǒng)去確認(rèn)碳交易區(qū)間長(zhǎng)度,那確認(rèn)后的碳交易區(qū)間長(zhǎng)度對(duì)較小規(guī)模的綜合能源系統(tǒng)來說會(huì)太長(zhǎng)。碳交易區(qū)間長(zhǎng)度過長(zhǎng)時(shí),階梯式碳交易機(jī)制對(duì)碳排放的約束力大幅度下降。

2.3 計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易模型

階梯式碳交易模型的碳排放區(qū)間長(zhǎng)度是按照超出碳排放配額的碳排放量來劃分的。這樣就無法清晰看出實(shí)際碳排放量超過碳配額的程度,以及適用范圍較窄。為了使得階梯式碳交易模型更合理,本文提出了一種碳排放程度衡量指標(biāo),將實(shí)際碳排放量與碳排放配額的比例命名為碳超額率,結(jié)合碳交易理論構(gòu)建計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易模型。

計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制按照碳超額率劃分為若干個(gè)區(qū)間,各區(qū)間對(duì)應(yīng)不同的碳交易價(jià)格?；谠撎冀灰讬C(jī)制,當(dāng)碳超額率大于1時(shí),綜合能源系統(tǒng)需要支付費(fèi)用購(gòu)買碳排放權(quán),碳超額率的值越大,對(duì)應(yīng)區(qū)間的碳排放權(quán)購(gòu)買單價(jià)越高。

碳超額率ξ公式如下:

(10)

階梯式碳交易成本計(jì)算模型如下:

(11)

式中:CCO2,d——計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易成本。

計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易模型的碳交易單價(jià)f(ξ)和碳超額率ξ關(guān)系如圖3所示。

圖3 碳交易價(jià)格和碳超額率關(guān)系

3 含電制氫綜合能源系統(tǒng)低碳規(guī)劃模型

3.1 目標(biāo)函數(shù)

本文以含電制氫綜合能源系統(tǒng)為研究對(duì)象,構(gòu)造以系統(tǒng)投資運(yùn)行成本最小為內(nèi)層模型、碳排放量最低為外層模型的目標(biāo)函數(shù)。具體描述如下:

式中:Ctotal、Cinv、Cop、CEN、Cfuel——年費(fèi)用、設(shè)備等年值投資費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、購(gòu)電費(fèi)用、購(gòu)氣費(fèi)用;

N——設(shè)備種類;

ci——第i類設(shè)備的單位容量初始投資成本;

ωi——各類設(shè)備的配置容量;

r0——貼現(xiàn)率,取6.7%;

Yi——第i類設(shè)備的全壽命周期;

cop,i——第i類設(shè)備的單位功率維護(hù)成本;

Pi,t——第i類設(shè)備在t時(shí)刻的出力;

Δt——功率維持不變時(shí)的時(shí)間變化量;

eEN,t——t時(shí)刻大電網(wǎng)的購(gòu)電價(jià)格;

PEN,t——外購(gòu)電在t時(shí)刻的出力;

GGB,t、GMT,t——t時(shí)段燃?xì)忮仩t、微燃機(jī)的燃?xì)庀牧?

Cgas——天然氣價(jià)格。

3.2 約束條件

3.2.1 容量約束條件

容量約束條件主要考慮保證系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的最低容量以及設(shè)備的占地面積。

ωi,min≤ωi≤ωi,maxi∈I

(17)

式中:ωi,min——為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的最低容量約束;

ωi,max——考慮占地面積的最大容量約束;

I——設(shè)備集,包括WT、PV、EB、EC、HS、MT、GB、LBR、P2H、HT、FC。

3.2.2 功率平衡約束

為了保證綜合能源系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,系統(tǒng)必須滿足電、熱、氣供需平衡,即滿足以下功率平衡方程。

式中:PWT,t、PPV,t、PFC,t——t時(shí)刻風(fēng)機(jī)、光伏系統(tǒng)、燃料電池輸出的電功率;

