低碳电力系统规划与运行优化研究综述 刘莉玲

摘要：低碳电力系统的运行是我国国家建设发展到一定程度的必然要求，是推动我国国民经济增长、落实可持续发展建设目标的重要任务。面对越来越大的环境压力，低碳电力系统的建设任务迫在眉睫，而对低碳电力系统的的规划工作和对其运行路径进行优化是提高低碳建设质量的重要因素，所以一定要对这项工作加以重视，以促进我国电力系统的整体建设质量和运行效率提高。因此，对低碳电力系统的规划及运行优化路径进行讨论是确保我国电力事业发展的前提。 关键词：低碳；电力系统；规划与运行

一、低碳经济的内涵及对电力系统的规划与运行的影响 1、低碳电力系统

低碳电力系统是一个环保性能极强的工作系统，满足了我国当前节能环保标准的要求，是推动我国可持续发展目标实现的重要促成部分。这一效果的发展及建设能够在很大程度上提高我国电力系统的工作效率，同时还能够实现对能源和资源的节约，极大地降低了电力系统的运行成本，使电力系统运行所产生的排放量降低，实现节能环保的目的。该系统的建设及应用能够使我国持续恶化的生态环境得到改善，并促进我国电力行业生产水平提高，推动我国电力事业健康发展。 2、低碳电力系统的规划

电源和电网是组成电力系统的两个主要部分，若想对电力系统进行改革，就要从这两个方面着手，因此对电力系统进行低碳化改革就要从电源低碳化改革和电网系统低碳化改革这两个步骤展开规划。对电力系统实际符合程度进行科学合理的预估是进行电源低碳化改革的关键，在电源安装前期根据系统符合能力来对电力系统进行安装能够有效节省系统建设的费用，如果在系统参加运营后再对其进行低碳化改造不仅会增加建设施工难度、给电力系统带来很多不必要的麻烦，还会对大大增加电力体统的建设成本，所以从建设成本方面和系统运行效率等方面进行综合考虑，在系统建设前期对其环保性能添加展开合理规划是非常必要的，由于该系统的建设受外部环境状况影响较大，所以在实际建设时可扩展空间较小。 然而，若从低碳电网的建设方面来考虑，工作内容就比较复杂，因为电网建设时所涉及的环节和步骤较多，所以能够参与规划的因素也比较多。输电线路是整个电力系统中资金消耗量较大的一个环节。此外，由于我国的地理环境差异较大，所以不同地理环境条件下的电网结构也会有所差别，这种差别就造成了不同结构的电网在互通融合时产生一些电量消耗，这也是我国电网能源耗损量较大的一个原因。所以在电网建设时如果能够预先做好规划，降低其单位额度的电量耗损，可以增强整个电网系统的融合功能，为输电功能的提高奠定基础，从而达到建设低碳电网的目的。

3、低碳电力技术的影响

低碳电力技术主要包括了发电环节环境的清洁技术、煤气和燃气化循环发电技术、利用风，太阳，水等能源的低碳发电技术、碳的捕获与封存技术等。碳的捕获和封存技术备受电力企业的关注，此技术可以将二氧化碳气体从排放的气体中分离出来并捕获，通过管道进行运输储存到安全的地方。最终降低了电力企业的碳的排放量。碳的捕获技术对电力系统的规划和运行的优化具有重要的作用。低碳技术用于电力系统，使碳排放量大大降低，同时也增加了企业的建设成本，所以必须在成本和经济效益两个方面进行协调。此外，碳捕获技术电厂的运行机制和结构比较灵活，为电厂的传统运行模式注入了新鲜的血液，有利于电力系统

