[发明专利]一种基于电碳协调的购电优化方法

说明书

一种基于电碳协调的购电优化方法。其包括采集数据；计算出各个电厂单位发电量的CO₂、SO₂、NOx、固体颗粒物、废水和煤排放因子；建立以外部环境成本最低为目标，以发电能力、装机容量和污染物排放作为约束条件的购电优化模型；求解购电优化模型，计算出电网公司的外部环境成本，并做出购电优化决策等步骤。本发明效果：以最低的外部环境成本为目标，以发电能力、装机容量和污染物排放为约束，以此指导电力企业制定购电策略，实现电碳协调，减少购电决策的外部环境成本，提高清洁能源电力的并网竞争力，使电网企业在我国碳市场中发挥更加重要的作用，大力促进我国电力清洁化与低碳化，支撑我国低碳社会长期可持续发展。

技术领域

本发明属于电网购电优化技术领域，特别是涉及一种基于电碳协调的购电优化方法。

背景技术

温室气体大量排放会引发全球气候变暖，因此已经成为人类社会可持续发展最为重要和急待解决的问题之一。为了控制温室气体排放、遏制生态环境的持续破坏，应对气候变化、发展低碳经济已经成为当今国际和国内的重要议题和途径。中国作为二氧化碳排放大国，减排形势十分严峻，电力行业作为我国碳排放和碳减排的重要领域减排任务重大。

在我国电源结构中，火力发电占总发电量的比例约78％左右，电源结构十分不合理，高火力发电比重导致我国发电侧产生的CO₂排放占全国总CO₂排放的比重超过50％。除此之外，电力行业每年排放的SO、NO及粉尘等污染物占全国污染总量的40％。为解决电力行业的污染问题，电力企业需要注意对现有的设备安装排污环保设施，同时发展清洁能源发电技术，提高清洁能源电力并网水平，减少对火力发电的依赖，优化电源结构，但这些措施投入大、周期长，在现有情况下，优化电网公司的购电策略也是一个减少污染的好办法。

传统的购电计划制定依据在于购电成本最小化，这种制定方式没有考虑到外部环境成本。因此电力企业制定兼顾经济效益与环境效益的购电策略就显得尤为必要了。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于电碳协调的购电优化方法。

为了达到上述目的，本发明提供的基于电碳协调的购电优化方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)采集计算期内某地区电网公司中包括各个电厂的实际发电量、装机容量、 CO₂排放量、SO₂排放量、NOx排放量、固体颗粒物排放量、废水排放量和未燃尽的煤排放量在内的数据；

2)利用上述数据计算出各个电厂单位发电量的CO₂、SO₂、NOx、固体颗粒物、废水和煤排放因子；

3)根据步骤2)获得的排放因子，建立以外部环境成本最低为目标，以发电能力、装机容量和污染物排放作为约束条件的购电优化模型；

4)求解上述购电优化模型，计算出电网公司的外部环境成本，并做出购电优化决策。

在步骤1)中，所述的计算期内某地区电网中包括各个电厂的实际发电量、装机容量、CO₂排放量、SO₂排放量、NOx排放量、固体颗粒物排放量、废水排放量和未燃尽的煤排放量在内的数据的方法是：

从该地区电网公司现有的电厂的污染物排放监测系统、各省网交易系统中，采集各个电厂的实际发电量、装机容量、CO₂排放量、SO₂排放量、NOx排放量、固体颗粒物排放量、废水排放量和未燃尽的煤排放量等数据。水电厂、风电厂及光伏电厂的污染物排放量可视为0。

在步骤2)中，所述的利用上述数据计算出各个电厂单位发电量的CO₂、SO₂、 NOx、固体颗粒物、废水和煤排放因子的方法是：

各计算公式如下：