低碳电力调度方式及其决策模型的思考

[摘 要]随着我国经济和科学不断发展，促进了电力企业发展进程。电力调度工作是电力企业的主要工作任务，其为整个社会提供电力资源。但是随着人们生活水平提高，对用电质量和生活环境提出极高要求。低碳电力调度工作的倡导，满足当下人们对生活环境高质量与要求，减少电力运作活动为环境带来的破坏，实现人与自然和谐相处。本文主要就低碳电力调度方式及其决策模型展开分析和讨论。

[关键词]低碳电力；电力调度；方式决策；模型思考

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0315-02

1 导言

伴随着改革开放的不断发展，我们国家的经济建设和社会建设在近几年取得了飞速的发展。电力行业作为我们国家社会发展和建设的主要行业，其发展具有着良好的榜样作用。随着科学技术的不断发展，我们国家的电力使用产品逐渐增多。电力需求量也逐渐增大。为了保障电力用户的用电需求，所以电力调度工作显得尤为重要。并且随着工业的不断发展，我们国家的环境问题也不容乐观。各个行业的生产也都以低碳为主要目标。因此，对低碳电力调度方式及其决策模型研究有着鲜明的现实意义。

2 低碳电力调度概述

2.1 背景分析

我国的电力调度历经了三大演变时期，其一，为三公调度；其二，为经济调度；其三，为节能调度。其中，三公调度主要将公平性作为目标，在保证各种机械设备运行可靠性与均匀性的基础上，制定合适的发电计划；经济调度主要将经济性作为目标，按照成本等微增率的基本原则制定相应的发电计划，充分考虑调度过程中的生产成本和运营成本；节能调度主要将节能性作为目标，对可再生的资源和电源进行优先调度，同时，按照污染排放最低水平进行调度，进而有效降低能源的耗损，并减少二氧化碳、二氧化硫等有害物质的排放。

在全新的低碳时期，以往的调度方法都存在一定局限性。比如，三公调度与经济调度分别将公平性与经济性作为核心，未对电能生产过程中的资源和环境给予足够的重视。而节能调度这种资源消耗控制，虽然资源得到一定保护，但污染排放方面的重视度还远远不够。伴随低碳经济的持续发展，人们对于电能调度的重视程度与日俱增。高效节能与污染减排逐渐成为后期调度工作的核心。要求在调度设计和规划中融入低碳理念，并结合实际情况选用适宜的调度方法，从而实现低碳电力调度。对于低碳电力调度而言，首先它需要对以往的调度形式进行继承，在拥有3种传统调度形式基本特点的前提下，对污染排放进行深入剖析，并对外部成本实施充分的考虑，从而保证社会福利实现最大化。

2.2 内涵分析

和以往调度方式比较，基于低碳的电力调度具备特有的内涵，主要体现在以下方面：

①以往调度方式的集中点都放在电能的本身，未对污染排放给予重视。本质上讲，碳交易与碳价的合理引入，可赋予二氧化碳排放一定经济价值，将二氧化碳转变成和电能相并列的全新资源。基于此，在调度工作中，不仅可以同时考虑生产和排放，还能对二者保持的关系进行分析，真正实现协调和衔接。

②伴随众多低碳电力技术的快速发展和应用，是系统运行过程中可运用的电能品种越来越多，在此情境下应深入探究不同元件对应的技术特性与电碳关系，挖掘现有系统的减排能力，进行降低污染排放。此外，碳成本合理融入，可对发电成本进行有效的改变，更改原本的发电序位。

3 电力运作活动中，调度主要形式

3.1 低碳{度

在电力调度活动中，低碳调度形式主要涵盖节约形式调度手段、三公形式调度手段、经济形式调度手段。在这三个调度手段中，三公调度形式，主要是保证电力调度工作安全公平进行，进而在进行具体任务编排时，要保证电力运作成效是稳定的原创。其中，经济运作形式，主要是为了保证财务收支的合理性，进而在运作活动中，要充分优化运作的总支出和生产之间关系，建立合理的发展计划。其中，节约手段主要是达到运作活动的低碳进行，进而在电力调度活动中，要有限肢体清洁电力资源，避免造成严重污染。

