考虑超碳需求响应的综合能源系统低碳优化调度

西北地区新能源发展迅速,充分利用当地独有的光热资源优势,同时结合火电低碳化改造与新能源协同运行,有利于推动当地能源系统绿色低碳转型。为尽最大限度地提升系统的减碳能力,提出一种基于源荷协同降碳的超碳需求响应模型,将动态碳排放因子作为分时电价的惩罚因子,从而将源侧碳信号传递至荷侧,驱使用户侧进行低碳性状态转移。首先,在日前调度阶段,构建预调度-再调度两阶段调度运行机制,再调度根据预调度的系统状态信息进行超碳需求响应,来深度降低系统碳排量。其次,将光热电站引入综合能源系统,与风电场、碳捕集电厂协同运行,从而构建高比例新能源场景,来验证超碳需求响应在此场景下的减碳效益。最后,建立了基于超碳需求响应的预调度-再调度两阶段低碳调度模型。经算例仿真分析表明,所提源荷协同降碳的新思路能有效提高系统的减碳能力,深入挖掘系统的降碳空间,提升系统的经济效益。

考虑低碳需求响应及主从博弈的综合能源系统低碳优化调度

随着能源绿色转型要求的不断提高,为实现综合能源系统低碳经济调度,除考虑源侧减碳策略外,需求侧减碳潜力也值得挖掘。兼顾源荷,提出一种考虑低碳需求响应及供需主从博弈的综合能源系统优化调度模型。首先,在供能侧考虑碳交易机制,采用碳排放流模型将供能侧的碳排放折算到用户侧;然后,从用户侧角度考虑碳排放问题,提出激励型低碳需求响应模型,以引导供能侧的低碳调度;其次,采用主从博弈模型形成供能侧与用户侧间的互动,得到合理、有效的激励方案,进一步挖掘用户侧减碳潜力;最后,通过算例仿真结果验证所提方法的有效性,在保证经济性的同时减少了系统碳排放量。

考虑电-碳价格耦合的低碳需求响应研究

将减排激励信号融入电力市场需求响应机制中,以此引导用户以减排为目标改善用电行为,助力“双碳”目标的实现。基于碳排放流理论设计考虑节点碳势的电-碳耦合价格的低碳需求响应交互机理,将节点碳势信号转化为激励用户进行降碳用电行为的价格信号;设计两阶段模型:第1阶段对源端建模,以发电侧电-碳成本最小为目标,第2阶段对荷端建模,以负荷侧用电-碳排成本和需求响应成本最小为目标,上下层模型通过机组市场出清以及负荷需求量进行交互。改进的IEEE30节点系统的仿真结果表明,基于电-碳价格耦合的低碳需求响应机制能够激励电源侧消纳更多新能源,提供电-碳市场耦合环境下的用户侧环境效益,丰富了现有需求响应机制。

考虑低碳需求响应的碳捕集燃煤电厂配置-运行协同优化

针对电力系统的低碳经济运行问题,提出一种考虑低碳需求响应的碳捕集燃煤电厂配置-运行协同优化方法。考虑燃煤电厂发电系统和燃烧后碳捕集系统存在强耦合关系,在gCCS平台采集溶剂型碳捕集燃煤电厂的运行数据,采用多元线性回归方法进行模型参数识别,构建其稳态数学模型。应用碳排放流理论计算负荷侧碳排放成本,并根据机组碳排放强度进行碳配额分配,构建低碳需求响应模型。基于此,上层优化模型以电厂配置成本最低为目标函数,满足容量优化配置约束。下层优化模型以运行成本最小为目标函数,满足系统运行约束。采用改进IEEE 24节点系统作为算例进行仿真分析,验证了所提策略的有效性。

基于低碳需求响应的含煤制氢与碳捕集电厂的综合能源系统优化调度

为了提高综合能源系统的低碳性与经济性,提出了煤制氢与碳捕集电厂联合运行模式下考虑低碳需求响应机制的综合能源系统优化调度。对煤制氢与富氧燃烧类型碳捕集电厂进行建模,并引入储碳罐、电转气装置以提高捕碳灵活性,降低制氧、制氢成本;将低碳需求响应机制引入综合能源系统调度模型中,并分析其减排能力;以运行成本最小为目标函数建立了综合能源系统的低碳经济调度模型。通过算例对所提策略进行验证,结果表明该策略能够提高风电消纳水平,降低整体系统的碳排放量,提升系统经济性。

