基于碳流追踪的绿色电力市场用户侧研究

摘要

随着经济的飞速增长，我国的环境问题也变得不容忽视，电力行业的碳排放问题受到了越来越多的关注。在传统的碳排放权研究中，电源一般被视作碳排放源，根据电源的发电量以及其自身碳排放强度来计算碳排放量。这种方法简单明了，统计方便，但是却忽略了电力的传输过程，为电力减排责任在发电、输电、用电环节的公平分摊增加了难度。本文构建了碳流追踪模型，提出了用户侧碳排放计量方式，并基于碳流追踪进行了绿色电力市场下的用户侧综合研究。
　　本文首先依托于潮流追踪方法，构建了基于复功率潮流追踪的碳流追踪模型，实现了对全网确定性潮流下的碳流追踪。通过IEEE57节点系统算例验证了潮流追踪和碳流追踪模型的正确性，并使用碳流追踪模型分析了用户侧节点的碳排放量和碳排放强度情况，为用户间共同且有差别的承担减排责任提供依据。基于碳流追踪模型计算得到的节点碳排放强度，本文构建了绿色电力证书分配模型。以完成分配后各节点间等效碳排放强度差异最小为目标进行证书分配，引导电力用户进入绿色电力证书交易市场。通过IEEE30节点系统算例验证了证书分配模型的可行性，证书分配模型可以实现绿色电力证书在系统内各用户节点间的完全分配，并评价了分配结果。在需求侧管理方面，提出了以减少碳排放为目标的用户侧低碳管理。研究了用户侧碳排放强度评级体系和基于边际碳排放的需求侧管理问题。依据系统用户节点的碳排放强度状况为全网划分排放强度等级，指导节能减排工作从用户侧有差别、有侧重的展开。基于边际碳排放的需求侧管理以减少碳排放量为目标进行负荷优化。通过IEEE30节点系统算例验证了管理模型的可行性，评价了负荷优化的低碳效益。最后，以简化的上海电网系统为算例，进行了基于碳流追踪的用户侧综合管理研究。以上海电网某典型日负荷为例，计量系统中各用户节点的碳排放量和碳排放强度。以碳流追踪结果为基础，进行了用户侧绿色电力证书分配、用户侧节点碳排放强度评级以及用户侧用电优化管理。用户侧碳排放计量方式下的综合管理为系统的减排手段提供了新思路。

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第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与创新点

第二章 碳流追踪模型

2.1 潮流追踪模型

2.2 碳排放强度与碳流追踪

2.3算例

2.4 本章小结

第三章 用户侧绿色电力证书分配

3.1绿色电力证书分配模型

3.2绿色电力证书分配模型的实现

3.3算例

3.4本章小结

第四章 用户侧低碳管理

4.1用户侧碳排放强度评级体系

4.2基于边际碳排放的需求侧管理

4.3 算例

4.4 本章小结

第五章 基于碳流追踪的上海电网用户侧综合管理

5.1简化上海电网系统

5.2上海电网碳流追踪结果

5.3上海电网绿色电力证书分配结果

5.4上海电网用户侧低碳管理

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

致谢