考虑可再生能源出力的江苏省电源结构预测与优化研究

发布时间：2020-05-06 07:59

【摘要】：随着经济的持续增长,尤其是重工业的不断发展,中国所面临的能源和环境问题日益突出。具体而言,化石能源供给与需求的不平衡,能源消费结构的不合理使得我国面临着能源短缺的危机,能源储备量与日益增长的能源需求之间的差距越来越明显。受《巴黎协定》和《中美气候变化联合声明》等国际气候政策的影响,中国节能减排压力不断增强。其中,电力部门作为能源消耗和大气污染物排放的主要来源,亟需探讨如何控制燃煤发电装机容量,实现向清洁能源转型。江苏省作为我国的经济发达省份,能源资源依赖度较高,电力安全、环境问题更为突出,因此需要以保障电力供应安全为首要任务,合理预测和优化江苏省电源结构,促进资源、环境与社会的协调发展。本研究以电力系统发电总成本最低为目标函数,充分考虑到电力负荷平衡、电量供需平衡、需求侧响应、大气污染物排放等现实约束,构建了江苏省电源结构预测与优化模型。同时,基于风光出力特性、创新技术扩散以及学习曲线等理论和相关学者的预测,对所有参数进行了合理预测和设置。该模型可以对用电需求、电价补贴以及碳排放控制强度进行政策模拟,并对大气排放物、能效电厂等进行测算,从“源-网-荷”的角度预测江苏省电力技术发展路径。结果表明,用电需求的增长会促使总装机容量的增长。在常规需求情景中2050年燃煤发电机组装机容量将增长至8936万kW,发电量约为5088.16亿kWh;而清洁能源装机容量将增长至15852万kW,发电量约4669.55亿kWh。在不同的需求情景中,用电需求的增速越快,电力总装机容量越多,燃煤、太阳能装机容量越高,而核电、风电和水电增长至扩散极限。考虑电价补贴后,燃煤装机容量将进一步下降,2050年燃煤装机容量约8744万kW,比常规需求情景中少192万kW,清洁能源装机容量将增长至16839万kW。当碳排放控制进一步加强,用电需求增速较快时,燃煤装机容量将会被抑制,而清洁能源装机容量将不断增长。至2050年,低碳情景中清洁能源装机容量为17514万kW,强化低碳情景中这一指标增至18199万kW。根据上述结论,提出优化发电结构,提高清洁和低碳能源消费所占比重;加强需求侧管理和能效管理;完善可再生能源发电补贴机制等政策建议,为相关决策部门提供一定的参考依据。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F426.61

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本文编号：2650942