3.2 低碳调度方法

如果想避免电力企业运作活动中二氧化碳的产生，降低其排出数量，首先要与以往电力调度举措进行结合研究。仔细观察二氧化碳的产生因素和排放形式，对其周围的环境进行观察。与此同时，还要保证资金运用合理化，从实际情况出发，经理满足当下电力发展形式的目标，保证电力运作活动安全稳定、公平、效益最大化进行。

与传统电力运作活动相比较，低碳电力方案的有效实施，涵盖以下几个优势：其一，低碳电力调度方式和传统调度方式具有较大不同，低碳电力调度改变了传统电力调度活动中，仅注重电能这一发展阻碍。而是充分利用二氧化碳，展开电力调度工作。这一方法的运作，降低电力调度带来的环境污染率，减少污染气体排放量，保证电力运作活动生产和收益的平衡，促进电力企业长远发展。其二，电力调度的低碳运作策略，可以降低电源支出，保证电力运作活动效益最大化。

4 低碳电力调度的决策模型

4.1 模型框架

传统的电力调度模型通常是以各类电源的负荷曲线为主要决策内容。所做出的电力调度方案需要满足以下几个方面的条件：电源技术特性、网络传输条件、系统负荷需求、调峰约束等。并且在电力调度中需要达到最小调度成本，保证企业的基本经济效益和发展。而在低碳环境下，传统的调度方式将会有重大的改变。其主要体现在三个方面：

（1） 扩充模型的决策变量。随着碳捕集及其他一些低碳技术的引入，将会使电力系统内部的电源品种呈现多样化的特点。并且将会对各类电源设备的电探调度特性技术进行从新的考虑。将二氧化碳的排放作为一种需要考虑的决策内容引入调度决策中去，从而来扩冲模型的决策变量。

（2） 增加目标函数的组成项。对于低碳环境下的电力调度系统来说，在引入了碳交易、碳价、碳税等政治因素之后，将会赋予二氧化碳排放相应的经济价值，并且会将其作为决策目标中的一种重要组成部分。

（3）增加模型的约束条件。随着低碳生产理念的不断深入，加之政府的宏观调控。在生产中，我们引入了碳减排承诺条例和强制减排目标等，增加了电力调度系统中的约束条件，从生产政策层面使“电平衡”和“碳平衡”相互协调。

4.2 数学描述

决策变量主要包括两大类：第一，对于近零碳排放电源，二氧化碳排放恒为零；第二对于普通化石燃料类电源二氧化碳排放与发电量一一对应，无需作为单独的决策变量。而对于碳捕集电厂，其发电量和二氧化碳排放量将分别作为单独的决策变量出现。采用低碳的电力调度方式，为电力产业的发展转型提供了一个新的视野，低碳化发展成为电力产业结构调整的主要趋势。面对低碳环保发展的大潮流，电力产业作为主要的能源产业引入低碳理念，提高能源的使用率，对其他产业的结构转型起到重要的表率作用。

5 电力行业的低碳现状

目前，国外的低碳电力研究比较成熟，迫于全球气候变暖的问题，节能减排已经成为西方国家重点关注的项目。二氧化碳是火力发电的主要排放物，因此，低碳应首先从电力行业开始。总的来说，西方国家对低碳电力的研究集中在以下方面：制定目标，制定低碳政策；将低碳作为单独的要求加入到电力行业，分析其其带来的影响；研究新的、更先进的低碳技术，高效利用能源。

国内的低碳研究比国外的发达国家起步较晚，现在我国对低碳的研究还停留在发展理念以及面对全球气候变暖应采取的策略等方面，但没有从电力行业本身出发研究如何做到低碳电力，因此，我国的低碳研究相比西方国家来说依然比较欠缺。目前我国正致力于对碳排放的潜力分析以及能源发展减排背景下的关键技术应用探究等等。