的进一步的规划和运行的优化。

4、碳交易机制对电力系统的影响

在《京都议定书》中制定了联合履行、清洁发展和排放贸易三种碳排放的交易机制，可以有效的在不同的对象中以不同的形式进行碳排放量额的交易。碳交易机制的引入，很大程度上降低了电力企业的经营成本费，也为碳的排放量的降低在实际的工作中的各个环节提出了有效的方法。根据工业部门碳排放量的限制程度，当电力系统的碳排放量过多时，通过将多余的排放量销售出去，在取得了可观的经济利润的同时，也降低系统地运营成本支出的压力。而当电力系统中碳排放量较少时，此时会购买缺少的额度，最终无疑加大了成本的运营支出。所以在初期的规划和后期的运行过程中，将碳交易机制实际情况进行充分的考虑。另外需要结合传统的影响因素，对排放额度进行科学合理的调节，有效利用好太阳能和风能等可再生能源，最大程度的降低碳的排放量。 二、低碳电力系统运行优化研究

1、低碳经济下发电机组优化组合与启停操作。电力系统优化组织与启停可以确定出机组周期时间运行状态，但忽略了能源对环境与社会的影响。在低碳环境下，机组的组合状态不仅影响了系统能耗，还出现了碳排放差异；而且由于实施碳排放限制，产生了较多的碳排放费用，对系统碳排放效果产生了较大影响。虽然目前已经在考虑二氧化碳、二氧化硫等基础上逐渐形成了模型，但受低碳相关因素影响，今后还要不断研究。

2、含碳捕集电厂系统优化。首先，了解碳捕集运行特性。碳捕集电厂对运行机制的要求较高。相关研究认为，可以通过改变碳捕集量方式，对电厂净发电进行调节，同时还可以借助流量分析得到电厂运行区间，但以上捕集主要从动态上进行分析。现阶段碳捕集运行特性分析不断简化，今后还要从碳捕集类型、途径以及结合方式等多方面进行分析。然后，碳捕集与系统运行产生的作用。碳捕集运行较灵敏，对电力整体运行造成了巨大影响。相关研究学者已经结合集低碳调度特性构建了低碳决策模型，并对碳捕集电厂系统优化进行了探讨，提升了清洁能源利用率，但是目前这些研究较少，今后还要加强研究。

3、低碳经济下优化发电机调度。发电机优化调度实际上是分析负荷在机组中的应用问题，已经成为保证电力系统获得效益的主要方式。传统的电力系统经济调度只能够满足发电机各约束条件，降低了传统燃料成本，但不能从环境保护角度进行分析。随着经济社会的发展，环境污染问题越来越严重，对人们的长期发展造成的巨大影响。在低碳经济下，环境问题对发电调度产生了较大影响。研究人员目前已经构建了低碳电力调度模型，并计人了目标函数。为了提升低碳电力运行优化速度，必须在综合考虑低碳电力技术、碳约束等条件的基础上全面的分析并解决电力系统优化调度问题。

4、未来研究方向分析。未来研究中可从以下几方面进行分析:了解低碳经济下碳约束与碳交易技术对发电机组优化启停的控制操作，综合考虑多种因素，完善电力系统结构模型与方法。碳捕集系统电厂未来工作可以从碳捕集电厂深层次机制研究，给碳捕集系统后期发展奠定基础;从系统碳排放量、运行经济及安全等方面分析，及时对碳捕集电厂在实际运行中所产生的经济效益进行分析；从系统对清洁型能源的利用角度分析，实现碳捕集与其他运行系统结合;从碳捕集电厂机制出发，积极开展碳捕集电厂电力系统优化、启停等相关操作;及时对电力系统运行调度政策规程研究，引导电力工程低碳化发展。 结束语

随着全球气候的变暖，低碳经济成为全球学者重要的研究课题，由于电力行业是能源消耗最多，二氧化碳排放量最多，环境影响最深的一个行业，其低碳化的发展规划更是刻不容缓。本文分别对低碳电力系统的规划和优化运行两个方面进行了概述，并着重阐述了低碳电力系统的规划研究，希望能够为后续的电力低碳化研究提供有效的思路和借鉴。 参考文献：

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