多能互補電力系統碳排放及可靠性分析

董 瑞，李 星，高 林

(1.華北電力大學 吳仲華學院，北京 102206；2.中國科學院 工程熱物理研究所，北京 100190；3.華電重工股份有限公司，北京 100160)

0 引 言

為應對全球變暖，極端天氣等氣候問題，我國在聯合國氣候大會上承諾CO2排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和，這對全球碳達峰與碳中和至關重要。由于我國富煤缺油少氣的資源稟賦，高碳排放的煤電是我國目前主要發電方式，2020年，我國電力行業碳排放為42.5億t[1]，是我國CO2排放最大的行業。

為達到“雙碳”目標要求，我國必須改變現有能源利用方式，加速向綠色低碳能源轉型，近年來我國火電裝機量占比逐年下降，2020年我國火電裝機量占總裝機量的56.82%，相較2015年降低了11.6個百分點。而光伏與風電由于成本下降及政策原因，其應用近年來呈爆發式增長，2020年新增裝機容量分別達到了4 820萬與7 167萬kW，占新增裝機容量的25.25%和37.55%[2]。大規模可再生能源的接入有效降低了CO2排放，但同時由于可再生能源出力的波動性與不確定性，電力系統的可靠性受到挑戰。

唐浩等[3]針對風光互補的發電系統，以成本為約束條件，以更低的CO2排放強度為優化目標，搭建了計算模型并對其進行了容量配置優化。王曉蘭等[4]建立了小型風光蓄聯合發電系統的數學模型，將投資成本、系統可靠性及資源利用率作為優化目標，通過遺傳算法得到了系統的優化資源配置方案；姜書鵬等[5]對風儲聯合發電系統建立了容量配置優化模型，以系統最大經濟收益作為目標函數，結合系統技術評價指標，對影響容量配置的主要影響因素進行分析討論。……