低碳經(jīng)濟下碳捕集電廠靈活運行隨機優(yōu)化
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更多相關(guān)文章: 隨機規(guī)劃 不確定性優(yōu)化方法 多隨機變量超分位數(shù)方法 碳捕集與封存技術(shù) 碳捕集率 碳排權(quán)放權(quán)價格 電價
【摘要】:電力行業(yè)是二氧化碳排放的主要領(lǐng)域,面臨巨大減排壓力,碳捕集電廠可以大規(guī)模、高效率降低碳排放,為發(fā)展低碳電力系統(tǒng)提供了新的途徑。但碳捕集電廠的捕集能耗高、成本大,因此有必要研究碳捕集電廠靈活運行方式降低減排成本。而碳交易市場與電力市場給碳捕集電廠運行帶來了不確定性,因而分析不確定性因素對碳捕集電廠優(yōu)化運行的影響具有重要的現(xiàn)實意義。碳捕集機組的碳捕集率與計劃上網(wǎng)功率受碳排放權(quán)價格、碳排放權(quán)配額的影響,以機組售電費用、發(fā)電燃料成本、碳排放權(quán)交易成本為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建機組碳捕集率與計劃上網(wǎng)功率優(yōu)化模型。并在多情景碳排放權(quán)配額與碳排放價格下,仿真分析碳捕集機組的計劃上網(wǎng)功率與碳捕集率,探討機組的經(jīng)濟性與碳減排特性。結(jié)果表明合理的碳排放權(quán)配額與碳排放權(quán)價格可以提高發(fā)電商捕集碳的積極性。電價與碳排放權(quán)價格具有隨機性,并且其隨機性對碳捕集機組靈活運行的影響不可忽略,故對此問題需要采用相關(guān)不確定性優(yōu)化方法加以解決。目前對不確定問題的建模方法有隨機規(guī)劃與魯棒優(yōu)化,而隨機規(guī)劃中超分位數(shù)方法具有凸性與單調(diào)性等良好數(shù)學(xué)特性,并已廣泛用于處理電力系統(tǒng)中不確定問題。針對超分位數(shù)的良好數(shù)學(xué)特性,本文對單隨機變量超分位數(shù)進行改進,提出并推導(dǎo)了多隨機量超分位數(shù)方法,用于解決同時涉及電價和碳排放權(quán)價格隨機性的碳捕集電廠中隨機優(yōu)化問題。采用多隨機量超分位數(shù)方法刻畫電價與碳排放權(quán)價格隨機性對售電損失成本與碳排放權(quán)交易成本的影響。以發(fā)電燃料成本、碳排放權(quán)交易成本、售電損失成本為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建多隨機量超分位數(shù)的機組碳捕集率隨機優(yōu)化模型。算例分析表明,同時計及電價與碳排放權(quán)價格波動,積極響應(yīng)了電力市場和碳交易市場機制,通過合理制定置信水平靈活調(diào)節(jié)碳捕集可以降低碳捕集機組綜合運行成本費用,實現(xiàn)碳捕集機組經(jīng)濟低碳運行。
【關(guān)鍵詞】:隨機規(guī)劃 不確定性優(yōu)化方法 多隨機變量超分位數(shù)方法 碳捕集與封存技術(shù) 碳捕集率 碳排權(quán)放權(quán)價格 電價
【學(xué)位授予單位】:長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM62
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 研究背景與意義10-12
- 1.1.1 研究背景10-11
- 1.1.2 研究意義11-12
- 1.2 碳交易市場概述與發(fā)展現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 碳交易市場概述12-14
- 1.2.2 國外碳交易市場發(fā)展現(xiàn)狀14
- 1.2.3 國內(nèi)碳交易市場發(fā)展現(xiàn)狀14-16
- 1.3 不確定性優(yōu)化方法研究狀況16-17
- 1.4 碳捕集電廠簡述17-20
- 1.4.1 碳捕集技術(shù)的發(fā)展17-18
- 1.4.2 碳捕集技術(shù)國內(nèi)外應(yīng)用狀況18-19
- 1.4.3 碳捕集電廠運行優(yōu)化研究現(xiàn)狀19-20
- 1.5 研究內(nèi)容20-22
- 第二章 電力系統(tǒng)不確定性問題的隨機規(guī)劃和魯棒優(yōu)化方法22-34
- 2.1 引言22-23
- 2.2 不確定性優(yōu)化方法分類23-24
- 2.3 隨機規(guī)劃24-29
- 2.3.1 機會約束規(guī)劃24-25
- 2.3.2 價值風(fēng)險25-26
- 2.3.3 條件風(fēng)險價值26-27
- 2.3.4 超分位數(shù)方法27-29
- 2.4 魯棒優(yōu)化方法29-32
- 2.4.1 場景魯棒優(yōu)化29-30
- 2.4.2 盒式魯棒優(yōu)化30-31
- 2.4.3 橢球魯棒優(yōu)化31-32
- 2.5 多隨機變量超分位數(shù)方法推導(dǎo)32-33
- 2.6 本章小結(jié)33-34
- 第三章 碳捕集機組計劃上網(wǎng)功率與碳捕集率優(yōu)化模型34-42
- 3.1 引言34-35
- 3.2 碳排放權(quán)交易模型35-36
- 3.2.1 碳排放權(quán)分配模型35-36
- 3.2.2 碳捕集機組的碳收益模型36
- 3.3 碳捕集機組計劃上網(wǎng)功率與碳捕集率優(yōu)化模型36-38
- 3.3.1 目標(biāo)函數(shù)37
- 3.3.2 約束條件37-38
- 3.4 算例仿真與結(jié)果分析38-41
- 3.4.0 算例參數(shù)38
- 3.4.1 不同情景下機組上網(wǎng)功率與捕集能耗優(yōu)化結(jié)果與分析38-40
- 3.4.2 碳排放權(quán)價格對機組計劃收益與碳交易費用的影響分析40-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 第四章 采用多隨機變量超分位數(shù)方法的機組碳捕集率優(yōu)化決策42-52
- 4.1 引言42
- 4.2 機組碳捕集率優(yōu)化模型42-46
- 4.2.1 機組碳捕集率的確定式優(yōu)化模型43-44
- 4.2.2 考慮碳排放權(quán)價格隨機性機組碳捕集率隨機優(yōu)化模型44
- 4.2.3 考慮碳排放權(quán)價格與電價不確定性的機組碳捕集率隨機優(yōu)化模型44-46
- 4.3 算例仿真及結(jié)果分析46-50
- 4.3.1 算例參數(shù)46-47
- 4.3.2 仿真結(jié)果與分析47-50
- 4.4 本章小結(jié)50-52
- 總結(jié)與展望52-54
- 參考文獻54-59
- 致謝59-60
- 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄60-61
- 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參與的相關(guān)課題61
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,本文編號:861904
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