基于多维价格弹性系数的分时电价对负荷特性影响机理

基于23个省级电力公司经营区各行业固定用户群负荷曲线,测算多维价格弹性系数评估分时电价调整对各地区各行业峰谷时段用电的影响,并分析峰谷段电力需求对多维价格指标的敏感性。利用多维价格弹性系数定量评估各地区各行业降低峰段电量、提升谷段电量、缩小负荷峰谷差率三维电力电量指标对提高高峰时段电价、降低低谷时段电价、拉大峰谷电价比三维价格指标的敏感性。根据多维价格弹性系数分析结果可针对不同地区、行业、时段提出分时电价优化调整策略。

数据中心两阶段源荷协同优化调度研究

互联数据中心DCs(data centers)的工作负载及可再生能源预测存在很强的随机性,为避免数据中心在日内平衡市场承担较多的罚款,本文提出数据中心两阶段源荷协同优化调度模型。在日前阶段,基于日前预测信息制定次日的最优调度计划并向日前电力市场投标购电;在日内阶段,采用滚动优化的方法,对日内调度计划进行实时调整。同时,采用并行交替方向乘子算法ADMM(alternating direction method of multipliers)将集中式优化问题转为多个可以交互的子优化问题,对日内滚动优化模型进行求解。仿真结果表明:所提出的优化调度模型可以有效降低多数据中心运行经济成本。

电力共享杆塔与5G基站布点匹配模型构建及测算

电力杆塔与5G站址开展共享共建,对提高资源利用效率、降低电信企业成本具有现实意义。构建电力杆塔与5G站址规划以及典型应用场景的规模化匹配方法,对于优化提升电力杆塔共享匹配度,摸底电力杆塔资源共享潜力,做好电力杆塔共享资源大范围推广后的统筹优化至关重要。针对电力杆塔和5G站址,构建了基于站距和站高的规模化匹配方法,以及考虑技术、政策和商业约束等情景的匹配度测算方法,并以福州长乐全域为例进行实证分析。结果显示,不同场景下电力杆塔和5G站址的匹配度差别较大,市人口密集区、工业园区匹配度可达50%,高铁沿线匹配度不足10%。若进一步考虑技术、政策、商业约束要素,则匹配度将进一步缩小,在四重要素叠加下,匹配度约为14%。虽然匹配程度不足,但考虑到全国电力杆塔和5G站址体量巨大,依然具备较大的共享潜力和良好的合作空间。

基于技术分析的主要高耗能产品单耗预测方法及展望

高耗能行业是重要的终端能源消费部门,研究该行业主要产品单耗变化趋势,对于把握中国能源消费走势意义重大。考虑节能技术推广、产能更新换代等影响,建立基于技术分析的产品单耗模型,预测“十四五”期间高耗能行业主要产品单耗。结果表明,2025年,高耗能行业主要产品中,水泥、钢铁、电解铝、氧化铝、精炼铜、合成氨、烧碱、电石单耗(标煤)分别为49、239、1609、99、36、565、327、385 kg/t,较2020年分别下降7.0%、6.6%、2.1%、31.5%、16.3%、6.0%、5.0%、2.3%,其中产品单耗最高的是电解铝,下降幅度最大的是氧化铝。

计及碳排放权交易与需求响应的风电并网调度优化模型

为缓解风电出力随机性、波动性对系统安全运行的影响,提升风电并网电量,引入需求响应理论和碳交易机制,分别构建了需求响应协助风电调度优化模型、碳交易协助风电调度优化模型;进一步构建了需求响应和碳交易协同作用下的风电调度优化模型。随后以10台火电机组和2 800 MW的风电场构成模拟仿真系统,对所提模型进行算例仿真。结果显示需求响应的引入能够平滑用电负荷曲线,提升了风电并网空间。碳交易的引入提升了火电发电成本,增加风电参与发电调度的竞争优势。同时引入需求响应和碳交易能够最大化减少风电弃风,提升机组利用效率,降低系统发电煤耗,系统利润较单一引入需求响应的328.45万元和碳交易的293.38万元提升至330.62万元。因此,需求响应和碳排放权交易能够促进风电并网调度,协同效益明显。

环保督察下的超标排放污染物企业退出机制研究

通过分析当今环境保护政策和超标排放污染物企业实际情况,将利润率、综合税率、惩罚性罚款基数和环保督察成本等影响因素,融入到地方政府与超标排放污染物企业间的演化博弈过程中,用以模拟退出决策过程。研究表明:在不同的初始状态下,当地方政府选择的环保督察力度较小时,超标排放污染物企业采取不退出的策略;当地方政府选择的环保督察力度较大时,超标排放污染物企业采取退出的策略。当初始状态一定时,地方政府可以通过降低超标排放污染物企业利润率、增大综合税率、加大惩罚性罚款数额等方法,促使超标排放污染物企业退出市场。

基于优惠价格的绿色电力证书交易模型

在分析绿色电力证书价格形成机制的基础上,研究可再生能源电价附加资金补贴金额、补贴结算周期和拖延周期、消费者偏好等因素对绿色电力证书销售价格的影响。为研究随机情况下绿色电力证书的成交价格,建立基于蒙特卡罗的绿色电力证书交易模型,通过内蒙古某大型煤电企业认购风电和光伏绿色电力证书的实例计算,验证该模型的实用价值。

