本文關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)下碳捕集電廠靈活運(yùn)行隨機(jī)優(yōu)化

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【摘要】：電力行業(yè)是二氧化碳排放的主要領(lǐng)域,面臨巨大減排壓力,碳捕集電廠可以大規(guī)模、高效率降低碳排放,為發(fā)展低碳電力系統(tǒng)提供了新的途徑。但碳捕集電廠的捕集能耗高、成本大,因此有必要研究碳捕集電廠靈活運(yùn)行方式降低減排成本。而碳交易市場(chǎng)與電力市場(chǎng)給碳捕集電廠運(yùn)行帶來了不確定性,因而分析不確定性因素對(duì)碳捕集電廠優(yōu)化運(yùn)行的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。碳捕集機(jī)組的碳捕集率與計(jì)劃上網(wǎng)功率受碳排放權(quán)價(jià)格、碳排放權(quán)配額的影響,以機(jī)組售電費(fèi)用、發(fā)電燃料成本、碳排放權(quán)交易成本為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建機(jī)組碳捕集率與計(jì)劃上網(wǎng)功率優(yōu)化模型。并在多情景碳排放權(quán)配額與碳排放價(jià)格下,仿真分析碳捕集機(jī)組的計(jì)劃上網(wǎng)功率與碳捕集率,探討機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與碳減排特性。結(jié)果表明合理的碳排放權(quán)配額與碳排放權(quán)價(jià)格可以提高發(fā)電商捕集碳的積極性。電價(jià)與碳排放權(quán)價(jià)格具有隨機(jī)性,并且其隨機(jī)性對(duì)碳捕集機(jī)組靈活運(yùn)行的影響不可忽略,故對(duì)此問題需要采用相關(guān)不確定性優(yōu)化方法加以解決。目前對(duì)不確定問題的建模方法有隨機(jī)規(guī)劃與魯棒優(yōu)化,而隨機(jī)規(guī)劃中超分位數(shù)方法具有凸性與單調(diào)性等良好數(shù)學(xué)特性,并已廣泛用于處理電力系統(tǒng)中不確定問題。針對(duì)超分位數(shù)的良好數(shù)學(xué)特性,本文對(duì)單隨機(jī)變量超分位數(shù)進(jìn)行改進(jìn),提出并推導(dǎo)了多隨機(jī)量超分位數(shù)方法,用于解決同時(shí)涉及電價(jià)和碳排放權(quán)價(jià)格隨機(jī)性的碳捕集電廠中隨機(jī)優(yōu)化問題。采用多隨機(jī)量超分位數(shù)方法刻畫電價(jià)與碳排放權(quán)價(jià)格隨機(jī)性對(duì)售電損失成本與碳排放權(quán)交易成本的影響。以發(fā)電燃料成本、碳排放權(quán)交易成本、售電損失成本為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建多隨機(jī)量超分位數(shù)的機(jī)組碳捕集率隨機(jī)優(yōu)化模型。算例分析表明,同時(shí)計(jì)及電價(jià)與碳排放權(quán)價(jià)格波動(dòng),積極響應(yīng)了電力市場(chǎng)和碳交易市場(chǎng)機(jī)制,通過合理制定置信水平靈活調(diào)節(jié)碳捕集可以降低碳捕集機(jī)組綜合運(yùn)行成本費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)碳捕集機(jī)組經(jīng)濟(jì)低碳運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：隨機(jī)規(guī)劃 不確定性優(yōu)化方法 多隨機(jī)變量超分位數(shù)方法 碳捕集與封存技術(shù) 碳捕集率 碳排權(quán)放權(quán)價(jià)格 電價(jià)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM62
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 研究背景與意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 碳交易市場(chǎng)概述與發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 碳交易市場(chǎng)概述12-14
• 1.2.2 國外碳交易市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.2.3 國內(nèi)碳交易市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 不確定性優(yōu)化方法研究狀況16-17
• 1.4 碳捕集電廠簡(jiǎn)述17-20
• 1.4.1 碳捕集技術(shù)的發(fā)展17-18
• 1.4.2 碳捕集技術(shù)國內(nèi)外應(yīng)用狀況18-19
• 1.4.3 碳捕集電廠運(yùn)行優(yōu)化研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 電力系統(tǒng)不確定性問題的隨機(jī)規(guī)劃和魯棒優(yōu)化方法22-34
• 2.1 引言22-23
• 2.2 不確定性優(yōu)化方法分類23-24
• 2.3 隨機(jī)規(guī)劃24-29
• 2.3.1 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃24-25
• 2.3.2 價(jià)值風(fēng)險(xiǎn)25-26
• 2.3.3 條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值26-27
• 2.3.4 超分位數(shù)方法27-29
• 2.4 魯棒優(yōu)化方法29-32
• 2.4.1 場(chǎng)景魯棒優(yōu)化29-30
• 2.4.2 盒式魯棒優(yōu)化30-31
• 2.4.3 橢球魯棒優(yōu)化31-32
• 2.5 多隨機(jī)變量超分位數(shù)方法推導(dǎo)32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 碳捕集機(jī)組計(jì)劃上網(wǎng)功率與碳捕集率優(yōu)化模型34-42
• 3.1 引言34-35
• 3.2 碳排放權(quán)交易模型35-36
• 3.2.1 碳排放權(quán)分配模型35-36
• 3.2.2 碳捕集機(jī)組的碳收益模型36
• 3.3 碳捕集機(jī)組計(jì)劃上網(wǎng)功率與碳捕集率優(yōu)化模型36-38
• 3.3.1 目標(biāo)函數(shù)37
• 3.3.2 約束條件37-38
• 3.4 算例仿真與結(jié)果分析38-41
• 3.4.0 算例參數(shù)38
• 3.4.1 不同情景下機(jī)組上網(wǎng)功率與捕集能耗優(yōu)化結(jié)果與分析38-40
• 3.4.2 碳排放權(quán)價(jià)格對(duì)機(jī)組計(jì)劃收益與碳交易費(fèi)用的影響分析40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 采用多隨機(jī)變量超分位數(shù)方法的機(jī)組碳捕集率優(yōu)化決策42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 機(jī)組碳捕集率優(yōu)化模型42-46
• 4.2.1 機(jī)組碳捕集率的確定式優(yōu)化模型43-44
• 4.2.2 考慮碳排放權(quán)價(jià)格隨機(jī)性機(jī)組碳捕集率隨機(jī)優(yōu)化模型44
• 4.2.3 考慮碳排放權(quán)價(jià)格與電價(jià)不確定性的機(jī)組碳捕集率隨機(jī)優(yōu)化模型44-46
• 4.3 算例仿真及結(jié)果分析46-50
• 4.3.1 算例參數(shù)46-47
• 4.3.2 仿真結(jié)果與分析47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄60-61
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參與的相關(guān)課題61

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