CN114186792A - 一种基于双碳目标的能源网架规划方法 - Google Patents

一种基于双碳目标的能源网架规划方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双碳目标的能源网架规划方法，该方法为：进行能源需求预测及能源结构分析；开展能源碳排放评估，计算碳达峰年份；开展电量及调峰平衡，确定新能源规模及调峰容量；开展基础电力平衡，确定电网规划方案；研究尖峰负荷平衡，确定需求侧响应、储能、电动汽车响应率规模；开展电力碳排放评估，计算碳达峰年份；比较电力与能源碳达峰年份，校验方案合理性。本发明的基于双碳目标的能源网架规划方法以双碳目标为引领，开展能源需求预测、碳排放分析，以此制定电力规划关键指标；通过调峰容量平衡、基础负荷平衡、尖峰负荷平衡，建立电力需求与规划项目的强逻辑关系；在能源网架规划中增加电力碳排校验，提高规划方案的科学合理性。

Description

一种基于双碳目标的能源网架规划方法
技术领域
本发明涉及能源电力技术领域，具体来说，涉及一种基于双碳目标的能源网架规划方法。
背景技术
传统能源电力规划方法包含能源供需及负荷预测、电源规划、电力电量平衡、电网规划等内容，此方法能够全面指导区域电源、电网网架的建设。传统能源电力规划方法存在以下问题：
不能以双碳目标为引领，缺少能源、电力碳排放的分析与校验；
在规划的电力电量平衡过程中，缺少对新能源因素的分析；
电源、电网项目与规划目标、负荷预测间欠缺逻辑关系，缺少用户负荷侧的规划方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于双碳目标的能源网架规划方法，能够克服现有技术的上述不足。
本发明的基于双碳目标的能源网架规划方法，可概括为“一评估+三平衡+一校验”：“一评估”是结合能源需求总量及结构预测，进行能源碳排评估、制定碳达峰时间，并以此制定电力关键指标；“三平衡”分别为调峰容量平衡、基础负荷平衡、尖峰负荷平衡，以制定新能源及调峰项目、电网项目、用户负荷侧项目；“一校验”为电力碳排校验，判断规划水平年电力碳排是否达到目标，校验电力规划方案的合理性。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于双碳目标的能源网架规划方法，该方法包括以下步骤：
(1)进行能源需求预测及能源结构分析：依据政府能源主管部门的能源规划报告数据，预测规划年区域的能源需求总量、全社会用电量及最大负荷；结合能源发展趋势，开展能源结构分析；
(2)开展能源碳排放评估，计算碳达峰年份：采用二氧化碳排放因子估算法，开展区域能源碳排放评估；通过规划各年碳排放数据，形成碳排放曲线图，确定能源碳达峰年份；研究制定电力关键指标；
(3)开展电量及调峰平衡，确定新能源规模及调峰容量：通过可再生能源消纳电量平衡，计算本地可再生能源发电量；通过分析本区域各类可再生能源发电量占比、发电利用小时数，计算规划年各类新能源装机容量；在各类新能源装机容量确定后，开展调峰容量平衡，制定调峰电源建设改造方案；将负荷曲线与新能源出力曲线叠加，计算出系统峰谷差，再计算系统调峰容量需求；根据调峰容量需求，结合规划新建电源、现有电源调峰改造情况，确定电源需新增调峰容量、抽水蓄能调峰容量；通过计算调峰容量需求与电源新增调峰容量之差，确定电化学储能调峰容量；
(4)开展基础电力平衡，确定电网规划方案：开展输电网各电压等级电力平衡，计算网供负荷，考虑电力紧平衡比例，计算变电容量规模；某一电压等级电网需新增变电容量的计算公式如下：
某一电压等级电网需新增变电容量＝该电压等级网供负荷×电力紧平衡比例×该电压等级容载比要求-该电压等级现有变电容量；
(5)研究尖峰负荷平衡，确定需求侧响应、储能、电动汽车响应率规模：负荷曲线的尖峰负荷由需求侧响应、可中断负荷、电动汽车响应、储能共同承担；
(6)开展电力碳排放评估，计算碳达峰年份：在包含电源、电网、负荷侧、储能侧的规划方案制定后，根据电量平衡及电能替代方案，计算电力碳排放量：
首先，参考区域煤耗、气耗指标，根据煤电、燃气发电，计算本地发电煤碳、燃气的实际消耗量，再按照碳排放因子法，计算发电碳排；然后，计算电能替代减排量；最后，计算电力碳排放量，根据规划各年电力碳排放量计算结果，绘制电力碳排放曲线图，确定电力碳排放达峰年份；
(7)比较电力与能源碳达峰年份，校验方案合理性：如果电力碳排放达峰年份＜能源碳达峰年份，表明能源网架规划方案合理；否则，需要优化电量平衡及规划方案，直到通过电力碳排校验。
进一步地，步骤(1)中所述开展能源结构分析包括：分析煤炭、天然气、石油消费量及占比，分析非化石能源比重、电能占终端能源消费比重。
进一步地，步骤(2)中开展能源碳排放评估时，碳排放量的计算公式如下：
