节能减排环境下电力系统碳排放责任分摊机制研究

摘要

随着低碳电力的进一步发展，电力系统碳排放责任的分摊成为了热点研究问题。本文为解决基于负荷侧的总量控制和交易制度中的负荷侧碳排放责任分摊问题，探讨了碳排放流理论和节点边际理论在该问题中的应用，并重点从合作博弈的角度分析了该问题。本文详细阐述了节点碳迹强度、节点边际碳强度、Shapley值和广义核仁分别对应的四种负荷侧碳排放责任分摊方法，分析了分别对应的理论基础（电力潮流追踪、节点边际电价体系、合作博弈理论）和具体计算方法。
　　结合负荷侧碳排放责任分摊问题的具体特征，本文建立了标准评价体系，总结并分析了包括有效性、对称性等公理化标准，并将其在该问题中进行了详细阐述。基于该标准评价体系，综合比较了这四种分摊方法。其中，基于Shapley值的分摊方法能较为准确地衡量负荷成员之间在系统碳排放量上的相互作用，并且能很好体现负荷成员的网络位置和容量大小等因素。故得出结论，该方法能较为准确地衡量各负荷成员对于全系统碳排放量的具体贡献即该负荷成员的责任量。
　　本文的算例仿真部分验证了该结论的正确性，并对比了其余三种分摊方法，以具体算例揭示了它们各自存在的缺陷。但是，基于Shapley 值的方法存在计算复杂度过高的不足，故在下一步研究中考虑将其与节点碳强度方法进行结合，或者从分配规则的角度来改进，以求公平性与计算有效性的统一。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究工作和全文结构

第二章 负荷侧碳排放责任分摊

2.1 引言

2.2 系统碳排放责任的传统宏观统计方法

2.3负荷侧碳排放责任分摊问题阐述

2.4 本章小结

第三章 节点碳强度理论及相应分摊方法

3.1 引言

3.2节点碳迹强度——总量追踪方法

3.3 节点边际碳强度——边际分析方法

3.4 节点碳强度理论在绿色电源规划中的应用

3.5 节点碳强度的减排价值

3.6 本章小结

第四章 基于合作博弈的负荷侧碳排放责任分摊研究

4.1 引言

4.2 合作博弈理论

4.3 负荷侧碳排放责任合作博弈问题的建立和相应分摊方法

4.4 基于合作博弈的改进分摊方法

4.5 本章小结

第五章 公理化标准体系及仿真算例

5.1 公理化标准体系

5.2 仿真算例

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文