電力行業(yè)低碳化的關(guān)鍵要素分析及其對(duì)電源規(guī)劃的影響分析

摘要：：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)的電力行業(yè)取得了較大程度上的發(fā)展，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。而隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)電力行業(yè)提出了更高的要求，其中較為重要的一個(gè)指標(biāo)便是低碳化，而電力行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)低碳化，就必須把握好其中的關(guān)鍵要素。本文主要針對(duì)電力行業(yè)低碳化的關(guān)鍵要素分析及其對(duì)電源規(guī)劃的影響進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：電源規(guī)劃 CO2減排模式 低碳電力技術(shù) CO2交易機(jī)制

1、電源規(guī)劃模式分析

1.1 傳統(tǒng)電源規(guī)劃模式

電源規(guī)劃在電力行業(yè)之中有著十分重要的地位與作用，良好的電源規(guī)劃能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的發(fā)展與運(yùn)行起到極大的促進(jìn)作用，相反，電源規(guī)劃不合理，則有可能阻礙電力系統(tǒng)的運(yùn)用與發(fā)展。對(duì)于傳統(tǒng)電源規(guī)劃來(lái)說(shuō)，其決策內(nèi)容主要是以規(guī)劃期內(nèi)的電源投產(chǎn)計(jì)劃，它主要包含了兩個(gè)方面：一方面，它決策何時(shí)何地投產(chǎn)何種類型的機(jī)組；另一方面，它也同時(shí)決定各種機(jī)組的擴(kuò)展規(guī)模。傳統(tǒng)電源的規(guī)劃存在其固定的指標(biāo)，要求所得到的規(guī)劃方案能夠滿足未來(lái)的電力負(fù)荷要求，除此之外，還應(yīng)該對(duì)電網(wǎng)的傳輸能力、與宏觀層面上的能源資源供應(yīng)等各類約束條件進(jìn)行有效的滿足。并在此基礎(chǔ)之上，能夠?qū)σ?guī)劃期內(nèi)的整體投入成本達(dá)到最低的目標(biāo)優(yōu)化進(jìn)行一定程度上的保證。

1.2 低碳化目標(biāo)的電源規(guī)劃模式

在以低碳化為目標(biāo)的電源規(guī)劃模式之下，對(duì)各種低碳要素進(jìn)行了有效的引入，這些要素包含的內(nèi)容較為廣泛，主要有以下幾種：低碳電力技術(shù)的運(yùn)用、CO2 排放交易機(jī)制的開展以及CO2 減排約束目標(biāo)的制定等.這種低碳化目標(biāo)的電源規(guī)劃模式是對(duì)傳統(tǒng)電源規(guī)劃模式的改革與發(fā)展。低碳化目標(biāo)的電源規(guī)劃模式見圖1：

在上圖中，存在著灰色與白色兩種顏色的框圖，灰色框圖模塊代表了傳統(tǒng)電源規(guī)劃的模式框圖，而白色模塊則代表了包含低碳元素的新功能模塊。出于對(duì)未來(lái)多種潛在發(fā)電技術(shù)與低碳技術(shù)的考慮，低碳化目標(biāo)的電源規(guī)劃在決策上做了較大程度上的擴(kuò)展；對(duì)于環(huán)境、能源、氣候變化等多方面的考慮與低碳戰(zhàn)略的實(shí)施將為電源規(guī)劃的優(yōu)化過程帶來(lái)更緊的可行空間與約束條件； 而對(duì)于碳交易與減排成本等方面的考慮， 又將極大地影響模型目標(biāo)函數(shù)的組成與結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)電源規(guī)劃模式的主要目標(biāo)是對(duì)安全與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行有效的保障，而低碳化目標(biāo)的電源規(guī)劃則與之不同，它主要從“大能源”系統(tǒng)的角度出發(fā)，對(duì)電力行業(yè)發(fā)展的各個(gè)要素進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，促使規(guī)劃模型更為協(xié)調(diào)，并搭建了系統(tǒng)化的“能源——經(jīng)濟(jì)——環(huán)境”三方面的規(guī)劃模型。

2、電源規(guī)劃模型中的低碳要素及其對(duì)電源規(guī)劃的影響

2.1 低碳電力技術(shù)

目前狀況下，低碳電力技術(shù)主要包含以下內(nèi)容：高效發(fā)電技術(shù)、低碳電源技術(shù)以及碳捕捉與存儲(chǔ)技術(shù)等。在新型的電源規(guī)劃模式之中，通過對(duì)各類低碳技術(shù)進(jìn)行有效的引入，使得模型的內(nèi)涵得到較大程度上的擴(kuò)展，并對(duì)模型所處理的變量規(guī)劃與類型進(jìn)行了有效的增加，這些都將對(duì)模型的目標(biāo)與約束條件產(chǎn)生影響.