计及光伏不确定性和低碳需求响应的工业园区光-储分布鲁棒规划模型

在双碳背景下,工业园区能通过配置光-储发电系统,减少外部购电量,从而降低碳排放水平,但光伏的不确定性给工业园区最优规划带来了一定挑战。基于此,建立了计及光伏不确定性和低碳需求响应的工业园区光-储鲁棒规划模型。该模型以园区年综合成本最小为优化目标,基于碳排放流理论,将动态碳排放因子作为需求响应的实时电价的定价依据,其次,利用光伏出力的历史数据,通过场景聚类,建立典型出力场景和其概率分布,构建基于数据驱动的两阶段分布鲁棒光-储规划模型。最后,利用Cplex商业求解器对某工业园区进行算例仿真,验证了所提模型的有效性。

桑沟湾养殖生态系统微食物环对长牡蛎(Crassostrea gigas)碳需求的贡献

采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量以冬季最低(P<0.05)。微食物环组成生物的生物量以微型鞭毛虫最大,占51.69%(无色素体微型鞭毛虫HNF贡献37.31%,有色素体微型鞭毛虫PNF贡献14.38%),其次是异养细菌(39.03%),纤毛虫和微微型真核浮游生物贡献较小,分别为2.31%和0.66%。使用模拟现场流水法,测定了长牡蛎对浮游生物的摄食,其清滤率变化范围为0.26-3.50L/(g·h),随着粒径的增大,长牡蛎对浮游生物的清滤率增加。长牡蛎对不同浮游生物的清滤率由大到小依次为:2μm以上有色素体浮游生物>纤毛虫>2μm以下有色素体浮游生物>无色素体微型鞭毛虫>异养细菌,长牡蛎对2μm以上有色素体浮游生物碳截留最大(289.20±62.36μg/(g·h)),其次是无色素体微型鞭毛虫,异养细菌和纤毛虫。传统的对于贝类食物来源的测定忽略了异养细菌、HNF以及纤毛虫,对微食物环框架的研究得出三种生物对长牡蛎的碳贡献为1563.58μg/(g·d)(17.94%),指示原生动物(异养鞭毛虫和纤毛虫)在长牡蛎的食谱组成中的地位不可忽视。异养细菌除了参与微食物环,还能被长牡蛎直接或者间接的摄食,成为长牡蛎的食物来源之一。本文结果为长牡蛎的养殖容量评估和微食物环生物对养殖生态系统的贡献分析提供了重要的数据支撑。

民众低碳需求与企业低碳生产联动推进机制的构建

随着中国工业化和城镇化进程的加速,中国正面临资源枯竭、生态环境恶化等问题。近年来,中国城乡居民收入不断提高,生活消费理念也发生了变化,对绿色食品、绿色家居、绿色服装、节能环保家电等低碳、环保产品的消费需求与日递增。可以说,低碳环保正在成为主流社会认同的价值观念,并成为引导未来消费的重要趋势。在市场经济条件下,企业应当积极顺应民众消费需求的变化,立足民众消费需求来安排生产,推进企业的转型升级。为此,政府和企业应当共同努力,立足民众的低碳需求,构建起民众低碳需求与企业低碳生产的联动推进机制,在满足民众低碳消费需求的同时,推进企业生产技术、生产工艺等的转型升级,以低碳生产培育企业核心竞争力。

基于碳排放流的电力系统低碳需求响应机制研究及效益分析

电力碳排放占我国全社会碳排放的四成以上,电力行业是实现“双碳”目标的排头兵。在电力系统碳减排方法的相关研究中,现有研究大多从把控源侧直接碳排放入手,而较少从“碳视角”出发,关注用户用电行为对电力系统碳减排目标的反作用。然而,电力系统“源随荷动”特征使得荷侧才是电力系统碳排放的主要责任人,用户的用电行为将对系统碳排放产生显著影响。为此,该文提出一种引导用户主动响应并降低系统碳排放的电力系统碳减排新机制——低碳需求响应机制。该机制以动态碳排放因子为引导信号,以用户自身减碳意愿或碳市场中的价格因素为激励信号。基于全国电力规划与运行模拟数据以及武汉市某企业负荷数据开展实证分析,分别从系统角度和用户角度验证了低碳需求响应技术具有较大的减碳潜力。最后,从新标准、新技术、新机制三方面对影响低碳需求响应机制实施效果的关键环节进行了研究展望。

