基于碳捕集設(shè)備與綜合能源系統(tǒng)的結(jié)合能夠有效提高系統(tǒng)風(fēng)電消納能力。提出了一種含電轉(zhuǎn)氣、燃?xì)廨啓C、碳捕集電廠、風(fēng)電場聯(lián)合運行的低碳經(jīng)濟調(diào)度模型,并引入碳交易機制,以系統(tǒng)綜合經(jīng)濟成本最低為目標(biāo)函數(shù),以電轉(zhuǎn)氣功率、燃?xì)廨啓C有功出力、機組有功出力、碳捕集率為決策變量,考慮電力網(wǎng)絡(luò)與天然氣網(wǎng)絡(luò)相關(guān)約束、電氣平衡及機組爬坡約束等。通過算例仿真,分析比較了系統(tǒng)CO₂排放量、系統(tǒng)綜合經(jīng)濟成本以及棄風(fēng)量,驗證了所提模型能夠有效提高風(fēng)電消納能力,具有降低CO₂排放量以及綜合經(jīng)濟成本的作用。最后,分析了碳交易價格對系統(tǒng)CO₂排放和運行的影響。 

【文章來源】：電器與能效管理技術(shù). 2020,(04)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

碳捕集系統(tǒng)流程

電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)由風(fēng)電場、碳捕集設(shè)備、常規(guī)機組、電轉(zhuǎn)氣以及燃?xì)廨啓C等構(gòu)成。電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)示意圖如圖2所示。燃?xì)廨啓C與電轉(zhuǎn)氣實現(xiàn)了電力網(wǎng)絡(luò)與天然氣網(wǎng)絡(luò)間能量的雙向流動,且燃?xì)廨啓C排放的CO2較常規(guī)火力發(fā)電機低。電轉(zhuǎn)氣既可以視為電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷又能夠視為燃?xì)廨啓C氣源,其生產(chǎn)原料CO2能夠高效地取自碳捕集設(shè)備捕集的CO2,大大降低CO2的排放量,降低對環(huán)境的污染。此外,電轉(zhuǎn)氣在風(fēng)電富余時,將零邊際成本的風(fēng)電轉(zhuǎn)化天然氣,碳捕集設(shè)備通過靈活的調(diào)節(jié)碳捕集能耗,改變凈發(fā)電出力,在滿足系統(tǒng)的調(diào)峰需求下,兩者協(xié)調(diào)運行,從而極大地提高系統(tǒng)的風(fēng)電消納能力。2 綜合碳成本模型

假設(shè)某地區(qū)典型日的調(diào)度周期T=24 h,單位調(diào)度時長為1 h,風(fēng)電預(yù)測出力曲線如圖3所示,負(fù)荷功率曲線如圖4所示[22]。系統(tǒng)全天氣負(fù)荷基本保持不變,設(shè)為800 MW。碳捕集機組碳捕集率上、下限取值ηc,max=0.95、ηc,min=0,μc=0.23 MWh,碳捕集設(shè)備基本能耗Ps=20 MW,CO2封存成本系數(shù)β=4.89美元/t,當(dāng)前碳排放價格αt=40美元/t,單位有功出力單位碳排放額ηCO2取值為0.798 t/MWh[21],當(dāng)前電價成本為λ=100美元/MWh,P2G運行成本系數(shù)λp2g=20美元/MW,當(dāng)前天然氣價格gg=30美元/t,碳排放各機組參數(shù)如文獻[12]所述。圖4 負(fù)荷功率曲線

【參考文獻】：
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