【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及能源系統(tǒng)優(yōu)化，具體為考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、在全球低碳轉(zhuǎn)型的背景下，綜合能源系統(tǒng)(ies)的低碳調(diào)度優(yōu)化成為了推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。ies是一個(gè)集成電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)和供(冷)系統(tǒng)的復(fù)合能源網(wǎng)絡(luò)，它通過多種能源的相互轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存，精確地滿足不同負(fù)荷的需求。系統(tǒng)內(nèi)包括發(fā)電機(jī)、變壓器、燃?xì)廨啓C(jī)、熱泵、儲(chǔ)能裝置等多樣化能源利用和轉(zhuǎn)換設(shè)備，這些設(shè)備能夠發(fā)揮不同能源形式的互補(bǔ)特性和協(xié)同作用。智能化的管理和優(yōu)化算法使得ies能夠?qū)崿F(xiàn)能源的優(yōu)化配置，提高系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性和響應(yīng)速度，從而提升能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
2、在這一框架下，低碳調(diào)度優(yōu)化尤為重要。它不僅需要考慮能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，增加清潔能源的利用比例，減少對(duì)化石能源的依賴，還需要關(guān)注能源生產(chǎn)、傳輸和使用等環(huán)節(jié)的節(jié)能減排措施。此外，碳捕集技術(shù)作為一種關(guān)鍵的減排手段，其在ies中的應(yīng)用能夠進(jìn)一步減少碳排放，為難以減排的行業(yè)提供過渡解決方案，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的綠色轉(zhuǎn)型。盡管目前ies低碳調(diào)度領(lǐng)域的研究取得了顯著成果，但仍存在不足：鮮有研究考慮到全生命周期的碳排放。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的綜合能源系統(tǒng)(ies)的低碳調(diào)度優(yōu)化方法存在未考慮到全生命周期的碳排放，以及如何更有效地整合和減少系統(tǒng)整體的碳排放的問題。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種
4、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述評(píng)估天然氣生命周期碳排放包括將提取階段、運(yùn)輸階段、使用階段三個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放量相加，得到ies中天然氣的整個(gè)生命周期碳排放量。
5、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述評(píng)估電網(wǎng)購(gòu)電生命周期碳排放包括中國(guó)的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有許多不同類型的發(fā)電設(shè)施和能源，主要包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能、可再生能源和其他能源發(fā)電。根據(jù)該州發(fā)布的報(bào)告，對(duì)于購(gòu)買用電產(chǎn)生的二氧化碳排放量，表示為：
6、qe＝pe.buy*efe(3)
7、其中，qe是使用外購(gòu)電力產(chǎn)生的碳排放，pe.buy是使用從電網(wǎng)購(gòu)買的電力，efe是電網(wǎng)碳排放系數(shù)。
8、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述評(píng)估碳捕集系統(tǒng)生命周期碳排放包括在設(shè)備制造、捕集過程和退役過程中會(huì)產(chǎn)生一定的污染物排放和資源消耗。定義了碳捕獲系統(tǒng)的邊界，主要包括建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和退役階段。施工階段涉及捕獲設(shè)備和壓縮裝置的施工。操作階段包括捕獲和儲(chǔ)存過程中的能源和材料損失。退役階段主要考慮設(shè)備的資源回收過程；
9、ccpp系統(tǒng)的碳排放包括電力和蒸汽輸入的能源消耗以及乙醇胺溶劑和循環(huán)冷卻水消耗等材料輸入的能源消耗。
10、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述評(píng)估風(fēng)力發(fā)電站生命周期碳排放包括風(fēng)電系統(tǒng)邊界是從風(fēng)機(jī)各種原材料的獲取與生產(chǎn)直至退役期設(shè)備的回收與處置；系統(tǒng)邊界包含了風(fēng)電場(chǎng)4個(gè)生命階段，即風(fēng)機(jī)生產(chǎn)與制造階段、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工及設(shè)備運(yùn)輸階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段、退役階段。
11、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述建立綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模型包括建立目標(biāo)函數(shù)；
12、綜合考慮ccpp燃料成本、碳交易成本、電網(wǎng)電力采購(gòu)成本、電網(wǎng)燃?xì)獠少?gòu)成本、生物質(zhì)燃料成本、碳儲(chǔ)存成本、可中斷負(fù)荷補(bǔ)償成本、p2g碳成本，建立了一個(gè)以降低總運(yùn)營(yíng)成本為優(yōu)化目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)。
13、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述建立綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模型包括加入約束條件；包括電力、熱量和氣體儲(chǔ)存約束、生物質(zhì)燃?xì)饧s束、碳捕集發(fā)電廠約束。
14、本專利技術(shù)的另外一個(gè)目的是提供一種考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)，其能通過其中一個(gè)方案采用生命周期評(píng)價(jià)，解決了目前的碳捕集技術(shù)含有捕集種類單一、高成本、低利用率的問題。
15、作為本專利技術(shù)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：包括全生命周期碳排放模塊，綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模塊、算例分析模塊；所述全生命周期碳排放模塊用于對(duì)天然氣生命周期碳排放、電網(wǎng)購(gòu)電生命周期碳排放、碳捕集系統(tǒng)生命周期碳排放及風(fēng)力發(fā)電站生命周期碳排放的評(píng)估；所述綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模塊用于建立了一個(gè)以降低總運(yùn)營(yíng)成本為優(yōu)化目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)并創(chuàng)建約束條件；所述算例分析模塊用于驗(yàn)證模型的有效性。