考虑需求响应的高比例光伏配电网低碳调度

在低碳电力背景下,配电网作为电能消耗的最终端,配电网的低碳运行对降低电力系统的碳排放有着重要影响,如何在配电网层面相协调实现低碳经济运行是亟需解决的问题。提出了一种考虑配电网碳排放和需求响应的低碳调度模型。首先考虑配电网从主网受电的特性,构建了基于碳排放流理论的配电网碳排放模型,提出配电网的低碳指标。其次提出改进的配电网动态碳排放因子,将其作为引导信号,为配电网用户低碳用电提供参考。针对配电网中用户特性,分别构建以低调度成本和低碳为目标的工业需求响应模型以及以用电满意度和低碳满意度为目标的居民需求响应模型。最后在改进的IEEE-33节点配电系统中进行算例仿真,结果表明,所提配电网调度模型能够有效地减少配电网的碳排放,增加配电网中的光伏消纳。

考虑碳排放流的电-气互联系统源荷互动低碳经济调度

为应对电力系统存在的弃风、碳排放较高等问题,基于碳排放流理论提出了一种电-气互联系统源荷互动低碳经济调度模型。基于电力系统碳排放流计算方法,推导得到考虑气网动态特性的天然气系统碳排放流计算方法;构建以储液罐装置为主的储碳系统(CSS),CSS与火电机组(TU)、风电机组(WT)、电转气(P2G)设备组成TU-CSS-P2G-WT的联合运行方式;源侧以系统日运行总成本最小计算得到能源网络的碳势时空分布,荷侧根据源侧的碳势信号,基于低碳响应机制建立激励型低碳需求响应模型,合理调整用能行为最小化用户购能总成本;建立源荷互动两阶段低碳经济调度模型,并利用GUROBI进行求解。通过改进由IEEE 39节点和比利时20节点构成的电-气互联系统进行算例分析,验证了所提模型的低碳经济性和灵活性。

碳审计研究综述

低碳经济发展催生了碳审计,作为保障政策目标实现的管理工具,碳审计研究也逐渐成为学术界的热点话题。本文梳理了碳审计领域的现有研究,按照理论到实践应用的逻辑将其进行整理和分类。首先,搭建碳审计的概念框架,梳理碳审计的起源与发展过程,按框架要素综述碳审计的内涵与外延;其次,厘清推动碳审计产生和发展的需求因素,将已有研究观点总结为监管需求、市场需求、交易需求与企业需求;再次,归纳碳审计领域文献的关注重点,发现在碳审计的实践研究领域,现有文献主要关注碳审计的应用方法、影响因素以及应用效果,在应用方法方面,主要分析如何对碳排放量及其风险进行计算和评估以及碳审计的技术方法、程序设计和评价指标体系等;最后,总结已有文献中关于我国碳审计面临问题的主要观点,并在此基础上进行评述,展望碳审计领域未来可能的研究方向。

考虑碳排放的新能源电网电力交易动态定价方法

随着“双碳”目标的持续推进,传统的电力交易体系面临新的挑战。为促进实现碳交易与电力交易市场的衔接,文章在考虑区域碳排放的基础上提出了一种基于电网需求侧响应的电能定价方法。首先,考虑碳减排激励及可控负荷参与调峰响应的经济补偿,建立考虑碳排放及调峰成本的负荷调动成本模型;然后,基于博弈思想,将需求侧储能装置及可控负荷作为灵活性资源,制定了需求侧参与的电能定价体系,并构建了1-K型Stackelberg主从博弈决策模型;最后,针对定价问题的非线性特点,采用遗传算法的逆向归纳法对模型进行求解,并进行了实例验证。仿真结果表明,文章提出的考虑区域碳排放的新能源电网电能定价方法能够促进电力系统的最优运营,可实现新型配电网效率、效益双提升。

基于演化博弈模型的林业碳汇激活控排企业环境、社会和治理功能的影响机制分析

在CCER重启背景下,如何促进林业碳汇市场的发展是一个值得深入探讨的时代课题。随着ESG评级体系在我国的兴起,控排企业环境维度的行为决策受到显著约束。文章创新性地将林业碳汇指标纳入现有ESG体系,设计适用于我国废渣、废气、废水三类高耗能行业的ESG评级体系,为完善我国控排企业的ESG评级体系、促进高耗能企业的绿色转型和可持续发展提供了理论依据和实践指导。通过回归分析,文章探讨了企业ESG评分、政府补贴金额、林业碳汇成本对林业碳汇购买量的影响。为进一步检验影响机制,文章通过构建地方政府、控排企业和投资机构三方演化博弈模型,分析三者行为的演化路径,验证了机制的有效性。回归分析结果表明,企业ESG评分和政府补贴金额对企业购买林业碳汇量具有显著正向影响,而林业碳汇成本对其具有显著负向影响,且在不同行业中通过了稳健性检验。仿真分析结果显示,演化博弈的稳定点为(1,0,1)和(1,1,0),验证了引入林业碳汇后的ESG评级体系可以促进企业购买更多林业碳汇,即林业碳汇激活ESG评级体系运行机制的有效性。基于研究结论,文章提出政策启示:政府应加快本土化ESG评级体系建设,完善企业信息披露和监管,增加补贴并降低林业碳汇成本,优化碳配额设计。

