[发明专利]一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法

权利要求书

1.一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤A：首先源荷两侧协调配合，根据系统不同时刻碳排放量大小将综合能源系统分成低碳排放水平调度和高碳排放水平调度两种调度模式；

步骤B：源侧采用碳捕集技术、电转气设备和储能装置联合运行模式，并将电转气设备运行过程将其细化为两阶段运行过程，第一阶段在可再生能源盈余时利用盈余电量电解水生成氢气，并且深度发挥氢能对于综合能源系统的应用价值，第二阶段利用系统中碳捕集设备捕集的CO2与部分氢气进行甲烷化反应生成天然气；

步骤C：获取综合能源系统初始碳排放配额和实际碳排放配额，据此构建综合能源系统阶梯式碳交易模型；

步骤D：在步骤A的基础上，调用步骤B中所述的源侧联合运行模式，考虑步骤C中所述的阶梯式碳交易模型，建立含碳捕集的多能互补综合能源系统低碳经济优化调度模型；

步骤E：基于步骤D中的含碳捕集的多能互补综合能源系统低碳经济优化调度模型，利用MATLAB软件中的求解器GUROBI软件对模型进行求解。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于：所述步骤A中的综合能源系统包括风电机组、光伏机组、外部电网、热电联产机组、碳捕集机组、电解槽装置、电转气设备、氢燃料电池、燃气锅炉、储能设备和负荷。

3.根据权利要求1所述的一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于：所述步骤A中的碳排放量大小是根据调度区域可再生能源机组预测出力大小、负荷预测大小和机组出力大小共同决定。

4.根据权利要求1所述的一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于：所述步骤A中的低碳排放水平调度模式是在可再生能源机组出力较高的时刻，负荷预测大小小于可再生能源机组出力预测大小时，此时可再生能源机组有盈余电量；高碳排放水平调度模式是在可再生能源机组出力较小的时刻，此时电负荷需求量较大，可再生能源可以被完全消纳，单纯依靠可再生能源机组提供功率已经不能满足负荷需求。

5.根据权利要求1所述的一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于：所述步骤B中的联合运行模式为：首先，在能源侧将碳捕集技术应用于热电联产机组，从而降低能源侧CO2排放量。其次，通过细化电转气设备运行过程，将其运行过程分解为两个阶段，将利用氢能的燃料电池应用于综合能源系统中，发掘氢能的利用潜力，提高氢能的利用效率，更加高效的发挥氢能优势，最后使用储能装置解决CO2在捕集和利用上的时间不匹配问题。

6.根据权利要求1所述的一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于：所述步骤C中的阶梯式碳交易模型包含初始碳排放配额、实际碳排放配额和碳排放价格，并且根据碳排放配额和实际碳排放量可求出参与碳交易市场的碳排放权交易额。

7.根据权利要求1所述的一种基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法，其特征在于：所述基于碳捕集的综合能源系统低碳经济优化调度方法还包括对各个环节的约束，包括功率平衡约束、机组运行约束、综合能源系统中各个设备的约束和联络线交互功率约束。