考虑信息准确度的电力灾情侦测设备储备与调配优化模型

灾情信息侦测作为电力灾害抢修的基础,其信息反馈的准确度直接影响应急准确度抢修的及时性。文中从信息准确度的角度出发,综合考虑应急时间、运输路径与信息准确度约束以及不同类别设备的适用性约束,以应急总成本与预期损失最小化为目标,构建了信息侦测设备储备点选择与储备量优化模型;继而在考虑事故发生后各设备需求点的信息损失基础上构建了相应的设备再调配优化模型。算例结果显示,所提模型在满足电力应急对于侦测阶段信息准确度的要求的基础上,可有效提高设备储备方案应对灾情实际需求波动的弹性适应能力,并可降低设备采购成本。

计及去产能政策的光伏制造业国际竞争力模型研究

国际竞争力表现为市场参与者能够抬高市场价格的能力,在光伏制造业市场中则表现为国际市场中光伏制造企业影响国际市场结清价格的能力。在现行的光伏制造企业产能补贴政策下,引入去产能政策,分别建立了完全竞争模型、Cournot模型、Stckelberg模型、Forchheimer模型、Forchheimer-Stckelberg混合模型和联盟合作模型模拟光伏制造业市场。以不同市场下的市场价格最大值为基准,计算光伏制造企业所拥有的国际竞争力,并且分析补贴政策及去产能政策对国际竞争力的影响。研究表明:在6种模型中,联盟合作模型的市场价格和国际竞争力最高,合适的去产能政策可以提高各模型的市场价格。

节能目标下的节能服务公司选择策略

根据国务院＂十三五＂节能减排综合工作方案中工业企业的节能目标,构建了基于期望效用理论和前景理论的节能服务公司优选模型,求解得到不同节能目标下的期望值和前景值。结果表明：在期望效用理论中,不同的节能目标对节能服务公司决策没有影响;在前景理论中,不同的节能目标对节能服务公司决策有显著影响。当节能单位能够完成节能目标或与节能目标相差很小时表现出风险规避,选择风险较小的方案;当节能单位极有可能无法完成节能目标且与节能目标相差很大时则表现出风险偏好,选择风险较大的方案;节能服务公司可以通过提高节能效率和可靠性来提高其期望值和前景值。

电力市场环境下园区分布式能源售电商运营服务设计

随着我国电力体制改革的推进,分布式能源、大型工业园区、大型居民集聚区等都将成立售电公司,并为用户提供售电、能效服务、需求响应等多样化服务。园区售电公司作为需求响应负荷集成商,将具有需求响应能力的不同负荷特性的用户集中,代表用户参与批发市场,获得优惠的用电价格,节约用户交易成本;同时,售电公司为用户订制各类电价套餐,引导用户合理用能,平滑负荷曲线,提高电力设备利用效率。售电公司开展增值业务,向用户提供合同能源管理、综合节能和用能咨询等服务而获得利润。对售电商关键业务进行了分析,为电力市场改革进程中售电商潜在风险提供应对预案,为售电商提供运营服务模式借鉴。

多能互补系统关键技术综述

安全、高效、低碳是现代能源系统转型的主要要求,能源技术发展为分布式能源与新能源的耦合带来的新机遇。鉴于分布式能源在能源系统转型中的特殊地位,研究多能互补系统的定位与形态演变,为我国能源转型提供借鉴。首先,文章阐述了多能互补系统在我国能源变革中的地位,指出了适应能源系统形态演变规律的多能互补发展的关键技术。其次,多能互补的新能源发电和储能的协调规划和调度技术,信息技术与能量转换装置的集成设计和协调配置将促进多能互补系统的构建,同时并构建了多能互补系统评价指标体系。再次,论述了各个国家多能互系统构建项目的进展,并介绍了我国开展的示范项目进展。最后,对我国多能互补系统的重点攻关技术方向进行了总结。

考虑不确定性的风储电站参与电力现货市场竞价策略

针对风储电站参与电力现货市场竞价与运行计划制定的问题,考虑到风电出力和电力现货市场价格的不确定性建立模型。所建立的模型采用两阶段优化方式,其中第一阶段优化计及风储电站收益以及运维成本和不平衡功率惩罚费用,以风储电站利润最大化建立其目标函数,考虑系统功率平衡约束,储能运行相关约束等约束条件,采用随机机会约束规划理论建立其模型,得到风储电站竞价策略以及基于该策略的期望运行计划。第二阶段基于中标信息,采用相同原理对风储电站日前运行计划进行制定。针对模型的不确定性,采用不确定函数模拟来计算概率形式目标函数和约束条件的置信度,并采用混沌粒子群算法对所建立的模型设计求解流程。最后通过算例验证所建立模型的正确性和有效性。

