基于区间DEA模型的能源利用类行业减碳效率评估研究

衡量排碳大户的减碳效率和揭示其关键影响因素是实现“双碳”目标的重要途径。本研究以4个典型的能源利用类行业(电力热力的生产和供应业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业、交通运输业)作为独立的决策单元,在准确识别行业碳排放量的关键影响因素的不确定性特征和计算得到区间形式的碳排放量的基础上,创新性地构建了融合区间不确定性的非期望产出数据包络分析(DEA)模型,并运用2阶段的交互式区间优化算法对其进行求解,分析和评估了上述4个能源利用类行业2010—2019年的减碳效率。求解得到的区间形式的减碳效率值表明:4个能源利用类行业的总体减碳效率偏低,但是呈现逐年上升趋势;各个行业的减碳效率差异明显,其中,高的减碳效率对应于较低的碳排放量;相反,高的碳排放将会拉低行业的整体减碳效率。

关于电力能效统筹机制与发展前景的思考

电力能效管理是一种提高电力系统生产和运行水平的重要辅助手段,从我国电力能效发展现状、管理手段、电网建设滞后、电力市场机制不完善和关键技术落后等问题出发,从政府端、企业端和市场端三个层面,提出对电力能效未来发展前景的思考,有助于进一步推进电力能效走创新发展的道路。我国是全球第二大电力国家,2021年电力总用电量超8.6万亿kW·h,电力消费量同比增长10.3%。

面向低碳化的输电网能效评价标准与技术

鉴于建设低碳节能型输电网可极大促进当今社会的节能减排工作,首先分析了低碳节能型输电网的提出背景及发展理念,论述了输电网低碳化、节能化水平的判断准则,然后结合制定指标体系的基本原则和思路,建立了有效的输电网低碳节能评价标准体系,并设计了与评价指标标准相对应的综合量化评价模型和方法,从而可实现对多个输电网样本低碳节能效益的量化评价对比,最后利用国内输电网企业的统计数据验证了评价标准和方法的合理性。

近海采油平台岸基供电系统成本效益优化

针对近海采油岸基供电项目建设运营存在的经济和环境效益不明等问题,考虑治污成本节约、发电成本节约和增值服务收益等要素,构建投资回报分析模型和非线性收益现值优化模型,通过数值分析验证模型的有效性。研究表明:政府补贴、能源价格在整体效益发挥中起到关键作用,并给出了针对性的管理建议。该研究可为优化资源配置、收回投资成本,实现整体收益最大化提供决策支持。

带式输送系统能源效率双层优化控制

针对水泥熟料带式输送系统的节能需求,提出了一种双层优化控制策略,外层为开环优化调度,以能效最优为目标,内层采用模型预测控制,采用较小的预测宽度,其目标为跟踪外层优化调度指令。双层优化策略既具备开环控制的全局优化特点,又具有较强的偏差补偿能力。以某水泥熟料带式运输系统为对象开展了仿真研究。结果表明,以常用的开关控制为参考,开环优化控制和双层优化控制都能显著节能、节费;但预测量偏差将导致开环优化无法应用;双层优化则可在满足约束的同时实现节能、节费,具有更好的应用价值。

企业电力能效评价研究和应用

随着化石能源资源的日益枯竭以及能源需求量的不断攀升,能源的可持续利用问题日渐成为全球最迫切解决的问题之一。企业电力能效评价作为一种基于电力需求侧管理的节能降耗重要途径,是推动中国实现“双碳”目标的重要举措。系统分析了企业电力能效评价的研究方法与指标体系构建原则,并给出了企业电力能效评价的一般性应用方法,这对帮助企业及时发现用电薄弱环节、降低企业成本、减少能源消耗、提高经济和环境效益具有一定的参考意义。

陕西省“煤改电”市场潜力及环境效益研究

通过调研陕西省冬季采暖热源来源情况及电能替代开展情况,以陕西省地热资源、污水处理量为基础,分析了陕西省"煤改电"的市场潜力。通过分析散烧煤、锅炉煤及电煤的排放情况,综合多项文献和实验数据,确定了冬季供热各类热源生产的污染物排放因子,得到了采用不同"煤改电"技术后获得的环境效益,为陕西省"煤改电"工作开展提供参考。

基于组合赋权法的煤改电项目综合效益评估方法研究

根据"煤改电"项目的实际特点,从社会效益、经济效益与配网运行状况3个维度建立了"煤改电"项目的综合效益评估指标体系。提出了一种熵权法和层次分析法相结合的组合赋权法,弥补了单一赋值法的不足,并给出"煤改电"项目综合效益的评估流程。选取陕西地区3个不同的"煤改电"项目作为算例,对其进行综合效益评分与对比,并针对项目中存在的问题给出了改进与治理方案,有利于"煤改电"项目的进一步实施与推广。

