低碳電力調度方式及其決策模型

鄭宇寧

摘 要：隨著社會的發展和時代的進步，我們國家的經濟水平有了很大程度的提升，國民經濟水平也逐年提高。在這樣的經濟大背景之下，我們國家的電力市場需求也不斷的升高。這就對我們國家的電力調度工作提出了更高的要求。并且，由于我們國家以往不顧忌后果的工業發展，使得我們國家的自然環境遭到了破壞。面對日益嚴重的環境問題，我們國家提出了低碳生產的理念。電力作為我們國家的民生行業，應該做好榜樣。因此，對低碳電力調度方式及其決策模型研究有著鮮明的現實意義。

關鍵詞：低碳；電力調度方式；決策；模型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.155

0 前言

伴隨著改革開放的不斷發展，我們國家的經濟建設和社會建設在近幾年取得了飛速的發展。電力行業作為我們國家社會發展和建設的主要行業，其發展具有著良好的榜樣作用。隨著科學技術的不斷發展，我們國家的電力使用產品逐漸增多。電力需求量也逐漸增大。為了保障電力用戶的用電需求，所以電力調度工作顯得尤為重要。并且隨著工業的不斷發展，我們國家的環境問題也不容樂觀。各個行業的生產也都以低碳為主要目標。因此，對低碳電力調度方式及其決策模型研究有著鮮明的現實意義。

1 傳統電力調度的主要方式及存在的問題

電力調度其實可以說是一個具有一半預測性質的工作。電力調度需預測電力系統中的電力負荷情況，然后進行調度方案設計及電力調度工作。簡單的來說，電力調度系統在預測了電力符合的前提下，對電力設備運行的方式和運行狀態進行調配。對于傳統的電力調度來說，其主要是基于電能本身，按階段進行模式劃分，主要圍繞著電力調度的均勻性原則進行調度，并且由“三公性調度”發展到，以節約能源為主的“節能型調度”，加之考慮到企業發展的本身利益，其中還包括了了“經濟調度”。以上三種調度方式組成了傳統調度的基本調度體系。這三種調度方式因為形成的原因不同，所以其間不具有可比性。對于其本身來說也具有各自的優缺點。“三公性調度”主要針對的是電力調度的公平性，以實現資源合理化配置為主要目的，有利日常生產的穩定。“節能型調度”從字面上理解就是主要以資源節約最大化為主要目的，以此來達到對生產時產生的有害物質的控制，例如二氧化硫等溫室氣體的排放。“經濟調度”主要針對的是電力調度成本的問題，為達到企業電力調度成本最小化。是利于企業發展的一種調度方式[1]。

從上述來看，這三種調度方式都具有其自身的優點，但是這三種調度方式也都沒有考慮生產中二氧化碳的問題，也沒有針對二氧化碳的排放量進行調度設置。雖然我們一直都在重視工業生產與環境之間的問題，但是確忽略了對于二氧化碳的的回收和利用。

2 低碳電力調度的決策模型

2.1 模型框架

傳統的電力調度模型通常是以各類電源的負荷曲線為主要決策內容。所做出的電力調度方案需要滿足以下幾個方面的條件：電源技術特性、網絡傳輸條件、系統負荷需求、調峰約束等[2]。并且在電力調度中需要達到最小調度成本，保證企業的基本經濟效益和發展。而在低碳環境下，傳統的調度方式將會有重大的改變。其主要體現在三個方面：

（1）擴充模型的決策變量。隨著碳捕集及其他一些低碳技術的引入，將會使電力系統內部的電源品種呈現多樣化的特點。并且將會對各類電源設備的電探調度特性技術進行從新的考慮。將二氧化碳的排放作為一種需要考慮的決策內容引入調度決策中去，從而來擴沖模型的決策變量[3]。（2）增加目標函數的組成項。對于低碳環境下的電力調度系統來說，在引入了碳交易、碳價、碳稅等政治因素之后，將會賦予二氧化碳排放相應的經濟價值，并且會將其作為決策目標中的一種重要組成部分。（3）增加模型的約束條件。隨著低碳生產理念的不斷深入，加之政府的宏觀調控。在生產中，我們引入了碳減排承諾條例和強制減排目標等，增加了電力調度系統中的約束條件，從生產政策層面使“電平衡”和“碳平衡”相互協調[4]。

通過以上論述，我們在傳統電力調度體系之下結合低碳要求，構建了低碳電力調度決策模型如圖一所示，圖中的陰影部分傳統電力調度模型，虛線部分是在低碳環境之下改進的并增加的新內容。

2.2 數學描述

決策變量主要包括兩大類： 第一，對于近零碳排放電源，二氧化碳排放恒為零；第二對于普通化石燃料類電源二氧化碳排放與發電量一一對應，無需作為單獨的決策變量。而對于碳捕集電廠，其發電量和二氧化碳排放量將分別作為單獨的決策變量出現[5]。采用低碳的電力調度方式，為電力產業的發展轉型提供了一個新的視野，低碳化發展成為電力產業結構調整的主要趨勢。面對低碳環保發展的大潮流，電力產業作為主要的能源產業引入低碳理念，提高能源的使用率，對其他產業的結構轉型起到重要的表率作用。

3 結論

電力行業是我們國家社會建設和發展的基礎行業，是我們國家的民生工程。任何時候我們都應該注重電力行業的發展。而電力調度工作雖然是電力運行大系統中的一個基礎環節。但是電力調度對于促進電力更好的傳輸，保證輸電安全有著重要的作用。因此，我們同樣不能忽略了電力調度的管理工作。隨著環境問題的日漸復雜，電力部門應該做出低碳生產的表率，電力調度部門更應該以身作則。雖然現如今的電力調度低碳化還存在問題。但是改革不是一蹴而就的，我們應該堅實的走好每一步。

參考文獻：

[1]劉曉.新能源電力系統廣域源荷互動調度模式理論研究[D].華北電力大學，2012.

[2]張徐東.低碳背景下電力系統規劃與運營模式及決策方法研究[D].華北電力大學，2013.

[3]柴大鵬.低碳背景下大規模風電并網消納決策模型及方法研究[D].華北電力大學，2015.

[4]朱澤磊，周京陽，韓忠旭，潘毅. 基于多階段不同政策機制的低碳電力調度模型[J].電網技術，2013（02）：287-294.

[5]席俊榮.淺談低碳電力調度及其方式[J].科技創新導報，2015（17）：230.