考慮時空擴散和碳匯的碳捕集-電轉氣協同優化調度模型

馬麗葉，朱思宇，2，盧志剛，武佳卉，梁白雪

（1. 電力電子節能與傳動控制河北省重點實驗室（燕山大學），河北省 秦皇島市 066004；2. 國網浙江省電力有限公司湖州供電公司，浙江省 湖州市 313000；3. 國網浙江省電力有限公司經濟技術研究院，浙江省 杭州市 310000；4. 河北省分布式儲能與微網重點實驗室（華北電力大學），河北省 保定市 071003）

0 引言

全球氣候變化是當前人類社會面臨的挑戰之一。為此，中國提出了2030 年前實現“碳達峰”、2060 年前實現“碳中和”的目標［1］。實現“碳中和”，除了從碳排放源減少碳排放，還要從碳去向上考慮增加碳匯、發展碳捕集與封存（carbon capture and storage，CCS）等低碳技術，實現碳排放和碳吸收的平衡［2］。

目前，火力發電仍是中國電力能源的主要來源［3］，將火電機組改造成碳捕集機組成為提高機組靈活性且減少碳排放的重要選擇之一。文獻［4］基于靈活運行模式，提出了相對捕集度的概念。文獻［5］挖掘了碳捕集裝置在提供備用服務方面的潛能。與此同時，文獻［6-8］建立了碳捕集-電轉氣（power to gas，P2G）綜合能源系統的低碳經濟運行模型，以二氧化碳（CO2）為紐帶將碳捕集裝置與P2G 設備進行耦合，有效提高了可再生能源消納量。文獻［9］提出碳捕集-P2G 協同框架，將碳捕集裝置產生的能耗進行負荷需求轉移，進一步提高了可再生能源消納量。然而，CO2的捕集和消耗存在時間上的不同步，為了增強碳捕集裝置和P2G 設備的耦合性，使各類資源得到更高效的利用，文獻［10］提出了一種以儲碳設備為樞紐的碳捕集-P2G 聯合運行模式，以解決CO2的捕集和利用存在時間上不匹配的問題，同時減少棄風。……