“双碳”目标下北京市分布式能源发展探讨

实现碳达峰、碳中和是推动高质量发展的内在要求。北京市作为我国的政治、文化中心,需要大力推动能源低碳发展,为尽早实现“双碳”目标做出积极贡献。分布式能源是一种节能减排、低碳环保的能源发展方式,北京市分布式能源、具有广阔的发展前景和巨大的发展潜力,但其供给效率亟待提升。聚焦北京市分布式能源发展历史基础、未来潜力及供给效率问题,提出发展对策,为实现“双碳”目标、推动北京分布式能源协同发展提供参考。

北京市太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空耦合适宜度研究

分布式光伏发电项目有助于实现"能源-经济-环境"的协调可持续发展。针对区域太阳能资源与分布式光伏发电项目的时空耦合关系开展了研究,以北京地区为研究对象,提出运用多种空间分析方法,从空间地理的新视角探索太阳能资源与分布式光伏发电项目之间的关系,针对区域太阳能资源与分布式光伏发电项目开发区域的时空耦合适宜度进行了科学评估。研究成果可为优化光伏发电区域开发的时序提供建议和决策支持,也可为京津冀及其他地区光伏发电项目的规划布局优化提供参考。

北京市可再生能源资源丰度评价与空间相关性分析

北京市正积极挖掘本地可再生能源资源开发利用潜力,以加快能源结构调整,实施清洁能源替代,构建首都现代绿色能源体系。在此背景下,亟待对北京市可再生能源资源状况和特征进行系统分析。文章以北京市为研究区域,分别选取太阳能、风能和生物质资源的丰度指标进行测算,建立了可再生能源丰度评价模型。挖掘北京市可再生能源资源的空间分布特征,对可再生能源资源进行了空间相关性检验。结果表明北京市可再生能源资源总体呈现“北丰富、南贫乏”“四周丰富、中心贫乏”特征;其中,太阳能资源相对丰富,风能资源匮乏呈随机分布特征,生物质资源有逐年减少趋势。研究成果可为北京市不同区域因地制宜开发利用可再生能源资源提供重要参考。

中国非水可再生能源电力生产与消纳时空演变及驱动机制分析

掌握演化特征和驱动机理是实现可再生能源电力发展规划和管理优化的基础。文章基于空间重心模型、标准差椭圆分析法和空间错位模型分析了我国省域非水可再生能源电力生产、消纳空间分布特征和趋势,并运用偏最小二乘回归分析法探析其发展驱动机制。研究结果表明:我国非水可再生能源电力生产和消纳重心向东南移动的趋势明显,且消纳重心位于生产重心东南侧;非水可再生能源电力生产和消纳重心空间耦合错位明显,但程度较稳定,变动一致性基本同步;我国非水可再生能源电力生产与消纳基本呈东西向扩散,但扩散方向性减弱,发展地域均匀性加强;省域非水可再生能源电力生产与消纳空间呈现负向错位为主的特征,从西北到东南呈现正向-负向错位;各因素对非水可再生能源发展作用方向和强度存在明显的地域差异性。

新能源城市评价指标体系的构建与研究

新能源城市试点项目的建成可以推动当地新能源产业的发展,完备新能源产业链,对各地新能源发展起到示范和辐射作用,科学、综合、权威、系统的指标体系有利于定量衡量城市的新能源发展现状,分析其发展特点,有助于有针对性地提出新能源城市发展的模式与实现途径。为此,从新能源开发情况、新能源利用情况及新能源发展环境三方面建立一套新能源城市指标体系,共选择16个指标,以分析城市新能源发展的现状,并在该体系的基础上基于粗糙集理论进行关键指标筛选,选择影响因子较大的8个关键指标,对德令哈市和敦煌市进实例分析。

碳交易机制下计及用电行为的虚拟电厂经济调度模型

虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)能够聚合发电侧的分布式能源以提高可再生能源消纳程度。由于可再生能源出力的不确定且成本缺乏竞争力,虚拟电厂在运营过程中往往存在弃风弃光现象。建立了一种碳交易机制下计及用电行为的虚拟电厂经济调度模型,使可再生能源能参与到碳交易中,并促进用户侧与发电侧的协同。针对该模型的双层性、非线性和半连续性,提出了一种综合线性逼近、KKT条件和透视变换理论的重构方法,将其转化为单层整数二阶锥模型实现求解。算例表明,促进可再生能源消纳有助于提高虚拟电厂的减排效益。同时,碳交易机制具有提高可再生能源消纳总量的能力,用户的响应则具有改善风能利用分布的能力,而采用合适的电价机制能够进一步发挥二者之间的协同效益。

重庆市天然气分布式能源发展SWOT分析及对策

天然气分布式能源项目开发对提高区域能源利用效率、加快清洁能源建设、提升电网调峰能力有重要作用。文章分析了重庆市天然气分布式能源发展现状,归纳总结出影响重庆市天然气分布式能源发展的优势、劣势、机遇和威胁(SWOT)因素,并有针对性地提出发展对策建议,为促进重庆市天然气分布式能源高质量发展提供参考。

基于RWCS搜索算法的电网多项目组合投资优化决策研究

电网企业的投资项目数量多、金额大,其投资决策是一项较为复杂的工作,需要权衡很多的影响因素和目标函数,考虑如何进行合理的资金分配。通过引入投资组合优化的概念,以经济效益、安全性和社会性为目标函数,考虑电力需求、可靠性、企业投资能力等约束条件,构建了电网企业多项目组合投资优化决策模型。结合布谷鸟搜索算法(Cuckoo search algorithm,CS)在优化问题中较高的求解性能,利用随机权重(Random Weight,RW)动态优化布谷鸟算法。运用实际的算例,验证该模型方法应用于电网建设项目投资组合决策的可操作性和有效性。