16、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序是實(shí)現(xiàn)考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的步驟。
17、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的步驟。
18、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)提供的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法通過評(píng)估全生命周期碳排放，全生命周期碳排放能夠促進(jìn)可再生能源的高效利用，綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化能夠提升能源系統(tǒng)綜合效率，減少資源浪費(fèi)，本專利技術(shù)在降低能源成本，提升經(jīng)濟(jì)效益以及進(jìn)一步減少碳排放，為難以減排的行業(yè)提供過渡解決方案，并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的綠色轉(zhuǎn)型方面都取得更加良好的效果。
19、附圖說
20、為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
21、圖1為本專利技術(shù)第一個(gè)實(shí)施例提供的一種考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的整體流程圖。
22、圖2為本專利技術(shù)第一個(gè)實(shí)施例提供的一種考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
23、圖3為本專利技術(shù)第二個(gè)實(shí)施例提供的一種考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的風(fēng)能與電熱和燃?xì)庳?fù)荷的分布圖。
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1.一種考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估天然氣生命周期碳排放包括將提取階段、運(yùn)輸階段、使用階段三個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放量相加，得到IES中天然氣的整個(gè)生命周期碳排放量。
3.如權(quán)利要求2所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估電網(wǎng)購(gòu)電生命周期碳排放包括中國(guó)的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有許多不同類型的發(fā)電設(shè)施和能源，主要包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能、可再生能源和其他能源發(fā)電。根據(jù)該州發(fā)布的報(bào)告，對(duì)于購(gòu)買用電產(chǎn)生的二氧化碳排放量，表示為：
4.如權(quán)利要求3所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估碳捕集系統(tǒng)生命周期碳排放包括在設(shè)備制造、捕集過程和退役過程中會(huì)產(chǎn)生一定的污染物排放和資源消耗。定義了碳捕獲系統(tǒng)的邊界，主要包括建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和退役階段。施工階段涉及捕獲設(shè)備和壓縮裝置的施工。操作階段包括捕獲和儲(chǔ)存過程中的能源和材料損失。退役階段主要考慮設(shè)備的資源回收過程；
5
6.如權(quán)利要求5所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述建立綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模型包括建立目標(biāo)函數(shù)；
7.如權(quán)利要求6所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述建立綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模型包括加入約束條件；包括電力、熱量和氣體儲(chǔ)存約束、生物質(zhì)燃?xì)饧s束、碳捕集發(fā)電廠約束。
8.一種采用如權(quán)利要求1～7任一所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的系統(tǒng)，其特征在于：包括全生命周期碳排放模塊，綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化模塊、算例分析模塊；
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估天然氣生命周期碳排放包括將提取階段、運(yùn)輸階段、使用階段三個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放量相加，得到ies中天然氣的整個(gè)生命周期碳排放量。
3.如權(quán)利要求2所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估電網(wǎng)購(gòu)電生命周期碳排放包括中國(guó)的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有許多不同類型的發(fā)電設(shè)施和能源，主要包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能、可再生能源和其他能源發(fā)電。根據(jù)該州發(fā)布的報(bào)告，對(duì)于購(gòu)買用電產(chǎn)生的二氧化碳排放量，表示為：
4.如權(quán)利要求3所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估碳捕集系統(tǒng)生命周期碳排放包括在設(shè)備制造、捕集過程和退役過程中會(huì)產(chǎn)生一定的污染物排放和資源消耗。定義了碳捕獲系統(tǒng)的邊界，主要包括建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和退役階段。施工階段涉及捕獲設(shè)備和壓縮裝置的施工。操作階段包括捕獲和儲(chǔ)存過程中的能源和材料損失。退役階段主要考慮設(shè)備的資源回收過程；
5.如權(quán)利要求4所述的考慮全生命周期和碳捕集綜合能源低碳調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于：所述評(píng)估風(fēng)力發(fā)電站生命周期碳排放包括風(fēng)電系...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊婕睿，秦柯，張家望，何向剛，陳巨龍，楊珂，楊東俊明，朱永清，龍家煥，孫立澤，張?jiān)?/a>，劉文霞，胡江，馬蕊，唐學(xué)用，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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