双碳目标下考虑最优建设时序的区域综合能源系统低碳规划

摘要

在碳达峰、碳中和的双碳目标下,从能源供应、耦合、消费等多视角出发,分析区域综合能源系统的减碳路径并对其进行整体规划,是电力行业碳减排、助力“双碳”目标实现的重要抓手。为此,在碳目标约束下,提出了一种考虑最优建设时序和需求响应的区域综合能源系统长期规划模型。首先,通过基准线法分配了区域碳排放配额,建立了区域碳交易模型;然后,基于统一母线结构,建立了含碳捕集热电机组的电-热-气区域综合能源系统拓扑结构;随后,分别针对电、热负荷建立了价格型需求响应模型;在以上基础上,通过目标倒逼机制,研究了在不同碳排放目标下,区域综合能源系统各设备的最优建设时序及容量配置;最后,建立了多个典型场景,通过Julia语言调用Gurobi优化求解器求解了不同场景下的混合整数规划模型,并对各项成本进行了联合对比。对比结果验证了所提模型在促进新能源消纳、降低整体碳排放、节约系统成本等方面的优越性,对后续研究提供了一定支撑。