碳排放量＝Σ某类一次能源消费量×该类能源的二氧化碳排放因子+调入(调出)电量×电力二氧化碳排放因子。
进一步地，步骤(2)中所述电力关键指标包括：可再生能源消纳占全社会用电量比重、外受电比例。
进一步地，步骤(3)中本地可再生能源发电量计算公式如下：
本地再生能源发电量＝可再生能源消纳电量-外受绿电电量＝(可再生能源消纳占全社会用电量比重-外受绿电比例)×全社会用电量；
各类新能源装机容量计算公式如下：
某一类新能源装机容量＝本地可再生能源发电量×该类新能源发电量占比/该类新能源发电利用小时数；
系统调峰容量需求计算公式如下：
调峰容量需求＝系统峰谷差-本地电源调峰容量-外受电调峰容量。
进一步地，步骤(4)中所述电力紧平衡比例是指最大负荷时参与基础电力平衡的比例，取95％，各电压等级电网容载比按照电网规划设计导则选取。
进一步地，步骤(5)中尖峰平衡负荷的计算公式如下：
某一类措施的尖峰平衡负荷＝该类措施参与尖峰负荷比例×尖峰负荷
其中：尖峰负荷取最大负荷的5％。
进一步地，步骤(6)中发电碳排的计算公式如下：
发电碳排放量＝煤电发电量/煤耗×煤炭碳排放因子+气电发电量/气耗×天然气碳排放因子+调入(出)电力×电力碳排放因子。
进一步地，步骤(6)中所述电能替代包括电动汽车、农村煤改电、工业的煤改电、燃气改电等，各类电能替代的减排量和碳排放因子有关，各类电能替代的减排量计算公式如下：
电能替代减排量＝Σ某类电能替代电量×该类能源碳排放因子。
进一步地，电力碳排放量，计算公式如下：
电力碳排放量＝发电碳排放量-电能替代减排量。
本发明的有益效果：本发明的基于双碳目标的能源网架规划方法以双碳目标为引领，开展能源需求预测、碳排放分析，以此制定电力规划关键指标；通过调峰容量平衡、基础负荷平衡、尖峰负荷平衡，建立电力需求与规划项目的强逻辑关系；在能源网架规划中增加电力碳排校验，提高规划方案的科学合理性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的基于双碳目标的能源网架规划方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的基于双碳目标的能源网架规划方法，该方法包括以下步骤：
(1)进行能源需求预测，能源结构分析；
依据政府能源主管部门的能源规划报告数据，采用增长率法、情景分析法等方法，预测规划年区域的能源需求总量、全社会用电量、最大负荷。结合各类能源发展趋势，开展能源结构分析，分析煤炭、天然气、石油消费量及占比，分析非化石能源比重、电能占终端能源消费比重等指标。
(2)开展能源碳排放评估，计算碳达峰年份；
采用二氧化碳排放因子估算法，开展区域能源碳排放评估，计算公式如下：
碳排放量＝Σ某类一次能源消费量×该类能源的二氧化碳排放因子+调入(调出)电量×电力二氧化碳排放因子
其中：二氧化碳排放因子的定义是某一类能源燃烧或使用过程中单位能源所产生的二氧化碳排放量，各类一次能源二氧化碳排放因子取值如下表所示。
Figure BDA0003354451430000051
调入(调出)电量的二氧化碳排放因子参考省级电网平均二氧化碳排放因子数据，如下表所示：
Figure BDA0003354451430000052
通过规划各年碳排放数据，形成碳排放曲线图，确定能源碳达峰年份。
为保障碳达峰目标实现，研究制定电力关键指标，包括：可再生能源消纳占全社会用电量比重、外受(绿)电比例。
(3)开展电量及调峰平衡，确定新能源规模及调峰容量
通过可再生能源消纳电量平衡，计算本地可再生能源发电量，计算公式如下：
本地再生能源发电量＝可再生能源消纳电量-外受绿电电量＝(可再生能源消纳占全社会用电量比重-外受绿电比例)×全社会用电量
通过分析本区域各类可再生能源发电量占比、发电利用小时数，计算规划年各类新能源装机容量，计算公式如下：
某一类新能源装机容量＝本地可再生能源发电量×该类新能源发电量占比/该类新能源发电利用小时数
在各类新能源装机容量确定后，开展调峰容量平衡，制定调峰电源建设改造方案。将负荷曲线与新能源出力曲线叠加，计算出系统峰谷差，再计算系统调峰容量需求，计算公式如下：
调峰容量需求＝系统峰谷差-本地电源调峰容量-外受电调峰容量
根据调峰容量需求，结合规划新建电源、现有电源调峰改造情况，确定电源需新增调峰容量、抽水蓄能调峰容量。最后，通过计算调峰容量需求与电源新增调峰容量之差，确定电化学储能调峰容量。
(4)开展基础电力平衡，确定电网规划方案
开展输电网各电压等级电力平衡，计算网供负荷，考虑电力紧平衡比例，计算变电容量规模。某一电压等级电网需新增变电容量的计算公式如下：
某一电压等级电网需新增变电容量＝该电压等级网供负荷×电力紧平衡比例×该电压等级容载比要求-该电压等级现有变电容量