PLoad,t、HLoad,t、CLoad,t、GLoad,t——t時(shí)刻電、熱、冷、氫負(fù)荷;

PEB,t、PEC,t、PP2H,t——t時(shí)刻電鍋爐、電制冷機(jī)、電制氫裝置輸入的電功率;

HFC,t、HEB,t——t時(shí)刻燃料電池、電制熱輸出的熱功率;

HLBR,t——t時(shí)刻溴化鋰制冷機(jī)輸入的熱功率;

CLBR,t、CEC,t——t時(shí)刻溴化鋰制冷機(jī)、電制冷機(jī)輸出的冷功率;

GP2H,t——t時(shí)刻電制氫裝置產(chǎn)生的氫氣;

GFC,t——t時(shí)刻電制氫裝置消耗的氫氣。

3.2.3 設(shè)備出力約束

除了滿足上述列出的功率平衡等式約束外,系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的電、熱和氣出力也需滿足其正常工作范圍的上下限要求。

式中:Pm,t,min、Pm,t,max、Pm,t——任意m類電設(shè)備在t時(shí)刻正常運(yùn)行時(shí)的最小、最大和實(shí)際發(fā)電功率;

Hn,t,min、Hn,t,max、Hn,t——任意n類熱設(shè)備在t時(shí)刻正常運(yùn)行時(shí)的最小、最大和實(shí)際發(fā)熱功率;

Cr,t,min、Cr,t,max、Cr,t——任意r類冷設(shè)備在t時(shí)刻正常運(yùn)行時(shí)的最小、最大和實(shí)際供冷功率;

Gs,t,min、Gs,t,max、Gs,t——電制氫設(shè)備在t時(shí)刻生產(chǎn)氫氣的最小、最大和實(shí)際電功率。

3.2.4 儲(chǔ)能設(shè)備約束

儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)氫罐、熱儲(chǔ)能裝置,應(yīng)同時(shí)滿足儲(chǔ)能額定容量與交換功率約束。這里以儲(chǔ)氫罐為例。

(26)

4 案例分析

4.1 算例數(shù)據(jù)與情景設(shè)置

為驗(yàn)證本文所提系統(tǒng)的合理性,以某地區(qū)的實(shí)際算例為例,進(jìn)行仿真規(guī)劃。該實(shí)際算例包括工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、生活區(qū)3個(gè)園區(qū)。將原有的階梯式碳交易模型和計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易模型分別設(shè)為模型1和模型2。模型1和模型2碳交易的基礎(chǔ)價(jià)格、價(jià)格增長(zhǎng)率均為200元/t,0.25。模型1碳交易區(qū)間長(zhǎng)度為165 t,模型2碳交易區(qū)間長(zhǎng)度為0.07。算例仿真在CPU為AMD Ryzen 5 5600H with Radeon Graphics的電腦上展開,通過MATLAB R2017b軟件編程實(shí)現(xiàn)。

針對(duì)本文構(gòu)建的基于計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易的含電制氫綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃模型,均采用冷熱電聯(lián)供方式+電氫儲(chǔ)能系統(tǒng),分以下6種情景討論:情景1,工業(yè)區(qū),模型1;情景2,工業(yè)區(qū),模型2;情景3,商業(yè)區(qū),模型1;情景4,商業(yè)區(qū),模型2;情景5,生活區(qū),模型1;情景6,生活區(qū),模型2。

4.2 優(yōu)化配置結(jié)果分析

4.2.1 設(shè)備容量?jī)?yōu)化結(jié)果分析

不同情景下功能設(shè)備優(yōu)化配置結(jié)果如表1所示。

表1 不同情景下功能設(shè)備優(yōu)化配置結(jié)果 單位:kW

由表1可知,相較于采用階梯式碳交易模型1的情景1、3、5,采用階梯式碳交易模型2的情景2、4、6的電鍋爐、電制冷機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的總配置容量相對(duì)較低,其余風(fēng)機(jī)、光伏系統(tǒng)、微燃機(jī)等設(shè)備的總配置容量相對(duì)較高。

