清洁能源与电动汽车充电站投资的效益分析

发布时间：2017-09-08 22:48

  本文关键词：清洁能源与电动汽车充电站投资的效益分析

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【摘要】：全球气候变暖是全人类共同面临的重大挑战,而减少CO2排放是缓解温室效应的主要方法;因此电力行业的节能减排改造对我国可持续发展战略具有重大的推动作用。在发电侧各种减排技术中,风电、光伏电源是近年来国内外研究的热点,国内外已经建立了一些重点示范工程,发展前景广阔。但清洁能源存在初期投资较高、出力不稳定的问题,影响了其发展速度。在用电侧,电动汽车所消耗的电力由发电厂提供,随着清洁能源发电量占比的增加,电动汽车的节能减排能力会随之增强。本文以电力行业为投资主体,故只考虑对电动汽车充电站的投资,不考虑用户购买电动汽车的费用;因此,需要对清洁能源与电动汽车充电站的投资做出合理规划,给政府部门与电力行业提供合理可行的规划方案,以推动电力行业的节能减排进程。一般而言,投资规划的目标函数不同得到的投资策略也不同。电力行业希望规划期内获得效益最大;而政府部门则希望规划期内可以更多或更高效地减排CO2。因此,本文分别从投资规划的综合效益和低碳效益两个方面进行了研究分析,为政府部门和电力行业提供投资决策和参考意见。本文的主要内容如下:首先,对碳交易概念及其运行机制进行简要介绍;并对电动汽车的分类、优缺点及其充电站充电模式分类进行简要介绍。其次,研究了在碳交易机制下电力行业综合效益最好的投资规划模型,建立了以电力行业在规划期内综合效益最大为目标函数的减排规划模型,并建立了基本场景、传统场景、高碳价场景;采用离散细菌群体趋药性(DBCC)优化算法求解;通过对比分析三种场景的仿真结果,分析碳交易价格对各种减排技术的影响及投资规划方案,为政府与电力行业提供投资策略。最后,研究了节能减排效率最高的投资规划模型,引入低碳效益的定义,即全寿命周期内某减排项目单位投资的CO2减排量来评价不同减排技术的减排效率。然后以低碳效益最大为目标函数建立清洁能源与电动汽车充电站协调投资模型,仿真结果给出了清洁能源与电动汽车充电站的长期投资规划方案,并对比以CO2减排量最大为目标函数的投资策略证明该方案的合理性与有效性。
【关键词】：综合效益 低碳效益 清洁能源 电动汽车充电站 协调投资模型
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.61;U491.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10-13
• 1.1.1 气候变暖的挑战10-11
• 1.1.2 电力行业CO2减排途径11-12
• 1.1.3 课题的研究意义12-13
• 1.2 课题研究现状13-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第2章 碳交易机制与电动汽车充电站17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 碳交易机制研究17-21
• 2.2.1 碳交易内涵17-19
• 2.2.2 碳交易机制19-20
• 2.2.3 碳排放权的初始分配20-21
• 2.3 电动汽车及其充电站简介21-23
• 2.3.1 电动汽车21-22
• 2.3.2 电动汽车充电模式22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 清洁能源与电动汽车充电站投资的综合效益分析24-40
• 3.1 引言24
• 3.2 综合效益模型24-31
• 3.2.1 系统规划期内收益25
• 3.2.2 系统规划期内成本25-27
• 3.2.3 约束条件27-29
• 3.2.4 算法流程29-31
• 3.3 综合效益分析31-32
• 3.3.1 碳排放因子的计算方法31
• 3.3.2 风电的单位装机综合效益31-32
• 3.3.3 光伏电源的单位装机综合效益32
• 3.3.4 电动汽车充电站的单位装机综合效益32
• 3.4 算例分析32-38
• 3.4.1 基础数据32-33
• 3.4.2 仿真结果33-35
• 3.4.3 无碳交易场景分析35-37
• 3.4.4 高碳价场景分析37-38
• 3.4.5 投资策略建议38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 清洁能源与电动汽车充电站协调投资的低碳效益分析40-50
• 4.1 引言40
• 4.2 低碳效益模型40-41
• 4.3 低碳效益的应用41-43
• 4.3.1 新型减排技术概述41
• 4.3.2 风电的低碳效益41-42
• 4.3.3 光伏电源的低碳效益42
• 4.3.4 电动汽车充电站的低碳效益42-43
• 4.4 协调投资模型43-46
• 4.4.1 目标函数43
• 4.4.2 约束条件43-44
• 4.4.3 DBCC算法的改进和求解44-46
• 4.5 算例分析46-49
• 4.5.1 基础数据46
• 4.5.2 协调投资方案46-48
• 4.5.3 协调投资仿真结果分析48
• 4.5.4 低碳效益协调投资模型优点分析48-49
• 4.5.5 协调投资投资策略建议49
• 4.6 本章小结49-50
• 结论50-52
• 参考文献52-58
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果58-59
• 致谢59

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