[發明專利]一種基于電碳協調的購電優化方法

在審

• 申請號: 201811086009.3
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109447314A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 劉鎧誠;郭炳慶;何桂雄;唐艷梅;周建華
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種基于電碳協調的購電優化方法。其包括采集數據；計算出各個電廠單位發電量的CO₂、SO₂、NOx、固體顆粒物、廢水和煤排放因子；建立以外部環境成本最低為目標，以發電能力、裝機容量和污染物排放作為約束條件的購電優化模型；求解購電優化模型，計算出電網公司的外部環境成本，并做出購電優化決策等步驟。本發明效果：以最低的外部環境成本為目標，以發電能力、裝機容量和污染物排放為約束，以此指導電力企業制定購電策略，實現電碳協調，減少購電決策的外部環境成本，提高清潔能源電力的并網競爭力，使電網企業在我國碳市場中發揮更加重要的作用，大力促進我國電力清潔化與低碳化，支撐我國低碳社會長期可持續發展。

技術領域

本發明屬于電網購電優化技術領域，特別是涉及一種基于電碳協調的購電優化方法。

背景技術

溫室氣體大量排放會引發全球氣候變暖，因此已經成為人類社會可持續發展最為重要和急待解決的問題之一。為了控制溫室氣體排放、遏制生態環境的持續破壞，應對氣候變化、發展低碳經濟已經成為當今國際和國內的重要議題和途徑。中國作為二氧化碳排放大國，減排形勢十分嚴峻，電力行業作為我國碳排放和碳減排的重要領域減排任務重大。

在我國電源結構中，火力發電占總發電量的比例約78％左右，電源結構十分不合理，高火力發電比重導致我國發電側產生的CO₂排放占全國總CO₂排放的比重超過50％。除此之外，電力行業每年排放的SO、NO及粉塵等污染物占全國污染總量的40％。為解決電力行業的污染問題，電力企業需要注意對現有的設備安裝排污環保設施，同時發展清潔能源發電技術，提高清潔能源電力并網水平，減少對火力發電的依賴，優化電源結構，但這些措施投入大、周期長，在現有情況下，優化電網公司的購電策略也是一個減少污染的好辦法。

傳統的購電計劃制定依據在于購電成本最小化，這種制定方式沒有考慮到外部環境成本。因此電力企業制定兼顧經濟效益與環境效益的購電策略就顯得尤為必要了。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于電碳協調的購電優化方法。

為了達到上述目的，本發明提供的基于電碳協調的購電優化方法包括按順序進行的下列步驟：

1)采集計算期內某地區電網公司中包括各個電廠的實際發電量、裝機容量、 CO₂排放量、SO₂排放量、NOx排放量、固體顆粒物排放量、廢水排放量和未燃盡的煤排放量在內的數據；

2)利用上述數據計算出各個電廠單位發電量的CO₂、SO₂、NOx、固體顆粒物、廢水和煤排放因子；

3)根據步驟2)獲得的排放因子，建立以外部環境成本最低為目標，以發電能力、裝機容量和污染物排放作為約束條件的購電優化模型；

4)求解上述購電優化模型，計算出電網公司的外部環境成本，并做出購電優化決策。

在步驟1)中，所述的計算期內某地區電網中包括各個電廠的實際發電量、裝機容量、CO₂排放量、SO₂排放量、NOx排放量、固體顆粒物排放量、廢水排放量和未燃盡的煤排放量在內的數據的方法是：

從該地區電網公司現有的電廠的污染物排放監測系統、各省網交易系統中，采集各個電廠的實際發電量、裝機容量、CO₂排放量、SO₂排放量、NOx排放量、固體顆粒物排放量、廢水排放量和未燃盡的煤排放量等數據。水電廠、風電廠及光伏電廠的污染物排放量可視為0。

在步驟2)中，所述的利用上述數據計算出各個電廠單位發電量的CO₂、SO₂、 NOx、固體顆粒物、廢水和煤排放因子的方法是：

各計算公式如下：