不同典型气象年生成方法对建筑能耗的影响

针对建筑能耗模拟用的Sandia,CSWD,CTYW,TPCY 4种典型气象年生成方法,选取典型城市西安,用相同的原始气象数据,取30a为周期,比较这几种方法生成典型气象年的差异及其对建筑能耗模拟结果的影响。结果表明:4种方法挑选出的典型气象年均优先选取前5项时,有重复出现,挑选出的典型气象年差异很小;CTYW方法挑选出的典型气象年模拟能耗最接近逐年模拟能耗,相对标准偏差为10.37%,其次是TPCY,CSWD,Sandia方法。

上海近零能耗居住建筑技术指标研究

在“碳达峰、碳中和”国家发展战略背景下,发展近零能耗建筑已成为建筑领域节能减排的发展方向。由于地域气候和用能习惯上的差异,有必要开展适用于上海地区的近零能耗建筑技术指标研究。本文在上海市超低能耗建筑技术体系的基础上,通过典型居住建筑案例分析,提出了适用于上海的近零能耗居住建筑技术指标建议:建筑综合能耗指标为48~50 kW·h/(m^(2)·a),供暖年耗热量和供冷年耗冷量指标值分别为5 kW·h/(m^(2)·a)和25 kW·h/(m^(2)·a);可再生能源利用率指标应根据空气源热泵热水供热是否计入可再生能源来确定。

基于可再生能源经济调度时序模拟的绿色证书市场交易研究

梳理可再生能源发电商、常规能源发电商与售电公司等交易主体之间的电力、绿色证书供需关系,以各发电商的利益最大化为目标,建立考虑绿色证书的能源经济调度模型,求解消纳保障机制下发电商电力调度及证书交易策略;通过算例分析说明了绿色证书机制提高可再生能源发电商收益的有效性,消纳责任权重对于绿证价格变化、市场力抑制等市场良性运营具有重要作用。

计及消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化研究

在“2030碳达峰、2060碳中和”双碳目标的政策背景下,社会进一步推动可再生能源电力消纳责任权重的实行。作为可以有效支撑清洁低碳能源体系的区域综合系统,需要在考虑可再生能源电力消纳责任权重情况下保证系统经济低碳运行。结合绿色证书交易机制,提出了一种计及可再生能源电力消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化模型。以系统总收益最大化为目标,综合考虑可再生能源消纳责任权重、绿色证书交易、碳排放等因素,构建了包含电、热、冷负荷的区域综合能源系统运行优化模型。通过设置不同场景进行算例分析,结果表明考虑了可再生能源电力消纳责任权重和绿证交易的区域综合能源系统优化模型可有效提高系统总收益且兼顾了环境效益,为系统的经济低碳运行提供了有效借鉴。

促进可再生能源消纳的电力市场体系

随着泛在电力物联网的建设和新一轮能源政策的改革,构建适应于我国可再生能源消纳的市场体系成为了重要研究课题。在可再生能源电力消纳责任权重机制下,首先以广东电力市场为研究对象,分析了广东电力市场在消纳可再生能源时面临的问题;然后提出了多能源政策协同下的市场框架,完善了消纳责任下的广东批发市场和消纳量交易市场体系;最后针对可再生能源体系建设过程中的关键技术问题进行研究,探讨了可再生能源的市场出清模式和出清算法,并对促进可再生能源消纳的需求侧灵活性机制及可再生能源指标评价体系进行了分析,对我国未来可再生能源消纳路径提出了针对性的建议。

可再生能源消纳责任权重制下计及源荷储互动的电力市场均衡研究

由于可再生能源发电具有的不确定性与波动性,弃风弃光现象居高不下。可再生能源消纳责任权重制(renewable energy portfolio standard,RPS)试图通过规定供用电主体的消纳责任,保障可再生能源发电主体的经济运行。因此,分析RPS下电力市场中源荷储运行策略以及市场均衡状态变得尤为重要。基于电力现货市场与RPS规则,提出了用于分析RPS下电力市场中源荷储交互均衡的2阶段模型:下层模型考虑了可再生能源发电不确定性的日前现货市场出清模型和超额消纳量交易模型;上层模型中微电网基于下层模型的分时节点电价和超额消纳量交易价格,优化投资、交易、运行策略。文章使用对角化算法迭代求解上述双层均衡问题,并以IEEE 14节点为例验证模型和算法的可行性。结果表明微电网投资、运行和交易策略在RPS下发生显著改变,系统可再生能源消纳量显著提升。

地市级可再生能源消纳责任权重目标分解方法

为进一步推进可再生能源消纳保障机制的落实,响应省级可再生能源消纳保障工作方案,提出了一种基于潮流追踪的地市级可再生能源消纳责任权重目标分解方法。该方法考虑了网络拓扑结构、线路潮流以及系统运行过程中发电机和负荷的功率特性等工程实际约束,适用于实际电力系统,为省级区域完成国家下达的可再生能源消纳总量和非水权重目标值提供了一种新的实现途径和较为准确的测算依据。基于IEEE 30节点系统和某省级实际大电网的算例验证了本文所提方法的有效性。

