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考慮碳交易成本的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

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考慮碳交易成本的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

王崢¹，鐘清瑤²

(1 三峽大學(xué) 電氣與新能源學(xué)院，湖北宜昌 443002；

2 國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司宜昌供電公司，湖北宜昌 443000)

摘要：充分考慮工業(yè)園區(qū)用能、降碳需求，結(jié)合不同能源轉(zhuǎn)換的耦合關(guān)系及設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)園區(qū)典型設(shè)備進(jìn)行建模，并采取合適的約束條件進(jìn)行安全管控；引入碳排放成本精確計(jì)算方法，結(jié)合碳排放分配額量化碳交易成本，以經(jīng)濟(jì)性、低碳性為目標(biāo)，提出園區(qū)綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化方法。以某工業(yè)園區(qū)為算例，在 MATLAB 環(huán)境下使用 Yalmip 語(yǔ)法編程并調(diào)用 Gurobi 求解器求解，將所建立的非線性模型轉(zhuǎn)換為易于求解的 MILP 問(wèn)題，并對(duì)子系統(tǒng)分立運(yùn)行以及綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行兩種場(chǎng)景下的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，構(gòu)建基于碳交易的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)及進(jìn)行優(yōu)化方法對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳、降低成本有著顯著效果。

關(guān)鍵詞： 碳交易；園區(qū)綜合能源系統(tǒng)；冷-熱-電-氣子系統(tǒng)；混合整數(shù)非線性規(guī)劃

中圖分類號(hào)：F205 ；TK01+9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2023)11-0001-06

Optimal Operation of Park Integrated Energy System

Based on Carbon Trading Cost

WANG Zheng¹, ZHONG Qing-yao²

（1 College of Electrical Engineering and New Energy, China Three Gorges University, Yichang 443002, China;

2 State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd. Yichang Power Supply Company, Yichang 443000, China）

Abstract: The paper, considering the needs of energy consumption and carbon reduction in industrial parks, builds models of typical equipments according to the coupling relationships of different energy conversion and the characteristics of equipment operation, and adopts appropriate constraints for safety management and control. Then, it introduces an accurate method of calculating carbon emission costs,quantifies the carbon transaction cost according to carbon emission allocation, and proposes an optimization method for the park comprehensive energy system operation. Third, the paper, taking an industrial park as an example, adopts Yalmip syntax programming and Gurobi solver in the MATLAB environment. It transforms the established nonlinear model into an easy-to-solve MILP problem, and makes comparative analysis of the subsystem separate operation and the comprehensive energy system optimal operation. The results show that the construction of an integrated energy system in the park based on carbon trading and relevant optimal methods have great effects on energy saving, carbon reduction, and cost reduction.

Key words: carbon trading; park integrated energy system; cooling-heat-electricity-gas subsystem; mixed integer nonlinear programming

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