【摘要】：改革開放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,取得了舉世矚目的成就,國(guó)家GDP總產(chǎn)值已經(jīng)超越日本,成為僅次于美國(guó)的世界第二大國(guó)。但伴隨經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),我國(guó)能源消耗量也與日俱增,且受到以一次能源為主的能源結(jié)構(gòu)影響,以CO2、S02、NOx及霧霾等為代表的污染排放量也逐年增加,國(guó)內(nèi)環(huán)境狀況逐漸下降,但作為發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍是主要任務(wù),這導(dǎo)致我國(guó)經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境置換的矛盾越來(lái)越明顯。電力產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)的主要能源供給單位,在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行節(jié)能減排對(duì)于緩解國(guó)家整體能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)間的矛盾有著重要的意義。分析我國(guó)的電源結(jié)構(gòu)可知,火電機(jī)組發(fā)電占總發(fā)電量比重仍然高于80%,這使得電力系統(tǒng)發(fā)電能耗和污染物排放對(duì)于國(guó)家整體能源與減排環(huán)境有著決定性的影響,研究如何改善我國(guó)電源結(jié)構(gòu),增加清潔能源發(fā)電,降低發(fā)電能耗、污染物排放與發(fā)電成本有著重要的理論和實(shí)踐意義。結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究可知,在發(fā)電機(jī)組間開展發(fā)電置換,能夠有效的降低火力發(fā)電,增加可再生能源發(fā)電,改善電源結(jié)構(gòu),尤其當(dāng)水電大規(guī)模并網(wǎng)時(shí),在降低系統(tǒng)發(fā)電能耗、污染物排放量的同時(shí),還能夠降低系統(tǒng)整體的發(fā)電成本。因此,為了解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)、能源與污染物排放量間的發(fā)展窘境,在未來(lái),更加深入的開展機(jī)組間發(fā)電置換有著重要的意義。但傳統(tǒng)的機(jī)組發(fā)電置換往往不能兼顧發(fā)電置換節(jié)能、減排和低成本的要求,這就需要改變現(xiàn)有發(fā)電置換模型,引入一種新的發(fā)電置換匹配依據(jù),撮合機(jī)組參與發(fā)電置換交易,本文把能耗、排放、發(fā)電成本統(tǒng)一在一個(gè)等效當(dāng)量成本,即發(fā)電績(jī)效成本上面,然后以發(fā)電績(jī)效成本作為主要的發(fā)電置換依據(jù),構(gòu)建各類型發(fā)電置換交易模型,本文主要的研究工作有以下幾個(gè)方面： (1)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在機(jī)組間發(fā)電置換交易研究方面的相關(guān)成果,介紹了我國(guó)當(dāng)前發(fā)電置換的基本理論、基本模式、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制,對(duì)比分析了不同發(fā)電模式的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,為下文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。 (2)針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電置換交易模式的不足,提出了機(jī)組發(fā)電績(jī)效的基本概念,介紹了績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)的基本內(nèi)容,并從節(jié)能、減排和低成本等方面構(gòu)建了機(jī)組發(fā)電績(jī)效綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并提出了基于集成賦權(quán)的理想物元可拓模型,對(duì)機(jī)組發(fā)電績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià),通過算例分析驗(yàn)證了所提方法的有效性和適用性。 (3)在對(duì)火電機(jī)組間發(fā)電置換可行性論文的基礎(chǔ)上,分別構(gòu)建了基于發(fā)電績(jī)效的機(jī)組發(fā)電置換與效益分配模型、基于多任務(wù)委托代理的機(jī)組發(fā)電置換優(yōu)化模型和基于環(huán)境與成本約束的機(jī)組發(fā)電調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型,算例分析顯示,以發(fā)電績(jī)效作為發(fā)電置換匹配依據(jù),更能夠兼顧節(jié)能、減排和低成本等方面的要求,多任務(wù)委托代理模型適用于火電機(jī)組間發(fā)電置換優(yōu)化模型。 (4)從水電資源條件、水火電機(jī)組發(fā)電能耗與成本等方面論證了水火發(fā)電機(jī)組發(fā)電置換的可行性,分別構(gòu)建了基于發(fā)電績(jī)效和基于多目標(biāo)CVaR模型的水火發(fā)電置換優(yōu)化模型及水火電機(jī)組兩階段調(diào)度優(yōu)化模型,算例分析顯示,多目標(biāo)CVaR模型能夠有效的反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)偏好程度對(duì)系統(tǒng)調(diào)度結(jié)果的影響,水火電機(jī)組兩階段調(diào)度優(yōu)化模型能夠降低系統(tǒng)發(fā)電能耗、污染物排放和成本,提升系統(tǒng)發(fā)電績(jī)效水平。 (5)介紹了我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀、問題并提出了相應(yīng)的解決途徑,引入機(jī)會(huì)約束規(guī)劃辦法,構(gòu)建了風(fēng)火電機(jī)組發(fā)電績(jī)效置換優(yōu)化模型,提出了基于熵權(quán)模糊滿意度的模型求解算法,算例分析顯示,風(fēng)火電機(jī)組發(fā)電績(jī)效置換模型能夠得到更為均衡的系統(tǒng)調(diào)度方案,反映不同置信水平對(duì)系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度的影響,具有適用性。 (6)從全壽命周期的視角分析了風(fēng)電、火電與抽水蓄能電站的聯(lián)合運(yùn)行效益,引入LHS方法對(duì)風(fēng)電出力情景進(jìn)行模型,分別構(gòu)建了基于MLSAD方法和Mean-CVaR方法的多類型發(fā)電機(jī)組調(diào)度優(yōu)化模型,并通過算例分析對(duì)比分析了兩種模型在求解多類型發(fā)電機(jī)組調(diào)度模型的有效性,結(jié)果顯示,隨著風(fēng)電預(yù)測(cè)功率誤差方差的增大和置信水平要求的提高,系統(tǒng)運(yùn)行成本風(fēng)險(xiǎn)均有所增加,所提方法與實(shí)際相符,適用于多類型發(fā)電機(jī)組調(diào)度優(yōu)化問題。
【圖文】：

為了分析火電機(jī)組間發(fā)電績(jī)效置換的可行性，本節(jié)統(tǒng)計(jì)了我國(guó)2011年火電機(jī)組的裝機(jī)結(jié)構(gòu)，，具體見圖4-1所示。從我國(guó)全國(guó)單機(jī)6000千瓦及以上火力發(fā)電機(jī)組分類情況來(lái)看，我國(guó)裝機(jī)容量為10萬(wàn)千瓦以下的機(jī)組比重仍占有10%左右，而10萬(wàn)千瓦至30萬(wàn)千瓦機(jī)組裝機(jī)比重約為15%，60萬(wàn)千瓦裝機(jī)以上的機(jī)組比重約為34%，可見我國(guó)火電裝機(jī)結(jié)構(gòu)仍不是很合理，30萬(wàn)以下的小容量發(fā)電機(jī)組在我國(guó)當(dāng)前的發(fā)電機(jī)組中仍占有較大的比重，而60萬(wàn)千瓦以上的發(fā)電機(jī)組所占比重并不是很高。全國(guó)火電機(jī)組容量（萬(wàn)千瓦）霞 ■機(jī)組300萬(wàn)千瓦他能 <100 萬(wàn)囊 |EEE圖4-1全國(guó)單機(jī)6000千瓦及以上火力發(fā)電機(jī)組分類情況Fig.4-1 China's thermal power generating units capacity more than 6,000 kilowatts classification數(shù)據(jù)來(lái)源：《2011年屯力T.業(yè)統(tǒng)汁資料匯編》，中W屯力企業(yè)聯(lián)六會(huì)47

圖4-2各區(qū)域單機(jī)6000千瓦及以上火力發(fā)電機(jī)}D分類情況Fig.4-2 Regional thermal power generating units capacity more than 6,000 kilowatts classification據(jù)來(lái)源：《2011年電力I:業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編》，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)1.3火電機(jī)組電能替代可行性分析機(jī)組容量越大，發(fā)電煤耗越小，發(fā)電效率越高。容量1000MW的大型機(jī)組發(fā)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2534559