低碳旅游产品需求的经济学分析及其实现路径

低碳旅游的发展就是旅游产品生产和消费的低碳化发展,其中旅游者对低碳旅游产品的需求是促进低碳旅游持续发展的巨大拉动力。但现实中旅游者不愿意自觉改变现有的旅游消费行为,对低碳旅游产品的需求不足。文章运用经济学中消费者行为理论分析工具,分析了旅游者偏好和旅游产品价格对低碳旅游产品需求的影响过程,并在此基础上指出了提高旅游者对低碳旅游产品的认知、增强旅游者对低碳旅游产品的情感和降低低碳旅游产品的相对价格等增加低碳旅游产品需求的实现路径。

企业碳排放权需求变量及其影响分析

提出并分别阐述二氧化碳排放权的排放额度需求、交易需求和投资需求3种概念,分析了使用价值、使用数量、生产技术水平等3个内生变量对企业碳排放权需求的影响;并论述了利益集团影响力、替代能源、交易价格和碳税等4个外生变量对企业碳排放权需求的作用机制,以及政府进行宏观碳排放权配置时应考虑这些变量的影响。

供给侧与需求侧碳排放影响因素的比较研究

本文在STIRPAT模型的基础上构建供给侧碳排放和需求侧碳排放的影响因素模型,使用面板数据回归分析方法,定量分析了经济增长、人口总数、产业结构、消费结构、城镇化水平、技术水平和贸易开放度对供给侧碳排放和需求侧碳排放的影响,并进一步比较分析了二者的异同,得出以下主要结论:(1)供给侧碳排放与人均GDP显著正相关、与人均GDP的二次项显著负相关,印证了碳排放库兹涅茨曲线假说。(2)需求侧碳排放并不存在库兹涅茨曲线,其与人均GDP显著正相关。(3)在相同的控制变量影响下,不同国家或地区经济发展对供给侧碳排放和需求侧碳排放的影响方式不尽相同,碳净进口国和碳净出口国都应客观理性地承担起相应的减排责任,共同制定公平合理的节能减排方案。

电力碳排放计量技术现状及展望

电力行业是我国碳排放的重点领域,也是实现“双碳”目标的主要“责任人”。精准的电力碳排放计量是评估各地区、各行业、各企业的碳排放量,制定合理可行的碳达峰、碳中和实施路径的基础。文中对电力碳交易、碳排放计量现状进行分析,总结发电侧、电网侧及用户侧碳排放计量的技术现状。针对电力碳排放计量技术在电力低碳调度、低碳需求侧响应等工作中的应用现状,提出优化碳排放计量技术的关键性问题和未来发展方向,为电力行业碳排放计量的进一步研究提供参考和借鉴。

基于碳排放动态分配调度优先级的配电系统低碳经济运行

在满足用户需求的前提下,通过主网购电与分布式电源之间的协同调度保证配电系统的低碳经济运行值得进一步研究。因此,该文构建了一种基于碳排放的动态调度优先级模型,该模型规定各机组不同的碳排放量对应不同的调度顺序,从而以较小的碳排放量满足负荷需求。其次,为解决配电网中的风电消纳问题,该文建立了联合碳电需求响应模型。其中,价格型需求响应以碳排放量为信号,设置峰谷电价。激励型需求响应则考虑了碳奖惩机制,引导用户调节用电时序。并且,该文采用两阶段分布鲁棒优化的方法处理风电的随机性。最后,该文提出一种基于碳排放动态分配调度优先级的配电系统低碳经济运行策略。算例采用改进的IEEE-33节点配电系统,验证了该策略的经济性与低碳性。

论碳审计需求

以经典审计理论为基础,提出一个关于碳审计需求的理论框架。碳审计需求存在于资源类碳排放委托代理关系中。具有自利倾向的代理人在激励不相容、信息不对称、合约不完备、环境不确定的情形下,会出现代理问题和次优问题,具有有限理性的代理人会放大次优问题。委托人会推动建立针对代理人的治理机制,碳审计是治理机制的重要组成部分,可以定位于制衡机制,但主要定位于监督机制和监视机制。代理人也可能存在碳审计需求,一是将碳审计作为碳排放的信号传递机制,二是在不存在激励不相容时,将碳审计作为碳排放次优问题的揭示机制。