基于因子分析法和熵值法的我国可再生能源配额分配研究

基于因子分析法和熵值法以省级为单位建立可再生能源配额分配模型,确定资源禀赋、经济水平、输电能力及环保意识4个指标对模型的影响程度,采集大量相关信息和数据,运算得到配额分配指标权重和各省相应的配额指标值,最后在分析我国各省区实际情况的基础上利用SPSS软件做实证分析,给出合理的可再生能源配额分配目标和建议,以促进可再生能源发展。

基于消纳责任权重的两级电力市场优化运行模型

在中国电力消纳保障机制和新配额制的实施背景下,为了使省内消纳责任主体完成消纳考核,如何利用市场机制激励可再生能源跨省跨区消纳是关键问题之一。为此,借助于省间-省内两级市场,引入了省间可再生能源交易商代理省内消纳责任主体参与省间可再生能源市场交易。在两级市场框架下,以市场运行成本最小化为目标,建立了一种非线性的双层优化消纳模型。上、下层的出清结果作为对方层级的计算参数,利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件和拉格朗日对偶理论,将上述双层非线性问题转化为单层线性问题求解。最后,为验证所提模型的有效性对某地区进行算例仿真,分析不同消纳责任权重、绿证价格下的市场运行成本,结果表明两级市场能够有效降低省内消纳责任主体完成考核的市场成本,促进可再生能源的跨省跨区消纳和电力市场的绿色、经济运行。

基于区块链的可再生能源超额消纳量交易体系

为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进可再生能源开发利用,2019年中国出台政策对各省级行政区域设定可再生能源电力消纳责任权重,建立健全可再生能源电力消纳保障机制。超额消纳量交易作为各类消纳责任主体完成自身消纳量指标的重要补充方式,对促进可再生能源消纳具有重要意义。首先,介绍超额消纳量交易的内涵及其必要性,指出超额消纳量交易的机理。其次,系统性阐述超额消纳量交易市场体系的构成,包括消纳量的生成与分配、超额消纳量交易组织、绿证交易与超额消纳量交易的衔接、超额消纳量交易的结算与核算。然后,考虑到区块链技术在电力交易领域的良好应用场景,部署基于区块链的可再生能源消纳凭证交易系统,支撑可再生能源通过参与市场交易实现充分消纳。最后,从规则制定、分配原则、数据共享等方面提出促进中国可再生能源消纳发展的建议。

能耗双控向碳排放双控转变影响分析及推进路径设计

能耗双控向碳排放双控制度转变将带来可再生能源电力需求的激增,提升新能源开发利用水平和终端电气化水平,当前可能会加大新能源消纳和供电压力。基于经济-能源-环境一体化模型,量化测算了双控制度转变对纳入考核的总量和相关指标的影响。能耗双控转向碳排放双控的关键在于合理确定控制指标、全面完善基础条件、有序统筹推行范围。研究表明:“十四五”后期是双控制度转型初期,须加强基础条件建设,在多省市开展试点示范;“十五五”前期是转变中期,考核指标以碳排放强度为主、碳排放总量为辅,地区碳排放双控与控排行业碳交易开始衔接;“十五五”后期是转变完成期,基础条件具备,考核指标实现能源向碳的全面过渡,纳入碳市场的行业主体均从行政区划双控中剔除。

可再生能源建筑供能系统性能比较研究

为研究不同类型可再生能源建筑的供能系统性能,分别在两栋位置相邻,结构、体型、材料相同的教师公寓楼楼顶搭建了空气源热泵热水系统试验台与紧凑式全玻璃真空管热水系统试验台,进行了同环境、同周期系统性能试验,对供能系统性能及性能参数进行了分析,利用可拓理论分析得出:两种供能系统性能参数的权重系数相等;水温度对可再生能源供能系统性能的综合关联度Kj(1)为2.07,进水温度的综合关联度Kj(2)为2.04,气温的综合关联度Kj(3)为2.14,太阳辐射的综合关联度Kj(4)为4.97,日照时数的综合关联度Kj(5)为3.78。

碳——绿证联合交易和月度集中竞价交互的双层优化策略

“双碳”目标下,碳排放权交易和绿证交易通过市场调控的方式来促进可再生能源消纳。论文针对月度集中竞价交易存在的可再生能源消纳不足、绿证和碳排放权购买成本过高等问题,提出碳—绿证联合交易与月度集中竞价进行双层交互的交易模式。首先,根据月度集中竞价交易的电量出清结果,提出基于碳排放实测量熵值和核查法综合计算火电机组的碳排放权配额。其次,分析可再生能源发电的变化情况,提出基于月度可再生能源消纳的权重指标计算绿证配额。然后,基于广义虚拟经济理论,设计虚拟的绿碳标的物,构建以实体效益和虚拟价值最优为目标的碳—绿证联合交易模式,提出碳—绿证联合交易与月度集中竞价交易交互的双层联合交易策略,优化发电商在月度电量、绿证和碳排放权上的交易值。最后,算例验证了所提策略的有效性,可通过资源优化配置来促进机组节能减排,推动能源转型和建立环境友好型社会。

