電力系統(tǒng)碳計(jì)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(jī)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(jì)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)?！薄暗?025年，碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量體系基本建立。到2030年，碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量體系更加健全。”—建立健全碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量體系實(shí)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(bào)告可核實(shí)可報(bào)告可核實(shí)聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約“三可原則”聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約“三可原則”SielusanErengylaternetResearchlostiore.TMinghuaUnivcrsity□碳排放流計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)：線路碳流密度：線路流過單位電量對(duì)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(shí)間內(nèi)發(fā)電/用電口計(jì)算原則：邊混變流原則：流入節(jié)點(diǎn)的所有碳排放在節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行混合后，首先滿足本節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，然后再隨流出潮流向下一級(jí)線路流動(dòng)公平性原則：流出節(jié)點(diǎn)線路的碳流密度，等于該節(jié)點(diǎn)碳排放因子流出節(jié)點(diǎn)的總電量(節(jié)點(diǎn)負(fù)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?jǐn)?節(jié)點(diǎn)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(jì)算碳流密度計(jì)算網(wǎng)損碳流率計(jì)算網(wǎng)損碳流率計(jì)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?xì)?、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(shí)間尺度：可得到“小時(shí)級(jí)”的動(dòng)態(tài)碳排放因子；空間尺度：可得到區(qū)縣、地市級(jí)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(guó)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(xiàng)電量合約，負(fù)荷L1和負(fù)荷L2各簽訂2項(xiàng)電量合約；其中，負(fù)荷L1與簽訂電量合約的電源節(jié)點(diǎn)構(gòu)成交易節(jié)點(diǎn)對(duì)a和b,與其簽訂電量合約的電源均為光伏；負(fù)荷L2與簽訂電量合約的電源構(gòu)成交易節(jié)點(diǎn)對(duì)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(dú)立量化每個(gè)交易行為背后的碳排放責(zé)任，避免碳排放責(zé)任的重復(fù)計(jì)算；該方法能夠兼顧傳統(tǒng)碳流理論，得到面向高時(shí)空分辨率的動(dòng)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(cè)量、可報(bào)告和可核實(shí)”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(shí)測(cè)湖流數(shù)據(jù)→線路4-6,5-6,7-6實(shí)測(cè)湖流數(shù)據(jù)→計(jì)量芯片計(jì)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(píng)級(jí)分類電力碳計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵裝備電力碳計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵裝備精準(zhǔn)碳認(rèn)證輔助認(rèn)證精準(zhǔn)碳認(rèn)證輔助認(rèn)證SichuanEoergyIntemetRescarchtosticute,TsinghuaUniv低碳需求響應(yīng)步驟：力系0動(dòng)西確州的國(guó)字實(shí)時(shí)結(jié)總分開-步驟1:獲取動(dòng)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(fù)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(píng)估與結(jié)算。024小時(shí)推胃用電情況電九月廣“響應(yīng)024小時(shí)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(dòng)碳響應(yīng)口實(shí)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(shí)現(xiàn)0.4億噸碳減排；●負(fù)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(jī)制下，未來我國(guó)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