其中：电力紧平衡比例是指最大负荷时参与基础电力平衡的比例，一般取95％；各电压等级电网容载比按照电网规划设计导则选取。
(5)研究尖峰负荷平衡，确定需求侧响应、储能、电动汽车响应率等规模
负荷曲线的尖峰负荷由需求侧响应、可中断负荷、电动汽车响应、储能共同承担。各类措施的尖峰平衡负荷的计算公式如下：
某一类措施的尖峰平衡负荷＝该类措施参与尖峰负荷比例×尖峰负荷
其中：尖峰负荷一般取最大负荷的5％。
(6)开展电力碳排放评估，计算碳达峰年份；
在包含电源、电网、负荷侧、储能侧的规划方案制定后，根据电量平衡及电能替代方案，计算电力碳排放量：
首先，参考区域煤耗、气耗指标，根据煤电、燃气发电，计算本地发电煤碳、燃气的实际消耗量，再按照碳排放因子法，计算发电碳排。发电碳排计算公式如下：
发电碳排放量＝煤电发电量/煤耗×煤炭碳排放因子+气电发电量/气耗×天然气碳排放因子+调入(出)电力×电力碳排放因子
然后，计算电能替代减排量。电能替代包括电动汽车、农村煤改电、工业的煤改电、燃气改电等，各类电能替代的减排量和碳排放因子有关，具体计算公式如下：
电能替代减排量＝Σ某类电能替代电量×该类能源碳排放因子
最后，计算电力碳排放量，计算公式如下：
电力碳排放量＝发电碳排放量-电能替代减排量
根据规划各年电力碳排放量计算结果，绘制电力碳排放曲线图，确定电力碳排放达峰年份。
(7)比较电力与能源碳达峰年份，校验方案合理性；
实现双碳目标，电力是能源二氧化碳减排的重点领域，因此电力碳达峰时间要小于能源碳达峰时间。
本发明专利以电力碳达峰、能源碳达峰年份比较为依据，校验电量平衡及规划方案的合理性：如果电力碳排放达峰年份＜能源碳达峰年份，表明能源网架规划方案合理；否则，需要优化电量平衡及规划方案，直到通过电力碳排校验。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明的基于双碳目标的能源网架规划方法以双碳目标为引领，开展能源需求预测、碳排放分析，以此制定电力规划关键指标；通过调峰容量平衡、基础负荷平衡、尖峰负荷平衡，建立电力需求与规划项目的强逻辑关系；在能源网架规划中增加电力碳排校验，提高规划方案的科学合理性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于双碳目标的能源网架规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）进行能源需求预测及能源结构分析：依据政府能源主管部门的能源规划报告数据，预测规划年区域的能源需求总量、全社会用电量及最大负荷；结合能源发展趋势，开展能源结构分析；
（2）开展能源碳排放评估，计算碳达峰年份：采用二氧化碳排放因子估算法，开展区域能源碳排放评估；通过规划各年碳排放数据，形成碳排放曲线图，确定能源碳达峰年份；研究制定电力关键指标；
（3）开展电量及调峰平衡，确定新能源规模及调峰容量：通过可再生能源消纳电量平衡，计算本地可再生能源发电量；通过分析本区域各类可再生能源发电量占比、发电利用小时数，计算规划年各类新能源装机容量；在各类新能源装机容量确定后，开展调峰容量平衡，制定调峰电源建设改造方案；将负荷曲线与新能源出力曲线叠加，计算出系统峰谷差，再计算系统调峰容量需求；根据调峰容量需求，结合规划新建电源、现有电源调峰改造情况，确定电源需新增调峰容量、抽水蓄能调峰容量；通过计算调峰容量需求与电源新增调峰容量之差，确定电化学储能调峰容量；
（4）开展基础电力平衡，确定电网规划方案：开展输电网各电压等级电力平衡，计算网供负荷，考虑电力紧平衡比例，计算变电容量规模；某一电压等级电网需新增变电容量的计算公式如下：
某一电压等级电网需新增变电容量=该电压等级网供负荷×电力紧平衡比例×该电压等级容载比要求-该电压等级现有变电容量；
（5）研究尖峰负荷平衡，确定需求侧响应、储能、电动汽车响应率规模：负荷曲线的尖峰负荷由需求侧响应、可中断负荷、电动汽车响应、储能共同承担；
（6）开展电力碳排放评估，计算碳达峰年份：在包含电源、电网、负荷侧、储能侧的规划方案制定后，根据电量平衡及电能替代方案，计算电力碳排放量：
首先，参考区域煤耗、气耗指标，根据煤电、燃气发电，计算本地发电煤碳、燃气的实际消耗量，再按照碳排放因子法，计算发电碳排；然后，计算电能替代减排量；最后，计算电力碳排放量，根据规划各年电力碳排放量计算结果，绘制电力碳排放曲线图，确定电力碳排放达峰年份；
（7）比较电力与能源碳达峰年份，校验方案合理性：如果电力碳排放达峰年份＜能源碳达峰年份，表明能源网架规划方案合理；否则，需要优化电量平衡及规划方案，直到通过电力碳排校验。
