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“面向低碳的新一代电力能源系统”专题

特约主编:康重庆
出版时间:2019年5月

能源电力行业是碳排放的主要来源,为实现《巴黎协定》温升控制目标,全球能源必须向清洁、低碳的可持续发展方向转型。中国作为《巴黎协定》的坚定支持者和落实者,高度重视低碳发展的相关研究,近年来启动了多项与能源电力系统低碳发展相关的国家重点研发计划。《全球能源互联网》编辑部积极捕捉能源发展的前沿问题和国家重大项目的最新动向,策划了“面向低碳的新一代电力能源系统”专题,围绕促进电力能源系统低碳发展的关键技术与机制研究,征集相关专家在该领域的最新研究成果,为能源电力工业低碳发展提供理论、方法、机制、政策方面的支持与参考,推动新一代电力能源系统相关低碳技术的跨学科、系统性研究。

  • “面向低碳的新一代电力能源系统”专题特约主编寄语

    2019Vol.2(3):209-209

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    引文:“面向低碳的新一代电力能源系统”专题特约主编寄语[J].全球能源互联网,2019,2(3):209-209..[J].Journal of Global Energy Interconnection,2019,2(3):209-209(in Chinese).

  • 跨国电网互联情景下的碳流及碳减排效益研究—以非洲能源互联网为...

    2019Vol.2(3):210-217

    谭新,刘昌义,陈星,张士宁,杨方,魏超

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    引文:谭新,刘昌义,陈星,张士宁,杨方,魏超跨国电网互联情景下的碳流及碳减排效益研究—以非洲能源互联网为例[J].全球能源互联网,2019,2(3):210-217.TAN Xin, LIU Changyi, CHEN Xing, et al.Carbon flow and emission reduction benefts based on grid interconnection: a case study on Africa energy interconnection[J].Journal of Global Energy Interconnection,2019,2(3):210-217(in Chinese).

    全球能源系统正在经历转型,未来的能源体系中将以清洁能源和电力为主导,因此有必要研究一套针对清洁能源电力的碳减排核算方法。在传统“碳流”概念的基础上,针对清洁能源电力提出了广义碳流概念,以此引申定义了电网互联情景下的负碳流,并提出了消费侧视角下包含多种能源的电力系统碳排放核算方法。基于碳流工具,能够从消费侧精确评估电网互联下的清洁电力输送的减排效益。以非洲跨国电网互联情景为例,非洲通过洲内电网互联促进清洁电力输送,至2030年总的“负碳流”为2700万t CO2/年;至2050年“负碳流”可达8700万t CO2/年。到2030年和2050年分别可以实现14亿美元/年和119亿美元/年的资金流,支持非洲低碳可持续发展。

  • 考虑碳排放和经济因素的断面功率调整优化方法

    2019Vol.2(3):218-225

    张家美,黎灿兵,易俊,李文芳,蔡振华

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    引文:张家美,黎灿兵,易俊,李文芳,蔡振华考虑碳排放和经济因素的断面功率调整优化方法[J].全球能源互联网,2019,2(3):218-225.ZHANG Jiamei, LI Canbing, YI Jun, et al.Active power flow adjustment optimization method for transmission section considering carbon emission and economic factors[J].Journal of Global Energy Interconnection,2019,2(3):218-225(in Chinese).

    在大规模互联电网中,联络线潮流受两端电网功角的影响,易发生较大幅度的波动。以断面为单位进行输电网络的负载调整可有效降低系统运行风险。在进行断面功率控制时,为达到低碳减排的效果,提出了一种以包括机组原料使用成本和碳过排成本在内的广义发电成本为目标的断面功率优化控制方法。优化模型允许机组进行碳排放权交易,防止电价大幅上升,实现不同类别机组间资源优化配置。根据各机组的碳排放情况,提出准入标记,表示在减排机制下,机组是否具有断面功率控制资格。提出效益影响因子来使断面控制过程中综合效果较好的机组具有更高的调度优先级。使用IEEE 39节点系统进行了断面功率控制计算,结果验证了所提方法的准确性与优越性。

  • 考虑火电深度调峰的电力系统低碳发电优化研究

    2019Vol.2(3):226-231

    王淑云,娄素华,刘文霞,何向刚,张苏

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    引文:王淑云,娄素华,刘文霞,何向刚,张苏考虑火电深度调峰的电力系统低碳发电优化研究[J].全球能源互联网,2019,2(3):226-231.WANG Shuyun, LOU Suhua, LIU Wenxia, et a.Study on optimization of low-carbon power generation in power system considering the depth peak regulation of thermal power units[J].Journal of Global Energy Interconnection,2019,2(3):226-231(in Chinese).

    在低碳电力的背景下,风电接入系统成为节能减排的有效途径,基于此,电力系统加大火电机组调峰深度,增大下调备用空间,将是应对风电出力不确定性的重要举措之一。基于转子的低周疲劳损耗,建立火电机组深度调峰(deep peak regulation, DPR)的寿命损耗成本模型;考虑机组深度调峰引起的碳排放增量和不同碳排放区间下碳交易价格系数的变化,建立阶梯型碳交易成本模型;以总成本最低为目标,建立电力系统低碳优化调度模型。基于算例分析证明所提方法的合理性与有效性。

  • 考虑发电运行弹性空间的风水火联合优化调度与效益评估

    2019Vol.2(3):232-240

    代伟,刘林虎,杨知方,余娟,谢开贵,古济铭

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    引文:代伟,刘林虎,杨知方,余娟,谢开贵,古济铭考虑发电运行弹性空间的风水火联合优化调度与效益评估[J].全球能源互联网,2019,2(3):232-240.DAI Wei, LIU Linhu, YANG Zhifang, et al.Combined optimal dispatching and economic benefit evaluation for wind-hydro-thermal system with generating operational flexible space[J].Journal of Global Energy Interconnection,2019,2(3):232-240(in Chinese).

    随着负荷增长和新能源接入,电网运行的安全裕度逐渐降低。为保证电网安全、经济运行,需要在现有设备基础上,挖掘电网的运行弹性空间,扩大电网运行安全域。为此,提出一种考虑发电运行弹性空间的风水火联合优化调度方法,通过挖掘发电设备的运行空间潜力,评估其产生的经济效益和可再生能源的消纳情况。文中提出两种提高发电运行弹性空间的方式及其建模方法:1)考虑火电机组最小出力的灵活调整,建立火电深度调峰运行弹性空间模型;2)考虑水电机组限制运行区的短时稳定特征,建立水电限制运行区运行弹性空间模型。在此基础上,建立一种考虑发电运行弹性空间的风水火联合优化调度模型。最后通过IEEE 30节点系统与某实际电网数据评估了所提方法的经济效益。仿真表明,该方法相较于常规调度方法可以有效降低电网运行成本,促进可再生能源消纳。

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