企业碳信息披露的价值效应研究--基于公共压力的调节作用

基于公共压力视角,以政府环境规制、媒体关注度和环保组织监督为切入点,选取我国上证社会责任指数成分股100家上市企业2011-2017年的数据为研究样本,分析碳信息披露与企业价值的相关关系,深入挖掘公共压力对于企业碳信息披露价值效应的调节作用。结果表明,从短期经营成果来看,碳信息披露水平的提升初期会抑制企业价值增长,但到一定程度时会促进价值增长;从长期市场价值来看,碳信息披露对企业价值具有正向促进作用。而企业所面临的公共压力越大,即政府环境规制、媒体关注度和环保组织监督水平越高,该价值效应就越显著。这为促进企业科学开展碳交易活动及碳信息管理、加强政府环境规制建设和媒体外部治理功能、有效发挥环保组织力量提供了经验证据。

基于空间统计模型的区域风电消纳风险聚类分析

弃风问题严重制约风电场的可持续开发与建设,急须开展区域风电消纳风险的评估方法。为计算消纳风险,文章基于风险理论构建了风电消纳风险计量模型,并对蒙西地区87家风电场2012-2018年消纳风险数据进行空间相关性分析,应用ArcGIS工具研究内蒙古电网风电消纳风险区域的动态变化趋势和特征。研究结果能够直观反映区域的风险水平及其演化趋势,为区域风电场科学规划提供参考。

基于“资源-项目-需求”链的分布式可再生能源项目适应度研究

对分布式可再生能源规划建设项目在资源与需求要素间适应水平实施评价,可为项目科学决策、规划优化、实施效果改进提供依据.针对分布式可再生能源项目对上下游双侧响应适应性问题,定义了 R-P-D链适应度和适应指数概念,基于可再生能源项目开发利用特征,在考虑广义资源条件和用户需求下将民意、规划、土地碳承载、电力系统、战略等指标纳入,拓展基于R-P-D链视角的可再生能源项目适应度体系,建立主客观结合的矩估计理论最优组合赋权底层指标分值计算方法,构建以项目与资源侧、项目与需求侧协调度为权重,以R-P和D-P匹配评分为数值的适应度综合模型.将分布式可再生能源项目R-P-D链适应度模型应用于分布式光伏发电项目验证了所提模型的优越性和适用性,提出R-P-D链三维适应度坐标轴和匹配评价量表,划分R-P-D链适应指数区间,定量确定项目适应度、匹配类别和适应指数,为项目决策、优化、效果评定提供新方法.

考虑风电消纳的风火发电系统优化调度模型

针对风火混合发电系统的"弃风"问题,建立了以发电成本最小、能源环境效益最优和风能资源利用最优的多目标模型。将向量机间接预测风功率与机会约束相结合应用于多目标优化模型,以最大程度降低风能发电随机性对系统可靠性的影响;在模型求解上,构造了模糊隶属度函数,通过模糊化将多目标转化为单个目标,得到最大满意解;基于风电输出的概率模型,将机会约束转化为确定性约束;求解方法采用粒子群算法,并以山西平鲁地区为实例进行分析,验证所建模型从多方面考虑风电随机性,有助于提高系统的可靠性;通过所设风能利用最优目标实现了风能的充分利用,有助于解决"弃风"问题。

基于改进Logistic模型指标的电网阶段划分

我国各地区之间经济发展水平参差不齐,电网发展建设存在明显的差异化,因此对不同地区电网建设的投资需要进一步完善。本文拟用人均发电量和人均用电量两个指标利用Matlab软件从供应侧和需求侧两个维度拟合Logistic曲线,从而完善对电网阶段的划分,确定地区电网发展所处阶段,推算电网发展的趋势,用以指导对电网建设的精准投资,为扩建不同地区的电网发展规模提供依据。

基于改进物元可拓模型的农村综合能源系统效益评价

在以能源互联网为主导的能源变革背景下,建设清洁高效的农村综合能源系统能够最大限度助力农村能源实现可持续发展。基于农村可再生资源的丰富性,为推进农村综合能源系统在农村高效应用,实现农村能源结构多元化。本文首先结合农村资源现状,构建涵盖经济、环境、技术和社会的农村用能评价指标体系;其次,引入物元可拓评价方法以解决多目标、多主体决策问题,同时为了更全面地反映指标表现出的信息,建立集值迭代与反熵权法赋权——多层次物元可拓评价模型,对典型农村综合能源系统进行评价。研究表明:系统在农村可再生能源利用率、有害气体减排、生活垃圾无害化处理以及拉动就业等方面具有一定成效,但在投资运维成本控制、设备利用率以及降低传输过程中能源损耗等方面仍有提升空间。基于此,应建立补贴保障机制,建设能源智慧检测平台,并对系统进行技术升级改造。

基于空间统计模型的区域风电场效率影响因素挖掘

影响风电场效率的因素众多,导致同一区域风电场效率存在较大差异.为了探究影响风电场效率的关键因素,以消纳风险作为风电场效率评价指标,对蒙西地区风电场消纳风险进行测度,结合各风电场消纳风险值进行空间相关分析并制作Moran散点图,Moran散点图将样本主要分为HH、HL、LL、LH四类,进而分析各个因素对消纳风险的影响程度.研究结果表明,虽然蒙西地区整体消纳风险呈下降趋势,但高消纳风险风场集聚且HH类风场整体消纳风险呈上升趋势;资源禀赋、接入电压等级以及电力市场交易规模是蒙西地区风电场效率的主要影响因素.本文提出的方法能够直观反映区域各个风电场效率及关键影响因素,可为区域风电产业发展及规划提供参考.