作为相对落后的地区，目前国家电力有着强烈的快速发展经济的愿望，并先后建设了大量的工业和电力设施。然而，当经济实现高速增长后，环境问题却日益突出，并且，能源浪费问题也成为我国目前亟待解决的问题。因此，自2011年起，我国开始大力发展新能源，并在原有火力发电的基础上，对生产工艺和设计理念进行了改良。至2013年，我国已经先后建设了风能发电站和水力发电站，并改进了火力发电的工艺，增加了碳的利用率。目前，我国已经能够有效利用碳资源，并显著提高了电力生产的清洁度，不仅如此，我国的经济增长不仅没有放缓，反而比低碳时代之前更迅猛，2014年，我国部分地区的GDP增长率达到27%，财政收入增加19%，工业产值增长了近10%。

6 低碳电力模式的研究

6.1 电力技术的发展路线

将低碳的技术引入到电力系统中，为实现电力产业的低碳化打下重要基础。目前的电力行业事关国民生活，虽然环境保护同样重要，但如果因此而降低了电能产出，影响了社会发展，也并不值得。因此，在引入低碳技术时，要谨慎选择，结合我国的国情，选择最适合的低碳技术。除了考虑最基本的效益、风险与技术可靠性等因素外，最重要的是必须符合我国的用电情况。根据目前的现状，建议大力发展核能和水能（这两项技术我国目前都比较成熟），以风能和太阳能为辅。但无论怎样，都必须要在传统技术和新技术之间进行取舍和规划，为制定我国的低碳电力蓝图做好充分准备。

6.2 能源结构优化

目前，煤炭发电占据了我国电力生产的绝大多数，而各种清洁能源的占比却微不足道，因此，合理调整能源结构，增加新能源和清洁能源的比重是当前解决碳排放过量的最重要方法。低碳电力技术一定会影响传统电力产业的利益，对传统的煤炭火力发电造成冲击。因此，设计者应站在更高的角度考虑问题，综合经济、环境和安全等多方面的因素，建立起集能源、环境和经济增长为一体的能源结构网络，互相促进、共同发展。

6.3 电网结构与运行特性

低碳背景下，可再生电源和分布式电源都得到了长足发展，在这之中，分布式电源几乎都分布于负荷中心，有利于电力供应的本地化，有效缓解电网的输电压力；而可再生电源则有利于偏远地区的发展和利用，例如风能发电系统就必须建造在非常偏远的地方，而一旦建成投产，就能有效带动当地的经济发展（例如旅游业），甚至可以成为当地的主要电能供应来源。对于低碳背景下的电网结构和其运行的特性，其研究主要集中于建设更有利于支撑低碳电力发展的输配电结构以及相应的配套设施，还包括低碳能源的网络结构对于系统电压、频率稳定性的影响和计算。

7 结束语

低碳理念是我国可持续发展战略的主要体现，在可持续发展战略不断实施下，低碳经济理念充分弘扬，低碳理念为电力运作活动带来众多影响低碳电力调度理念的产生，就是低碳经济电力行业带来的影响体现、在电力运作活动中，增加低碳元素，极大的改变了传统电力运作形式，带来了相应工作难度，增添了电力调度工作复杂性。面对这一形式，要想促进低碳电力调度工作有效进行，首先要把调度决策模型的构建放在发展主要目标，优化低碳调度的各个环节和影响因素，增加对不同环节和因素的观察和分析。其次也要对电力运作活动中，电源的不同分类进行观察和分析，以保证电力公平和碳均匀性运作，保证整个低碳电力运作活动高效。稳定运作。以此来促进整个社会的和谐运作，达成人与自然和谐相处大目标。

参考文献

[1] 李光辉.低碳电力调度方式及其决策模型研究[J].现代工业经济和信息化，2016，（24）：36-37.

[2] 陈焕荣，倪得富.浅析低碳电力调度方式及其决策模型[J].低碳世界，2016，（28）：76-77.

[3] 郭元萍.低碳力调度方式及其决策模型分析[J].企业技术开发，2016，（19）：82-84.

[4] 廖丹妮.浅析低碳电力调度方式及其决策模型[J].低碳世界，2016，（04）：68-69.