專利名稱：碳排放權交易下碳捕集機組的廠內(nèi)優(yōu)化運行方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電廠運行與控制方法領域，涉及一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法。
背景技術：
我國是全球CO2排放量最大的國家之一，在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，電力行業(yè)是CO2減排的主力軍,而碳捕集與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)技術則被認為是實現(xiàn)電力低碳化發(fā)展的有效方法之一。在CCS技術的支撐下，火力發(fā)電廠引入單獨的碳捕集系統(tǒng)后即成為碳捕集電廠。碳捕集電廠的捕集能量一般占電廠發(fā)電功率的20%左右，因此捕集能量成本和碳排放量之間的合理協(xié)調(diào)以實現(xiàn)碳捕集電廠的靈活、經(jīng)濟運行是一個亟需解決的問題。國內(nèi)外學者針對碳捕集電廠的靈活、經(jīng)濟運行問題展開了初步探索，但目前還存在兩個問題需要解決。首先，碳捕集電廠是電力市場的主要參與者，在與碳排放交易市場接軌的過程中，從碳排放權交易價格敏感區(qū)間角度進行碳捕集電廠運行的市場響應建模尚未有研究涉及；其次，在總量控制與排放貿(mào)易的碳排放權交易體系下，由于火電廠的碳排放權配額有限，當碳排放量超過所分配的配額時，需要購買相應的碳排放權；而當碳排放配額有剩余時，則可售出碳排放權。從發(fā)電廠自身利益的角度來看，若不考慮碳捕集系統(tǒng)的調(diào)峰作用，當碳排放權價格過高時，應該增大與捕集能量相關的碳捕集水平以減少二氧化碳排放成本；而當二氧化碳排放權價格較低時，可降低碳捕集水平以減少能耗成本。碳捕集水平隨碳排放權價格變化而變化，但是碳排放權的價格處于波動狀態(tài)，具有很大的不確定性，因此碳捕集水平的合理優(yōu)化存在較大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述缺陷公開了一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法，本發(fā)明的目的在于提出適用于歐盟碳排放權交易市場的碳捕集電廠靈活、經(jīng)濟運行方法。本發(fā)明的碳捕集電廠運行方法包含兩個部分內(nèi)容:(I)建立了考慮碳排放權交易的碳捕集水平優(yōu)化模型，該模型以碳捕集電廠的發(fā)電成本、碳排放權購買成本和售電損失成本構成的總運行成本最小為目標函數(shù)，約束條件考慮了碳捕集電廠的能量守恒約束、捕集能量約束和碳捕集水平約束，并通過該模型得到機組響應的碳排放權價格敏感區(qū)間；(2)采用α -超分位數(shù)方法求取碳排放權購買成本，建立考慮碳排放權價格不確定性的碳捕集水平隨機優(yōu)化模型。一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法包括以下步驟:I)建立考慮碳捕集電廠的發(fā)電成本、碳排放權購買成本和售電損失成本的碳捕集水平優(yōu)化模型，得出機組響應的碳排放權價格敏感區(qū)間；2)采用α -超分位數(shù)方法求取碳排放權購買成本，建立碳捕集水平隨機優(yōu)化模型。所述步驟I)具體包括以下步驟:
1.1)建立目標函數(shù)minF = fcost+ftrade+floss,即發(fā)電廠的總運行成本最小作為目標函數(shù)；fMSt為發(fā)電成本；ftrade為碳排放權購買成本；f1()SS為售電損失成本；
權利要求
1.一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法，其特征在于，它包括以下步驟: 1)建立考慮碳捕集電廠的發(fā)電成本、碳排放權購買成本和售電損失成本的碳捕集水平優(yōu)化模型，得出機組響應的碳排放權價格敏感區(qū)間；2)采用α-超分位數(shù)方法求取碳排放權購買成本，建立碳捕集水平隨機優(yōu)化模型。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法，其特征在于，所述步驟I)具體包括以下步驟: 1.1)建立目標函數(shù)minF = fcost+ftrade+floss,即發(fā)電廠的總運行成本最小作為目標函數(shù)；fMSt為發(fā)電成本；ftrade為碳排放權購買成本；f1()SS為售電損失成本；
3.根據(jù)權利要求1所述的一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括以下步驟: 2.1)定義購買碳排放權的期望成本
4.根據(jù)權利要求3所述的一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法，其特征在于，所述購買碳排放權期望成本的定義過程如下: 根據(jù)α -超分位數(shù)的計算公式
全文摘要
本發(fā)明公開了一種考慮碳排放權交易的碳捕集電廠運行方法，屬于電廠運行與控制方法領域。該方法包括1)建立考慮碳捕集電廠的發(fā)電成本、碳排放權購買成本和售電損失成本的碳捕集水平優(yōu)化模型，得出機組響應的碳排放權價格敏感區(qū)間；2)采用α-超分位數(shù)方法求取碳排放權購買成本，建立考慮碳排放權價格波動的碳捕集水平隨機優(yōu)化模型。本發(fā)明的有益效果為1)從發(fā)電商角度考慮碳捕集電廠的經(jīng)濟效益最大化，有效實現(xiàn)碳捕集電廠靈活、經(jīng)濟運行；2)α-超分位數(shù)方法有效避開條件風險價值方法可能帶來的矛盾含義，在數(shù)學意義上解決隨機優(yōu)化問題的計算；3)敏感區(qū)間對合理制定碳排放權價格和宏觀調(diào)控碳排放權價格、碳市場引導等具有重要意義。
文檔編號G06Q50/06GK103106621SQ20131001869
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者周任軍, 劉陽升 申請人:長沙理工大學