电工电气杂志社

考虑碳交易成本的园区综合能源系统运行优化

来源：电工电气发布时间：2023-11-10 14:10浏览次数：260

考虑碳交易成本的园区综合能源系统运行优化

王峥¹，钟清瑶²

(1 三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌 443002；

2 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司，湖北宜昌 443000)

摘要：充分考虑工业园区用能、降碳需求，结合不同能源转换的耦合关系及设备运行特点，对园区典型设备进行建模，并采取合适的约束条件进行安全管控；引入碳排放成本精确计算方法，结合碳排放分配额量化碳交易成本，以经济性、低碳性为目标，提出园区综合能源系统运行优化方法。以某工业园区为算例，在 MATLAB 环境下使用 Yalmip 语法编程并调用 Gurobi 求解器求解，将所建立的非线性模型转换为易于求解的 MILP 问题，并对子系统分立运行以及综合能源系统优化运行两种场景下的结果进行对比分析。结果表明，构建基于碳交易的园区综合能源系统及进行优化方法对实现节能减碳、降低成本有着显著效果。

关键词： 碳交易；园区综合能源系统；冷-热-电-气子系统；混合整数非线性规划

中图分类号：F205 ；TK01+9 文献标识码：A 文章编号：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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