電力系統(tǒng)碳計量關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究

DepurtmertofEletrialEngineering.TinghunUnivenity智慧能源課題組清華大學(xué)電機系清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院低碳城市能源系統(tǒng)研究所2023年11月清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichuanEnergyIntcmetResar清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichuanEnergyIntcmetResar3碳計量裝置研發(fā)44多元碳服務(wù)應(yīng)用SieluuEveigylateneReszarhlostioure.TsinghuaUnwersityokiEtfb b數(shù)據(jù)庫建設(shè)。”“到2025年，碳達峰碳中和標準計量體系基本建立。到2030年，碳達峰碳中和標準計量體系更加健全。”—建立健全碳達峰碳中和標準計量體系實施方案》m家溫室氣體清單編制中的應(yīng)用?！卑l(fā)電直接碳排放發(fā)電直接碳排放用電間接碳排放用電間接碳排放綠電交易電量交易SieluzmErergylaternetResarcktostiaure.TSin清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichuanEnergy清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichuanEnergyIntcmetResarchInstitute,TsinghuaUnivcrsitySichuanErcngylaternetRescarchlastilute,TSinghua可報告可核實可報告可核實聯(lián)合國氣候變化框架公約“三可原則”聯(lián)合國氣候變化框架公約“三可原則”SielusanErengylaternetResearchlostiore.TMinghuaUnivcrsity□碳排放流計算關(guān)鍵參數(shù)：線路碳流密度：線路流過單位電量對應(yīng)的間接碳排放，單位為kgCO2/kWh發(fā)電/用電碳排放量：一定時間內(nèi)發(fā)電/用電口計算原則：邊混變流原則：流入節(jié)點的所有碳排放在節(jié)點處進行混合后，首先滿足本節(jié)點負荷，然后再隨流出潮流向下一級線路流動公平性原則：流出節(jié)點線路的碳流密度，等于該節(jié)點碳排放因子流出節(jié)點的總電量(節(jié)點負荷+流出潮流)碳排放以虛擬網(wǎng)絡(luò)流的形式隨潮流在電網(wǎng)中分布，直至用電終端：體現(xiàn)碳排放在空間尺度的轉(zhuǎn)移和分攤8節(jié)點有功通量矩陣P發(fā)電廠直接碳發(fā)電碳排放因SkehusnErengylatemeReszakhiosticure,TsinghuaUn碳流密度計算碳流密度計算網(wǎng)損碳流率計算網(wǎng)損碳流率計算99SieluanErkergyiatermetKeseanctlosti……組合用戶用電碳排放清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院江蘇常州境內(nèi)的電能主要有兩方面來源：1)常州本地電源；其中，煤電是最主要的供能來源，此外，還包括燃氣、垃圾發(fā)電、光伏、沼氣等電源類型；2)區(qū)外送入電量；常州地區(qū)的電能主要來源于江蘇本地送入、安徽送入和三峽水電送入。0,8875230·外字電軍效肯電麻樣放常州全市：9.7huc02金k市：3jtcO2總)想7EiC02>時間尺度：可得到“小時級”的動態(tài)碳排放因子；空間尺度：可得到區(qū)縣、地市級碳排放因子。革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichanErenyyIntenetKesarh革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichanErenyyIntenetKesarhfnstiue,TNinghuaEn基于我國常州市電力系統(tǒng)開展算例分析。假設(shè)系統(tǒng)中存在4項電量合約，負荷L1和負荷L2各簽訂2項電量合約；其中，負荷L1與簽訂電量合約的電源節(jié)點構(gòu)成交易節(jié)點對a和b,與其簽訂電量合約的電源均為光伏；負荷L2與簽訂電量合約的電源構(gòu)成交易節(jié)點對c和d,與其簽訂電量合約的電源分別為垃圾電廠和煤電。該方法能夠獨立量化每個交易行為背后的碳排放責任，避免碳排放責任的重復(fù)計算；該方法能夠兼顧傳統(tǒng)碳流理論，得到面向高時空分辨率的動態(tài)碳排放因子；該方法能夠量化得到電量交易行為帶來的低碳效益。清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichuanEnergyIntcmetResar清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SichuanEnergyIntcmetResar44多元碳服務(wù)應(yīng)用變化框架公約提出的“可測量、可報告和可核實”網(wǎng)/荷側(cè)碳表荷側(cè)網(wǎng)側(cè)荷側(cè)網(wǎng)側(cè)SichuanEocngyIntemetRescarchIa線路4-6,5-6,7-6實測湖流數(shù)據(jù)→線路4-6,5-6,7-6實測湖流數(shù)據(jù)→計量芯片計量芯片分壓電路電流互感NE通信模塊微處理器MCU智能電表清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院清革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院多元碳服務(wù)應(yīng)用多元碳服務(wù)應(yīng)用評級分類電力碳計量關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵裝備電力碳計量關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵裝備精準碳認證輔助認證精準碳認證輔助認證SichuanEoergyIntemetRescarchtosticute,TsinghuaUniv低碳需求響應(yīng)步驟：力系0動西確州的國字實時結(jié)總分開-步驟1:獲取動態(tài)碳排放因子；低碳需求響應(yīng)流程示意圖步驟2:獲取基線負荷曲線；步驟3:用戶用電行為優(yōu)化；低碳需求響應(yīng)流程示意圖步驟4:碳減排量評估與結(jié)算。024小時推胃用電情況電九月廣“響應(yīng)024小時推胃用電情況原始日碳排放量“響應(yīng)后”日清事大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SikshusnErengylotemeReszarchlasticure,TSinghua清事大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院SikshusnErengylotemeReszarchlasticure,TSinghua多元碳服務(wù)應(yīng)用：主動碳響應(yīng)口實證分析0a四海6!毫F山西母北8波似壓(萬電CO)殊1i海慶89立用是江a磷2惡雷油肅器2025年至2040年，低碳惡雷油肅器2025年至2040年，低碳需求響應(yīng)效益不斷增加，2040年可實現(xiàn)0.4億噸碳減排；●負荷調(diào)節(jié)潛力大、碳排放因子峰谷差較大的地區(qū)，低碳需求響應(yīng)帶來的減碳效果更好：低碳需求響應(yīng)機制下，未來我國東南部地區(qū)的減碳效果優(yōu)于西北部地區(qū)。南南天0—hl47上二江北章2甘單h向安紅上內(nèi)市可北1nrt革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院革大學(xué)清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院44多元碳服務(wù)應(yīng)用