低碳经济下碳捕集电厂灵活运行随机优化

发布时间：2017-09-16 08:17

  本文关键词：低碳经济下碳捕集电厂灵活运行随机优化

  更多相关文章： 随机规划 不确定性优化方法 多随机变量超分位数方法 碳捕集与封存技术 碳捕集率 碳排权放权价格 电价

【摘要】：电力行业是二氧化碳排放的主要领域,面临巨大减排压力,碳捕集电厂可以大规模、高效率降低碳排放,为发展低碳电力系统提供了新的途径。但碳捕集电厂的捕集能耗高、成本大,因此有必要研究碳捕集电厂灵活运行方式降低减排成本。而碳交易市场与电力市场给碳捕集电厂运行带来了不确定性,因而分析不确定性因素对碳捕集电厂优化运行的影响具有重要的现实意义。碳捕集机组的碳捕集率与计划上网功率受碳排放权价格、碳排放权配额的影响,以机组售电费用、发电燃料成本、碳排放权交易成本为目标函数构建机组碳捕集率与计划上网功率优化模型。并在多情景碳排放权配额与碳排放价格下,仿真分析碳捕集机组的计划上网功率与碳捕集率,探讨机组的经济性与碳减排特性。结果表明合理的碳排放权配额与碳排放权价格可以提高发电商捕集碳的积极性。电价与碳排放权价格具有随机性,并且其随机性对碳捕集机组灵活运行的影响不可忽略,故对此问题需要采用相关不确定性优化方法加以解决。目前对不确定问题的建模方法有随机规划与鲁棒优化,而随机规划中超分位数方法具有凸性与单调性等良好数学特性,并已广泛用于处理电力系统中不确定问题。针对超分位数的良好数学特性,本文对单随机变量超分位数进行改进,提出并推导了多随机量超分位数方法,用于解决同时涉及电价和碳排放权价格随机性的碳捕集电厂中随机优化问题。采用多随机量超分位数方法刻画电价与碳排放权价格随机性对售电损失成本与碳排放权交易成本的影响。以发电燃料成本、碳排放权交易成本、售电损失成本为目标函数构建多随机量超分位数的机组碳捕集率随机优化模型。算例分析表明,同时计及电价与碳排放权价格波动,积极响应了电力市场和碳交易市场机制,通过合理制定置信水平灵活调节碳捕集可以降低碳捕集机组综合运行成本费用,实现碳捕集机组经济低碳运行。
【关键词】：随机规划 不确定性优化方法 多随机变量超分位数方法 碳捕集与封存技术 碳捕集率 碳排权放权价格 电价
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM62
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 碳交易市场概述与发展现状12-16
• 1.2.1 碳交易市场概述12-14
• 1.2.2 国外碳交易市场发展现状14
• 1.2.3 国内碳交易市场发展现状14-16
• 1.3 不确定性优化方法研究状况16-17
• 1.4 碳捕集电厂简述17-20
• 1.4.1 碳捕集技术的发展17-18
• 1.4.2 碳捕集技术国内外应用状况18-19
• 1.4.3 碳捕集电厂运行优化研究现状19-20
• 1.5 研究内容20-22
• 第二章 电力系统不确定性问题的随机规划和鲁棒优化方法22-34
• 2.1 引言22-23
• 2.2 不确定性优化方法分类23-24
• 2.3 随机规划24-29
• 2.3.1 机会约束规划24-25
• 2.3.2 价值风险25-26
• 2.3.3 条件风险价值26-27
• 2.3.4 超分位数方法27-29
• 2.4 鲁棒优化方法29-32
• 2.4.1 场景鲁棒优化29-30
• 2.4.2 盒式鲁棒优化30-31
• 2.4.3 椭球鲁棒优化31-32
• 2.5 多随机变量超分位数方法推导32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 碳捕集机组计划上网功率与碳捕集率优化模型34-42
• 3.1 引言34-35
• 3.2 碳排放权交易模型35-36
• 3.2.1 碳排放权分配模型35-36
• 3.2.2 碳捕集机组的碳收益模型36
• 3.3 碳捕集机组计划上网功率与碳捕集率优化模型36-38
• 3.3.1 目标函数37
• 3.3.2 约束条件37-38
• 3.4 算例仿真与结果分析38-41
• 3.4.0 算例参数38
• 3.4.1 不同情景下机组上网功率与捕集能耗优化结果与分析38-40
• 3.4.2 碳排放权价格对机组计划收益与碳交易费用的影响分析40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 采用多随机变量超分位数方法的机组碳捕集率优化决策42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 机组碳捕集率优化模型42-46
• 4.2.1 机组碳捕集率的确定式优化模型43-44
• 4.2.2 考虑碳排放权价格随机性机组碳捕集率随机优化模型44
• 4.2.3 考虑碳排放权价格与电价不确定性的机组碳捕集率随机优化模型44-46
• 4.3 算例仿真及结果分析46-50
• 4.3.1 算例参数46-47
• 4.3.2 仿真结果与分析47-50
• 4.4 本章小结50-52
• 总结与展望52-54
• 参考文献54-59
• 致谢59-60
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文目录60-61
• 附录B 攻读硕士学位期间参与的相关课题61

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5 张君;;中国首个万吨级煤电碳捕集装置正式投运[J];山西能源与节能;2010年01期

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2 王从敏;郭燕;罗小燕;李浩然;;阴离子功能化离子液体碳捕集的热力学行为研究[A];中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C];2012年

3 ;发改委或补贴电价推动央企碳捕集项目[A];《电站信息》2013年第06期[C];2013年

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1 本报记者 陈媛媛;气候组织发布中国碳捕集与封存报告[N];中国环境报;2010年

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