关于陕西公共建筑能效效益监管评价体系建设的思考

目前建筑领域是我国环境污染和气候变化的主要来源,发展绿色建筑是助推实现碳达峰、碳中和目标的重要抓手。系统介绍了公共建筑能效技术和能耗评价方法,针对陕西公共建筑能效管理中存在的问题,提出陕西公共建筑能效效益提升的创新思路,对陕西构建公共建筑能效效益监管评价体系具有一定借鉴意义。

税收优惠对高新技术企业激励效果分析——以A企业为例

税收优惠作为调控经济发展的一种工具,是政府当前用于激励高新技术企业发展不可或缺的一种有效措施。随着高新技术不断衍化和更新发展,针对高新技术企业的税收优惠形式和规模也在不断衍生和扩大。本文以A企业税收优惠应用效果为例,从企业视角出发,基于现行税收和文件依据,开展税收优惠对高新技术激励效果的应用研究,对于加快高新技术企业健康发展更具实践意义。

基于改进ADMM的含分布式光伏的配电网电压无功优化方法

由于所建立含分布式光伏(PV)的有源配电网电压无功优化模型是一个典型的非凸混合整数非线性优化模型,提出一种改进交替方向乘子法(ADMM)来求解含分布式光伏的配电网电压无功优化问题。首先以有载调压变压器和投切电容器组为例,建立一种新的广义可分解有源配电网电压无功优化模型,然后根据ADMM算法将有源配电网电压无功优化模型分解为2个子问题求解,并设计惩罚参数的自适应调节机制以加速收敛。在3个不同规模有源配电网算例上进行仿真测试,结果表明,所提出改进ADMM方法具有较好的收敛性和最优解。

考虑互联协同的分布式能源站低碳多目标选址规划研究

“双碳”目标和能源转型的大背景下,区域综合能源系统内部耦合关系不断丰富,对于碳排放的管理不断严格,考虑互联协同的分布式能源站低碳规划问题亟待解决。为此,首先讨论了互联协同分布式能源站空间性能参数矩阵;然后计及负荷-能源站的管线建设以及环境成本、能源站-能源站的互联管线长度、各个分布式能源站规划容量等关键因素,提出了一种考虑互联协同的分布式能源站低碳多目标选址规划模型;最后,讨论了负荷不确定性对分布式能源站选址规划的影响,并且基于基准负荷确定性场景,在某城市实际算例中验证并讨论了考虑低碳需求前后各个分布式能源站的选址结果对比。

基于CiteSpace的碳价领域研究热点与趋势分析

碳价是碳市场运行的核心,有效的价格信号可以引导资源的合理配置、激励企业转型升级以及降低社会总减排成本,因此,碳价的相关研究在国内外学术界备受关注。本研究以Web of Science(WoS)和中国知网(CNKI)数据库的2009-2022年4 218篇相关文献为研究对象,运用CiteSpace软件对碳价的研究现状和发展态势进行了总结和讨论,旨在为我国碳市场的健康发展提供参考和借鉴。研究表明:1)国际和国内的发文量均呈上升趋势,国际发文量相对更高,尽管我国在该领域的研究起步较晚,但发展势头最为迅猛,已经成为推动该领域快速发展的重要力量;2)WoS数据库和CNKI数据库的核心作者的研究方向和关注重点基本一致,即通过对碳价的主要影响因素和波动变化趋势进行分析,联合使用多种方法建立碳价预测模型,开展碳市场建设、定价机制和减排手段等方面的研究;3)2个数据库的碳价研究热点稍有差异,但总体趋同,最主要的聚类分别为“碳价”和“碳市场”,代表了目前碳价领域研究的2个主要方向;4)通过对国内外数据库文献的比较分析可知,未来需要继续推进碳交易体系的完善,拓展研究视角和研究对象,并加强对碳减排措施的深入研究。

考虑需求响应的数据中心余热系统运行优化

构建一种融合可再生能源的数据中心余热利用系统,实现余热的高效利用。同时,为进一步降低系统运行成本,引入基于用户侧柔性负荷调节的需求响应机制,研究动态削峰补贴价格下系统的运行表现。结果表明:选取补贴价格依次为0.149、0.141、0.190、0.145元/kWh时,系统取得最高净收益266158.4元,且随着蓄热装置容量的提升,系统净收益增长率由10.4%降低至1.6%,可再生能源消纳量呈现下降趋势。

