计及碳捕集设备的电-气互联综合能源系统低碳经济调度

发布时间：2021-09-12 11:03

　　基于碳捕集设备与综合能源系统的结合能够有效提高系统风电消纳能力。提出了一种含电转气、燃气轮机、碳捕集电厂、风电场联合运行的低碳经济调度模型,并引入碳交易机制,以系统综合经济成本最低为目标函数,以电转气功率、燃气轮机有功出力、机组有功出力、碳捕集率为决策变量,考虑电力网络与天然气网络相关约束、电气平衡及机组爬坡约束等。通过算例仿真,分析比较了系统CO₂排放量、系统综合经济成本以及弃风量,验证了所提模型能够有效提高风电消纳能力,具有降低CO₂排放量以及综合经济成本的作用。最后,分析了碳交易价格对系统CO₂排放和运行的影响。 

【文章来源】：电器与能效管理技术. 2020,(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

碳捕集系统流程

电-气互联综合能源系统由风电场、碳捕集设备、常规机组、电转气以及燃气轮机等构成。电-气互联综合能源系统示意图如图2所示。燃气轮机与电转气实现了电力网络与天然气网络间能量的双向流动,且燃气轮机排放的CO2较常规火力发电机低。电转气既可以视为电力网络负荷又能够视为燃气轮机气源,其生产原料CO2能够高效地取自碳捕集设备捕集的CO2,大大降低CO2的排放量,降低对环境的污染。此外,电转气在风电富余时,将零边际成本的风电转化天然气,碳捕集设备通过灵活的调节碳捕集能耗,改变净发电出力,在满足系统的调峰需求下,两者协调运行,从而极大地提高系统的风电消纳能力。2 综合碳成本模型

假设某地区典型日的调度周期T=24 h,单位调度时长为1 h,风电预测出力曲线如图3所示,负荷功率曲线如图4所示[22]。系统全天气负荷基本保持不变,设为800 MW。碳捕集机组碳捕集率上、下限取值ηc,max=0.95、ηc,min=0,μc=0.23 MWh,碳捕集设备基本能耗Ps=20 MW,CO2封存成本系数β=4.89美元/t,当前碳排放价格αt=40美元/t,单位有功出力单位碳排放额ηCO2取值为0.798 t/MWh[21],当前电价成本为λ=100美元/MWh,P2G运行成本系数λp2g=20美元/MW,当前天然气价格gg=30美元/t,碳排放各机组参数如文献[12]所述。图4 负荷功率曲线

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3394109