计及风险偏好的区域间可再生能源协同投资组合模型

随着可再生能源的不断发展和电力市场的改革,中国的可再生能源发电产业处于迅速发展的阶段。可再生能源发电因其低污染、可再生、节能和减排的优势而具有非常大的开发和投资潜力,越来越多的投资机构和个人开始投资建设可再生能源发电项目。本文将投资者的风险偏好纳入考虑,综合运用现代管理理论的投资组合模型,根据各可再生能源的实际发展情况及约束条件,建立计及风险偏好的区域间可再生能源协同投资组合模型。并进行算例分析。此外,通过对比平均调度与节能发电调度模式下上网电量的分配状况,分析投资可再生能源与燃煤发电的经济与社会效益水平。在节能调度模式下可再生能源发电项目的效益将更有保障,在电力系统能满足可再生能源消纳要求的情况下应该增加可再生能源项目的投资。

基于峰谷分时电价的某工业园区多能互补系统多情景运营优化模型

为了提升用户负荷需求与清洁能源供应匹配度,需采取需求响应措施,改变用户用电习惯以配合清洁能源发电。基于此,先构建了综合考虑机组出力和用户负荷转移意愿的需求响应价格驱动模型,制定了某工业园区峰谷分时电价;其次,以峰谷差、清洁能源消纳量和工业园区售电商收益为多目标函数,设计了多情景优化模型;最后,利用GAMS软件进行算例分析。结果表明,工业园区多能互补系统在促进清洁能源消纳等方面具有一定的积极作用,但若要进一步提升清洁能源利用量,实施园区峰谷分时电价尤为必要,分时电价的实施促使清洁能源消纳量至少增加了116.47 MW,进一步验证了所提模型的有效性和可行性,为工业园区多能互补系统中提升清洁能源利用率提供了重要参考。

某工业园区供电系统运营优化模型及仿真分析

以碳交易和绿证交易为代表的能源政策亦不同程度影响净收益水平,为取得经济效益最大化,需合理配置不同能源类型和不同耗能发电机组之间的发电量。通过考虑能源政策,以净收益最大为目标,构建了某园区火电机组单独运营和多能互补运营的经济优化模型,并以碳交易和绿证交易为变动因素,设置了8种情景,采用混沌二进制粒子群算法确定了最优情景。算例分析结果表明,在能源政策影响下,为提升净收益水平,需增加清洁能源出力;结合能源政策,园区供电机组调整出力,净收益增加明显。

基于细分行业用能结构特征的“十四五”电能替代电量规划

"电能替代"战略的实施,推动了能源发展方式的转变,对中国未来能源高质量发展起到了至关重要的作用。首先对中国终端能源消费及能源供应情况进行分析,梳理了电能替代发展现状,提出了基于行业用能特征的电能替代基准年理论潜力测算模型。其次,耦合规划期政策、技术等因素,提出了"十四五"期间电能替代潜力测算方法。再次,基于潜力测算提出"十四五"期间替代电量规划方法。最后预判电能替代发展趋势。依托该模型方法,预判"十四五"期间国网经营区电能替代潜力超1万亿kW·h,替代规划电量约5 000亿kW·h。研究可为政府部门出台相关政策、电网企业科学开展电能替代工作提供支撑。

县域能源互联网构建关键问题研究及典型场景设计

县域能源互联网是县域重要的基础设施,关系农民生活、农业生产和县域繁荣。分析了我国县域能源电力消费的2020、2025、2030的供应形势,并从网架结构体系、信息支撑体系、价值创造体系等三方面构建了县域能源互联网体系。根据县域能源的运行特点,设计了大城市及城市群周边县城、远离中心城市但具有特殊资源条件县城、偏远且特色产业不突出的县城等典型能源供应场景设计。县域能源互联网的构建与能源供应体系典型场景的设计,有利于提高电能在县域能源消费中的比重,推广县域绿色节能建筑和农用节能技术、产品。

我国综合能源服务实践与运营商业模式设计

随着我国电力体制改革的推进及配电市场的放开,不同的主体将根据自身的特点建立市场化的能源服务公司。其中综合能源服务公司作为需求响应负荷集成商,可根据不同用户用能特性,利用需求响应手段,将用户进行分类集中。服务商为用户订制各类能源套餐,引导用户在适当的时段消费能源,平滑负荷曲线。本文全面探索我国综合能源服务公司政策环境、项目实践、业务拓展服务模式,为我国综合能源服务公司运营开展提供借鉴。

虚拟电厂关键技术及参与电力市场模式设计研究

为应对环境污染的持续加剧和化石燃料的日益短缺,推进落实“双碳”目标、构建现代能源供应体系,以风电、光伏等可再生能源在系统中的并网比例不断提升,给新型电力系统建设带来了挑战。可再生能源发电具有间歇性和波动性,且接入位置分散,增加了电力系统安全稳定运行的难度。虚拟电厂的提出为解决可再生能源、保障能源安全、维持电力系统稳定问题提供了新思路。文章阐述了虚拟电厂的基本架构,并从市场运营技术、协调优化运行技术、物联网技术等3个角度分析了关键技术。并从平台层级、多流合一等角度介绍了市场交易结构,并分析了虚拟电厂参与辅助服务、中长期、现货等多级市场模式,为我国虚拟电厂参与电力市场的建设与发展提供借鉴。