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何耀耀,王雅生
HE Yaoyao, WANG Yasheng
摘要: 【目的】在实现“双碳目标”的过程中,电转气和碳捕集系统耦合失效、能量利用率低、可再生能源波动性高以及减排政策激励不足等问题损害了虚拟电厂的经济利益,为解决以上问题,基于储液式碳捕集系统和燃气掺氢设备为虚拟电厂建立了考虑低碳性和经济性的优化调度模型。【方法】从新型低碳设备和碳交易政策两个角度出发,首先建立了储液式碳捕集耦合电转气设备、燃气轮机、电热炉以及储能设备等的数学模型;其次,针对不同碳排量设计了阶梯式碳交易价格并引入价格补偿因子和价格增长因子来激励虚拟电厂减排,提出了以经济性和低碳性为目标函数的优化调度策略;最后,使用线性化方法处理了模型以便高效求解。算例分析设置了不同掺氢比场景、不同耦合设备场景以及不同碳交易机制场景以验证所提模型的有效性。【结果】数值结果表明,与改动之前的虚拟电厂相比,变掺氢运行和储液式电转气-碳捕集(Power to Gas and Carbon Capture System,P2G-CCS,)耦合设备分别使得运行成本降低了6.21%、12.62%,阶梯式碳交易价格使得虚拟电厂碳排量减少了12.96%。【结论】该调度模型可以有效实现低碳排放,提升风电的消纳能力以及降低电厂的运行成本。