电网需求侧资源动态分布式k-means聚类算法

为有效聚合电网需求侧资源,合理、高效利用电网资源,提出基于分布式k-means的电网需求侧资源动态聚类算法。通过基于置信半径的分布式k-means算法聚类采集到的电网需求侧资源数据,在模糊C均值进化神经网络中,以聚类得到的电网需求侧资源数据为输入向量,输出电网需求侧资源场景,依据场景存在概率,以电网侧资源日均峰谷差最小、DG消纳程度最高与日均负荷波动率最小为目标函数,以电网需求侧资源曲线波动率与负荷互补为约束条件,构建电网需求侧资源多场景聚类模型,经动态改变惯性因子(DCW)粒子群算法求解模型后,实现电网需求侧资源多场景聚类。试验结果表明:该方法可实现电网需求侧资源动态聚类,应用该方法聚类不同场景电网需求侧资源时的日负荷率较低,聚类效果较好,可满足实际电力需求侧资源动态聚类工作的需要。

上海市能源碳排放回顾性分解与前瞻性预测

经济和社会发展离不开能源的使用,巨大的能源消耗将会产生大量碳排放。论文建立了经济能源碳排放(EECE)模型,对上海市碳排放进行回顾性分解(2000—2017年)和前瞻性预测(2025年和2030年)。具体而言,通过结构分解分析、双比例平衡法以及时间序列法,从系统层面建立了历史分析与未来分析之间的动态联系。研究发现,上海市化石能源产生碳排放量最多的能源类型为煤炭行业,其次为石油行业。天然气行业是产生碳排放量最少的化石能源。电力和热力的生产和供应业、服务业与金属冶炼和轧制加工业是上海市历年产生碳排放最多的部门。最终需求水平是上海市能源消耗产生碳排放的主要驱动因素。碳排放产生强度是上海市降低能源消耗产生碳排放的主要驱动力。在碳达峰条件下,2025年与2030年碳排放数量大幅降低。

基于自编码多层感知器的电力负荷管理终端运行故障诊断方法

针对现有电力负荷管理终端运行故障辨识率低问题,提出一种基于自编码多层感知器的电力负荷管理终端运行故障诊断方法。首先,分析负荷管理终端运行状态指标与故障;其次,阐述自编码多层感知器电力负荷管理终端运行的故障诊断模型及其实现方法,通过终端运行技术指标时序数据的等间隔式滑动窗口,操作获取表征终端运行状态特征候选集合,采用自编码器AE特征选择子模型,提取最优特征子集,借助多层感知器MLP故障诊断辨识子模型,实现终端运行故障分类诊断;最后,通过实验验证所提方法有效性。结果表明所提方法能提升电力负荷管理终端运行故障辨识精确率、召回率和辨识效率,实现电力负荷管理终端运行故障的精细化诊断。

面向规模化空调负荷的聚合调控过程研究

近年来,我国电力需求持续增长。为进一步深化电力负荷管理,切实做好迎峰度夏(冬)能源电力保供工作,对深挖空调负荷的调控潜力、完善空调负荷聚合调控机制提出了更高的要求。首先,从物理建模、数据建模两个角度综述空调负荷预测模型和聚合模型,分析不同模型的适用性,并提出适合面向大规模空调负荷的多级聚合模型。然后,围绕调控模型和调控策略讨论现有优化调控进展。最后,结合国内发展现状从算法融合、双碳战略要求、负荷聚合系统高效运行等方面提出发展建议。

带式输送系统节能优化调度研究

带式输送系统具有运输量大、单位耗能低等优点,在水泥熟料输送中获得了应用。以带速和运输量控制为手段,研究水泥熟料带式输送系统的优化调度策略,旨在提升系统能源效率并抑制带速波动;还深入研究了优化时域宽度对调度策略性能的影响。选取某水泥熟料带式输送系统为例,分别在入库量波动、满负荷及低负荷3种工况下对优化调度策略进行了研究,结果表明:优化调度策略在3种工况下均取得了可观的节费率和节能率;当预测宽度大于等于4h,提出的调度策略即可获得较大收益,有效缩短了预测宽度。

新型电力负荷资源响应性能量化评估指标体系研究

随着能源和信息通信技术的快速发展,新型负荷资源参与运行控制已成为电网运行的重要成分。新型负荷资源的响应存在差异性和不确定性,准确地量化评估电网新型负荷资源的响应性能成为电网运行的重要任务。为此,在电网运行控制角度,建立了电网新型负荷资源需求响应性能评估体系,定义了反映响应及时性、响应准确性、响应可靠性和响应利用率的各项指标和计算方法,并通过示例,演示了需求响应各项响应性能指标的计算过程,通过对3种不同响应的响应性能指标的比较,验证了提出的响应性能量化评估指标符合响应性能的直观判断,还能提供更全面的评估信息,能够准确评估新型负荷资源的响应性能,为电网运行控制、需求响应的考核结算提供了依据。