4.2.2 不同階梯式碳交易對(duì)規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性影響分析

不同情景下經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)如表2所示。

表2 不同情景下經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 單位:萬元

由表2可知:對(duì)比情景1和情景2,由于情景2中計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易促進(jìn)風(fēng)機(jī)和微燃機(jī)的容量上升,因此情景2的投資和運(yùn)維成本有所上升分別為1167.49萬元和70.65萬元,但購(gòu)電成本和購(gòu)氣成本以及碳交易成本均有所下降,分別為76.39萬元、121.58萬元及2.87萬元,其中碳交易成本相當(dāng)于降低了1%;對(duì)比情景3和情景4,由于情景4中計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易促進(jìn)光伏系統(tǒng)的容量和微燃機(jī)的容量上升,因此情景4的投資成本有所上升為726.73萬元,但購(gòu)電成本和碳交易成本有所降低,分別為69.62萬元和2.08萬元,其中碳交易成本相當(dāng)于降低了60%;對(duì)比情景5和情景6,由于情景6中計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易光伏系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)的容量有所上升,情景6的投資成本和運(yùn)維成本有所上升分別為487.07萬元和15.99萬元,但購(gòu)電成本、購(gòu)氣成本及碳交易成本有所降低,分別為16.38萬元、31.19萬元與0.66萬元,其中碳交易成本下降了82%。綜上所述,計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易在促進(jìn)新能源和微燃機(jī)的裝機(jī)容量上有更好的效果,增加的清潔能源滿足了部分負(fù)荷需求,導(dǎo)致綜合能源系統(tǒng)向電網(wǎng)購(gòu)買的電量也有所下降。對(duì)于規(guī)模越小的綜合能源系統(tǒng)來說,其碳交易金額下降的比例越大。對(duì)小規(guī)模的綜合能源系統(tǒng)的減排有較好的激勵(lì)作用。

4.2.3 不同階梯式碳交易對(duì)規(guī)劃方案的碳排放量影響分析

不同情景下碳排放指標(biāo)如表3所示。

表3 不同情景下碳排放指標(biāo)

由表3可知:情景2的碳排放量相較于情景1降低了336.88 t,即降低了13.3%,碳超額率的變化并不是很大,還是在同一個(gè)碳排放區(qū)間長(zhǎng)度內(nèi);情景4的碳排放量相較于情景3降低了247.96 t,即降低了13.45%;情景6的碳排放量相較于情景5降低了459.13 t,即降低了48.8%。

可見使用計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易模型能增加綜合能源系統(tǒng)的減排能力,并且綜合能源系統(tǒng)的規(guī)模越小,增加的減排能力越強(qiáng)。采用計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制使得3個(gè)園區(qū)的碳排放量總共降低1 043.97 t,即降低了19.6%。

4.3 碳交易機(jī)制參數(shù)的影響

4.3.1 碳交易基礎(chǔ)價(jià)格的影響

圖4展示了隨著碳交易基礎(chǔ)價(jià)格的變化,情景2的碳交易成本和碳排放量的變化趨勢(shì)。

圖4 碳交易成本和碳排放量隨碳基礎(chǔ)價(jià)格的變化趨勢(shì)

由圖4可知:情景2的碳排放量隨著碳基礎(chǔ)價(jià)格的上升而減少;同時(shí),隨著碳基礎(chǔ)價(jià)格的上升,情景2的碳交易成本皆呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。

圖5展示了情景2下,購(gòu)電成本、購(gòu)氣成本隨碳基礎(chǔ)價(jià)格的變化趨勢(shì)。

圖5 購(gòu)能成本隨碳基礎(chǔ)價(jià)格的變化趨勢(shì)