基于组合赋权与聚类的城市节能指标分解研究

[目的]“双碳”目标的提出赋予了能源消费强度下降和总量“双控”工作新的要求与内涵,在确保能效优先的同时,应充分考虑地区发展阶段,合理确保“双控”指标层层分解落实。[方法]以某市“十四五”能耗“双控”指标分解为例,选取可反映各区县(市)经济水平、能耗体量、节能潜力以及“十三五”节能目标完成情况的量化指标,构建基于层次分析和客观赋权相结合的组合赋权分配模型,对各指标进行权值计算,得出“双控”指标分配结果,再以聚类分析法对指标体系进行差异化分与类别聚合。[结果]通过对照组合赋权与聚类分析结果,基于多指标组合赋权和聚类分析的地区能耗强度下降目标分解算法均能得出基本一致的分解方案。[结论]再基于上述2种方法的结果,结合实际经济发展状况和政府管理需求,给予不同档次的能耗管理目标,兼顾了地区发展差异,符合国家“十四五”能耗“双控”制度要求和分解原则,具备可复制可推广的特性。

可再生能源消纳量考核权重对电力市场交易影响的预测模型

可再生能源作为电力市场的主体,其消纳量的考核权重对电力市场交易产生着重要影响。在其影响下现有电力市场交易影响因素发生变化,导致现有预测模型的评估结果与实际市场交易结果之间产生较大差异,严重影响模型可信度的同时,不利于电力市场正常交易秩序的健康发展。因此,基于可再生能源消纳量考核权重特征,对预测模型进行影响因素的重构分析,具体实现通过可再生能源消纳量考核权重时间预测量计算。电力市场双边交易价格影响系数与数据整合下电力市场交易影响预测模型的构建与输出,为此分3个独立阶段完成,为了保证每个阶段的统一,模型构建过程中将上一阶段所得参量作为下一阶段的计算样本,以此建立每一阶段的联系。通过验证数据的对比表明,构建的预测模型具备良好分析能力、精准的预测能力、稳定的输出能力,其性能具有较高的可信度。

基于可再生能源消纳量责任权重的交易优化模型构建

构建交易优化模型可以缓解政府财政补贴的压力。为了提高可再生能源的交易收益,提出基于可再生能源消纳量责任权重的交易优化模型。选择碳配额购置规划、灵活辅助市场缺额容量和安全约束最优经济调度作为可再生能源消纳量责任权重的优化目标,通过反复迭代计算可再生能源消纳量责任权重。根据可再生能源消纳量责任主体的属性集,计算不同态度消纳者对可再生能源的消纳能力,利用可再生能源消纳量补充收益,在支出最少的前提下,补充可再生能源消纳量。以社会福利最大化为目标,构建目标函数,分别对成交电量、通道容量和断面容量进行约束,构建可再生能源交易模型。实验结果表明,所提模型可以提高可再生能源的消纳效果,并将经济收益提高到6亿元以上。

基于清洁能源价值分析的消纳框架研究

清洁能源消纳机制的设计,需要基于清洁能源本身的特点和价值。从清洁能源的全面价值分析出发,设计了清洁能源消纳框架,分析了其发展路径,并提出了现阶段的清洁能源省间交易品种建议。指出清洁能源的价值突出体现在其能源价值、环保价值和波动性负价值,对这3个核心价值的处理方式,构成了清洁能源消纳框架。根据对以上3个核心价值的不同处理方式,清洁能源消纳体系的发展可以分为4个阶段,当前正处于第2阶段。在当前已有的清洁能源市场交易品种基础上,设计了清洁能源省间交易品种,建议加强短期临时性交易品种,探索辅助服务交易和一般现货交易。

基于多学科协同理论的可再生能源消纳责任权重测算方法

随着可再生能源电力消纳保障机制的不断完善,科学合理地设定各省各地区的可再生能源消纳权重是引领可再生能源电力消费长效发展的重要环节。基于多学科协同优化理论,综合考虑地区的实际网架与电网运行情况,分析具有波动性的大量可再生能源并网后对传统可控机组带来的影响,在碳排放配额实施的背景下,文章提出了可再生能源消纳责任最优权重指标测算方法,通过设立最优综合成本的系统目标函数以及不同考虑角度下的并行子学科,以系统学科与子学科循环迭代的方式寻找全局最优解,并以IEEE 118节点系统以及某省实际电网算例对所提模型和算法进行验证。