電工電氣雜志社

考慮碳交易成本的園區綜合能源系統運行優化

來源：電工電氣發布時間：2023-11-10 14:10 瀏覽次數：121

考慮碳交易成本的園區綜合能源系統運行優化

王崢¹，鐘清瑤²

(1 三峽大學電氣與新能源學院，湖北宜昌 443002；

2 國網湖北省電力有限公司宜昌供電公司，湖北宜昌 443000)

摘要：充分考慮工業園區用能、降碳需求，結合不同能源轉換的耦合關系及設備運行特點，對園區典型設備進行建模，并采取合適的約束條件進行安全管控；引入碳排放成本精確計算方法，結合碳排放分配額量化碳交易成本，以經濟性、低碳性為目標，提出園區綜合能源系統運行優化方法。以某工業園區為算例，在 MATLAB 環境下使用 Yalmip 語法編程并調用 Gurobi 求解器求解，將所建立的非線性模型轉換為易于求解的 MILP 問題，并對子系統分立運行以及綜合能源系統優化運行兩種場景下的結果進行對比分析。結果表明，構建基于碳交易的園區綜合能源系統及進行優化方法對實現節能減碳、降低成本有著顯著效果。

關鍵詞： 碳交易；園區綜合能源系統；冷-熱-電-氣子系統；混合整數非線性規劃

中圖分類號：F205 ；TK01+9 文獻標識碼：A 文章編號：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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