2.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（1）中所述开展能源结构分析包括：分析煤炭、天然气、石油消费量及占比，分析非化石能源比重、电能占终端能源消费比重。
3.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（2）中开展能源碳排放评估时，碳排放量的计算公式如下：
碳排放量=Σ某类一次能源消费量×该类能源的二氧化碳排放因子+调入（调出）电量×电力二氧化碳排放因子。
4.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（2）中所述电力关键指标包括：可再生能源消纳占全社会用电量比重、外受电比例。
5.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（3）中本地可再生能源发电量计算公式如下：
本地再生能源发电量=可再生能源消纳电量-外受绿电电量=（可再生能源消纳占全社会用电量比重-外受绿电比例）×全社会用电量；
各类新能源装机容量计算公式如下：
某一类新能源装机容量=本地可再生能源发电量×该类新能源发电量占比/该类新能源发电利用小时数；
系统调峰容量需求计算公式如下：
调峰容量需求=系统峰谷差-本地电源调峰容量-外受电调峰容量。
6.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（4）中所述电力紧平衡比例是指最大负荷时参与基础电力平衡的比例，取95%，各电压等级电网容载比按照电网规划设计导则选取。
7. 根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（5）中尖峰平衡负荷的计算公式如下：
某一类措施的尖峰平衡负荷=该类措施参与尖峰负荷比例×尖峰负荷
其中：尖峰负荷取最大负荷的5%。
8.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（6）中发电碳排的计算公式如下：
发电碳排放量=煤电发电量/煤耗×煤炭碳排放因子+气电发电量/气耗×天然气碳排放因子+调入（出）电力×电力碳排放因子。
9.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，步骤（6）中所述电能替代包括电动汽车、农村煤改电、工业的煤改电、燃气改电，各类电能替代的减排量和碳排放因子有关，各类电能替代的减排量计算公式如下：
电能替代减排量=Σ某类电能替代电量×该类能源碳排放因子。
10.根据权利要求1所述的能源网架规划方法，其特征在于，电力碳排放量，计算公式如下：
电力碳排放量=发电碳排放量-电能替代减排量。
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CN115099534A (zh) * 2022-08-23 2022-09-23 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 一种电源规划方案优选方法
CN115423386A (zh) * 2022-11-04 2022-12-02 上海远景科创智能科技有限公司 一种电力碳排放因子的确定方法、装置、设备及介质
CN116632839A (zh) * 2023-07-21 2023-08-22 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种基于能碳监测的园区电力管理调节方法及装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115099534A (zh) * 2022-08-23 2022-09-23 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 一种电源规划方案优选方法
CN115423386A (zh) * 2022-11-04 2022-12-02 上海远景科创智能科技有限公司 一种电力碳排放因子的确定方法、装置、设备及介质
CN116632839A (zh) * 2023-07-21 2023-08-22 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种基于能碳监测的园区电力管理调节方法及装置
CN116632839B (zh) * 2023-07-21 2023-11-07 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种基于能碳监测的园区电力管理调节方法及装置

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