電工電氣雜志社

考慮碳交易機制的多能源系統調度方法

來源：電工電氣發布時間：2025-04-03 13:03瀏覽次數：81

考慮碳交易機制的多能源系統調度方法

田世東¹，陳文濤¹，王萬斌¹，鄭文立¹，田光陽¹，鐘建偉²，陸陳²，梁會軍²

(1 國網湖北省電力有限公司恩施供電公司，湖北恩施 445000；

2 湖北民族大學智能科學與工程學院，湖北恩施 445000)

摘要：裝備電轉氣和碳捕集系統的熱電聯產機組參與的多能源系統是提升新能源消納能力的有效解決方案，但熱電聯產的碳排放對系統的環境和成本提出了挑戰。構建了含 CHP 模型及新能源的多能源系統框架并結合碳交易(CET)與綠色證書交易(GCT)交互機制，提出了一種快速求解計算量大的多能源系統優化調度問題的優化方法，降低系統的運行成本以及碳排放量。隨著優化調度問題維度的增加，傳統優化算法不能在短時間內作出適當的調度決策，提出了一種混沌蜣螂優化算法用于求解上述優化模型。算例結果表明，上述模型及方法可降低系統的成本和環境污染，進一步體現綠色優化調度的價值。

關鍵詞： 多能源系統；熱電聯產；碳交易機制；綠色證書交易機制；蜣螂優化算法

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2025)03-0010-06

Multi-Energy System Scheduling Method Considering

Carbon Emissions Trading Mechanism

TIAN Shi-dong¹, CHEN Wen-tao¹, WANG Wan-bin¹, ZHENG Wen-li¹, TIAN Guang-yang¹, ZHONG Jian-wei², LU Chen², LIANG Hui-jun²

（1 Enshi Power Supply Company of State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd, Enshi 445000, China;

2 College of Intelligent Systems Science and Engineering, Hubei Minzu University, Enshi 445000, China）

Abstract: Multi-energy systems involving cogeneration units equipped with power-to-gas and carbon capture systems are an effective solution to enhance the capacity of new energy consumption, but the carbon emissions of cogeneration pose challenges to the environment and cost of the system. In this paper, a multi-energy system framework with CHP model and new energy is constructed and combined with the interaction mechanism of carbon emissions trading (CET) and green certificate trading (GCT), an optimization method is proposed to quickly solve the optimization scheduling problem of multi-energy system with heavy computation, so as to reduce the operating cost and carbon emission of the system. As the dimensions of the optimized scheduling problem increase, traditional optimization algorithms cannot make appropriate scheduling decisions in a short time. Therefore, a chaotic dung beetle optimization algorithm is proposed to solve the aforementioned optimization model. The case study results show that the above model and method can reduce the cost and environmental pollution of the system, further reflecting the value of green optimized scheduling.

Key words: multi-energy system; cogeneration; carbon emissions trading mechanism; green certificate trading mechanism; dung beetle optimization algorithm

參考文獻

[1] 馬恒瑞，王波，王蔚，等. 城市綜合能源系統協同調控與互動交易研究綜述[J] . 高電壓技術，2024，50(4) ：1357-1375.

[2] 葛磊蛟，李京京，李昌祿，等. 面向零碳園區的綜合能源系統優化運行技術綜述[J] . 電網技術，2024，48(5) ：1821-1835.

[3] 王佳蕊，李德鑫，冷峻，等. 電-氣-氫-熱-風-光耦合綜合能源系統分層級 Energy Hub 建模方法[J].可再生能源，2023，41(8) ：1080-1088.

[4] 趙鵬，袁川來，夏俊濤，等. 基于孤島型直流微電網的自適應下垂控制研究[J] . 電工電氣，2024(9) ：1-5.

[5] 曾珠梅，孫建梅. 計及電-氣-熱需求響應的區域綜合能源系統運行優化[J] . 電力工程技術，2024，43(5) ：48-57.

[6] 崔楊，周慧娟，仲悟之，等. 考慮廣義儲能與火電聯合調峰的日前-日內兩階段滾動優化調度[J]. 電網技術，2021，45(1) ：10-19.

[7] FAN J L, YU P, LI K, et al.A levelized cost of hydrogen(LCOH)comparison of coal-to-hydrogen with CCS and water electrolysis powered by renewable energy in China[J].Energy，2022，242 ：123003.

[8] 吳靜，德格吉日夫，譚忠富，等. 計及 P2G 與 CCHP 技術的綜合能源系統多目標協同優化模型[J]. 電測與儀表，2021，58(5) ：20-30.

[9] XI Yufei, FANG Jiakun, CHEN Zhe, et al.Optimal coordination of flexible resources in the gasheat-electricity integrated energy system[J].Energy，2021，223 ：119729.

[10] HE Liangce, LU Zhigang, ZHANG Jiangfeng, et al.Low-carbon economic dispatch for electricity and natural gas systems considering carbon capture systems and power-to-gas[J].Applied Energy，2018，224(15) ：357-370.

[11] JIN Shunping, WANG Shoupeng, FANG Fang.Game theoretical analysis on capacity configuration for microgrid based on multi-agent system[J].International Journal of Electrical Power & Energy Systems，2021，125 ：106485.

[12] 王喜平，杜蕾，趙樹軍，等. 基于復合實物期權的燃煤電廠碳捕獲與儲存投資決策研究[J] . 中國電力，2016，49(7) ：179-184.

[13] 曹翠.含 P2G 的微電網多時間尺度能量管理策略研究[D].保定：華北電力大學，2021.

[14] 林永君，曹翠，李靜，等. 計及碳捕獲的含 P2G 微電網能量調度模型[J] . 熱力發電，2021，50(8) ：95-103.

[15] 熊軍華，焦亞純，王夢迪. 計及電轉氣的區域綜合能源系統日前優化調度[J] . 現代電力，2022，39(5) ：554-561.

[16] 齊世雄，王秀麗，邵成成，等. 極端事件下電-氣混聯綜合能源系統的恢復力分析[J] . 電網技術，2019，43(1) ：41-49.

[17] XUE Jiankai, SHEN Bo.Dung beetle optimizer:A new meta-heuristic algorithm for global optimization[J].The Journal of Supercomputing，2023，79(7) ：7305-7336.

返回索引列表

SUBSCRIPTION MANAGEMENT

發行征訂

考慮碳交易機制的多能源系統調度方法