基于电力系统碳排放流理论的碳排放分摊模型

【摘要】：因人类活动导致温室气体的过多排放而造成的全球气候变暖给人类发展带来了严峻的挑战。欲有效缓解和抑制全球变暖趋势,减少CO2排放是最直接有效的方法。电力系统作为我国CO2排放主要排放部门,需承担重要减排责任。系统内部,对生产环节实时产生的CO2排放其产权进行合理分配,每个具有产权的参与者根据分配结果进行责任承担,有利于系统内部减排资源的优化配置等并最终促进国家在国际上减排目标顺利完成。因此,电力系统碳排放分摊模型的建立具有明显实际意义。对此,本课题基于电力系统碳排放流理论,建立了电力系统实时碳排放分摊模型。所做主要研究内容如下：首先,详细介绍碳排放流理论的定义及其指标体系,讨论碳排放流理论及其计算方法适用于分摊模型的特点优势。由于分摊模型的实际操作对象为实际有损网络,针对原有碳流计算方法仅适用于无损网络的局限性,在分析电力潮流等边界约束对碳流分布影响后,改进了适用于有损网络的碳流计算方法,并详细梳理介绍其过程步骤。其次,在改进并适用于有损网络的碳流分布计算方法基础上,针对原碳流分布机理特征分析模型仅适用于无损网络和偏重碳流转移路径分析两个特点,增加机组注入碳排放流与系统支路有功损耗引起的碳排放流关联分析部分,使溯源模型侧重于生产-消费角度分析。同时,辅以逆流潮流追踪进行对比验证,对比算例结果及分析皆验证了模型的正确性与优越性。最后,借鉴电力系统负荷分析理论,将火电机组产生碳排放按照其所对应电能的用途分成综合用电负荷碳排放、网损碳排放、厂用电碳排放等3部分。在此思路下,提出了电力系统碳排放分摊目标及原则,并建立了详细的碳排放分摊模型,包括明确的分摊对象、合适的时间尺度、科学的计量方法、合理的分摊配额以及详细的模型步骤等。通过算例及详细的分摊模型使用注意事项与细节分析说明,结果验证了该分摊模型的科学合理性以及在操作性、可行性等方面所具有优势。本文以电力系统碳排放流为基础,对电力系统碳排放分摊模型进行了讨论与设计,并通过算例分析证明了所建立模型和求解算法的正确性和可行性,希望对电力系统的碳排放产权分配及责任分摊研究与政策制定都具有一定的参考价值。
【关键词】：低碳电力技术 碳排放流 碳流溯源 碳排放结构 分摊模型
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X773