《低碳電力調度的理論與方法研究》是依託清華大學，由陳啟鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低碳電力調度的理論與方法研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：陳啟鑫
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在低碳經濟時代，發展面向低碳目標、考慮碳捕集電廠等多元低碳要素的低碳電力調度方式，是促進我國電力行業低碳化發展的重要舉措，將產生顯著的碳減排效益。本項目將深入研究低碳電力調度的理論與方法；揭示引入多元低碳要素對於傳統電力系統調度方式的影響機理，全面分析各類新型低碳電源的運行特性並形成基本的模型單元；深入剖析碳捕集電廠的靈活運行機理，提出適應其大規模併網的最佳化調度技術，以及碳捕集電廠與傳統火電、新能源的協調運行方法，以提高電網對於強間歇性、隨機性電源的承載能力；分析低碳電力系統的結構特徵與運行特徵，通過科學抽象構建低碳、經濟、安全多目標協調的電力調度決策模型，提出高效的最佳化決策方法；全方位分析並分解低碳電力調度方式所實現的碳減排效益，提出科學的評估方法，並構建系統的評估指標體系。研究成果將為我國開展面向低碳目標的電力調度方式提供理論基礎與決策支撐，並有效推動電力行業的可持續發展。
結題摘要
本課題依據既定的研究目標全面開展工作，研究成果覆蓋了立項時所提出的主要研究內容並有所擴展。具體地，圍繞著低碳電力調度的理論與方法開展了基礎性的研究工作，對碳捕集電廠的靈活運行機理進行了分析與建模，構建了面向低碳目標的電力系統最佳化調度決策模型，提出了網路碳流理論並將其套用於電力系統調度運行，構建了電力系統低碳效益的評估框架與指標體系。解決了碳捕集電廠的運行建模、網路碳排放流理論與方法、低碳電力調度決策技術與最佳化算法等關鍵技術難點。 1、原創性地提出了碳捕集電廠電碳協調的靈活運行方式與控制技術，定義了碳捕集電廠的電碳特徵函式，提出了碳捕集電廠利用其靈活運行能力參與電能、輔助服務與碳市場聯合競爭的新型生產模式與最佳化決策技術，為碳捕集電廠的控制運行提供了理論模型和仿真工具。 2、提出了面向低碳目標的新型電力調度生產模式，構建了低碳電力調度的最佳化決策數學模型，創新性地提出了利用風電擬棄風能量對火電廠進行碳捕集的新型運行模式，既提高了電網消納間歇式清潔能源的能力，又提升了電網的調峰能力。 3、通過對不同能源網路的共同特徵進行科學抽象，將網路流的方法引入到CO2排放的分析之中，首次提出了電力系統碳排放流的基本概念，並初步構建了電力網路的碳排放流的理論體系與一般化分析方法。 4、全方位分析了電力系統的綜合低碳能力集，並將其映射測評電力系統各環節所實現的減排潛力，並構建了系統化、完整化的電力系統低碳效益評估指標體系。 本課題項目組共發表學術論文21篇，其中7篇被SCI收錄或SCI源刊錄用；19篇被EI收錄或EI源刊錄用。並申請國家發明專利3項，其中2項已獲授權，1項已公開。 依託本課題的研究成果，陳啟鑫副教授獲得了全國百篇優秀博士論文提名獎。其在低碳電力領域的研究工作已在國際上取得了較大的學術影響和學術聲譽，獲得了2012年“世界傑出青年創新家獎”的榮譽（MIT評選，The World’s Top Young Innovator under the Age of 35, 簡稱TR 35），是2012年唯一1位在國內工作的獲獎人；以及2013年達沃斯年會Young Scientist Honor（世界經濟論壇評選，每年授予全球範圍內40名40歲以下傑出青年科學家），陳啟鑫副教授是該年度最年輕的獲獎人，也是唯一1位華人。