由圖5可知,隨著碳基礎(chǔ)價(jià)格的升高,情景2的購(gòu)電成本下降,購(gòu)氣成本上升。這是因?yàn)楫?dāng)碳基礎(chǔ)價(jià)格升高時(shí),系統(tǒng)為了限制碳排放,減少了對(duì)單位碳排放量相對(duì)較高的煤電的購(gòu)買量,增加對(duì)單位碳排量相對(duì)較低的天然氣的購(gòu)買量,以提高微燃機(jī)和燃料電池的出力,彌補(bǔ)減少的購(gòu)電量。

綜合上述分析可知,含電制氫的綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)碳基礎(chǔ)價(jià)格的變動(dòng)比較敏感,整體呈現(xiàn)出隨著碳交易價(jià)格的升高,碳排放量下降、碳交易成本先升高后降低、能效增大的趨勢(shì)。

4.3.2 價(jià)格增長(zhǎng)率的影響

情景2下,當(dāng)碳超額率大于碳配額區(qū)間時(shí)價(jià)格增長(zhǎng)率才能發(fā)揮作用。以200元作為基價(jià),碳排放總成本和碳排放量隨價(jià)格增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)如圖6所示。

圖6 碳排放總成本和碳排放量隨價(jià)格增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)

由圖6可知:當(dāng)價(jià)格增長(zhǎng)率在[0,0.25)時(shí),隨價(jià)格增長(zhǎng)率的增加,超過碳配額區(qū)間后的碳交易價(jià)格增加,為降低碳排放成本,提高系統(tǒng)中低碳設(shè)備的出力,進(jìn)而減少碳排放量;當(dāng)價(jià)格增長(zhǎng)率達(dá)到0.25后,設(shè)備的優(yōu)化遇到瓶頸,碳排放量不再發(fā)生變化,但僅通過改變價(jià)格增長(zhǎng)率,無法達(dá)到減排效果最大化,因?yàn)樘汲~率小于區(qū)間長(zhǎng)度時(shí),價(jià)格增長(zhǎng)率不再起作用,總成本不再增加,所以還需要碳基礎(chǔ)價(jià)格的配合。

4.3.3 碳交易區(qū)間參數(shù)的影響

在計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制中,由于碳超額率的最大值為1.48,所以區(qū)間長(zhǎng)度和區(qū)間數(shù)目可以一一對(duì)應(yīng)。情景2下,不同碳交易區(qū)間數(shù)目的碳排放總成本和碳排放量的變化趨勢(shì)如圖7所示。

由圖8可知:當(dāng)碳交易區(qū)間數(shù)目在[0,7)時(shí),隨著碳交易區(qū)間數(shù)目的增加,碳排放量急劇下降;當(dāng)區(qū)間數(shù)目增加到7時(shí),碳排放總成本和碳排放量出現(xiàn)較明顯的拐點(diǎn),即改變區(qū)間長(zhǎng)度對(duì)計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制的影響開始減弱,但此時(shí)計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制也能有較好的碳約束能力。

5 結(jié) 語

本文建立了計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易的含電制氫綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃模型,以電、氫、冷、熱4種能量平衡和元器件工作特性為約束,采用非支配性算法和商用求解器結(jié)合的混合智能算法進(jìn)行求解,得到系統(tǒng)各設(shè)備的最優(yōu)容量配置。計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制,對(duì)碳排放量的控制更嚴(yán)格,使系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃更偏向低碳設(shè)備;系統(tǒng)的碳排放指標(biāo)對(duì)計(jì)及碳超額率的階梯式交易機(jī)制的參數(shù),即碳基礎(chǔ)價(jià)格、價(jià)格增長(zhǎng)率、碳交易區(qū)間長(zhǎng)度的變化較敏感。后續(xù)工作可進(jìn)一步圍繞計(jì)及碳超額率的階梯式碳交易機(jī)制在多園區(qū)綜合能源系統(tǒng)聯(lián)合規(guī)劃中的應(yīng)用。