首先，對(duì)不同低碳技術(shù)的階段性選擇與運(yùn)用程度決策，將成為規(guī)劃模型新的決策變量；通過對(duì)不同的低碳技術(shù)進(jìn)行有效的使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于各個(gè)電源品種在規(guī)劃期內(nèi)的發(fā)展優(yōu)先級(jí)的改變，這樣一來(lái)，將最終改變規(guī)劃結(jié)果。其次，通過對(duì)不同低碳技術(shù)與電源品種的有效結(jié)合，可以產(chǎn)生出不同的效果，往往會(huì)帶來(lái)不同的技術(shù)成本以及減排效應(yīng)，而這些都將會(huì)對(duì)模型的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生較大程度上的影響。最后，低碳技術(shù)在發(fā)展的過程中，具有階段性與不確定性的特點(diǎn)，因此需要對(duì)技術(shù)的成熟度、開發(fā)規(guī)模與實(shí)施階段等約束條件進(jìn)行充分的考慮。

2.2 CO2交易機(jī)制

為了對(duì)溫室氣體減排進(jìn)行有效的促進(jìn)，《京都協(xié)議書》對(duì)3個(gè)CO2交易機(jī)制進(jìn)行了設(shè)定，這三個(gè)交易機(jī)制分別是聯(lián)合履行、清潔發(fā)展機(jī)制以及排放貿(mào)易。目前狀況下，我國(guó)主要參加清潔發(fā)展機(jī)制。然而，在CO2交易市場(chǎng)不斷發(fā)展的環(huán)境之下，我國(guó)很有可能在不遠(yuǎn)的將來(lái)參加排放貿(mào)易機(jī)制。各種CO2機(jī)制的引入， 無(wú)疑將對(duì)傳統(tǒng)的規(guī)劃模式產(chǎn)生影響。

電源規(guī)劃方案的不同，將會(huì)導(dǎo)致存在差異的CO2排放軌跡與分布，從而在整體上產(chǎn)生一定的CO2交易額度，而這種交易額度可以為正，也可以為負(fù)；在對(duì)CO2交易機(jī)制進(jìn)行引入之后，就可以對(duì)這一額度進(jìn)行一定程度的交易，并由此獲得相應(yīng)的收益與支出，進(jìn)而對(duì)原來(lái)規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性造成改變。由此，我們可以發(fā)現(xiàn)：如果在相應(yīng)的規(guī)劃之中不對(duì)CO2交易計(jì)劃進(jìn)行考慮，就很有可能偏離了最優(yōu)的規(guī)劃方案。所以，應(yīng)該把不同交易平臺(tái)上的交易額度與價(jià)格作為待決策變量引入模型， 并相應(yīng)滿足各類交易機(jī)制本身的約束條件。

2.3 CO2減排目標(biāo)

通過將減排目標(biāo)作為強(qiáng)制約束，可以對(duì)CO2排放量進(jìn)行直接而有效的控制，起作用原理較為簡(jiǎn)單，相當(dāng)于對(duì)傳統(tǒng)的電源規(guī)劃模式進(jìn)行改變，在其中增加一定的約束條件，對(duì)于任意規(guī)劃年，有：

在上述式子中，N指的是所有的機(jī)組集合；gk指的是機(jī)組k的年發(fā)電量；ek指的是機(jī)組k生產(chǎn)單位電能的CO2排放量。

3、結(jié)束語(yǔ)

本文主要針對(duì)電力行業(yè)低碳化的關(guān)鍵要素分析及其對(duì)電源規(guī)劃的影響進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)傳統(tǒng)的電源規(guī)劃模式與低碳化目標(biāo)的電源規(guī)劃模式進(jìn)行了一定程度的介紹，并做了簡(jiǎn)要的對(duì)比分析。然后在此基礎(chǔ)之上分析了電源規(guī)劃模型中的低碳要素及其對(duì)電源規(guī)劃的影響，希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來(lái)幫助。

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