一种燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案的计算方法，包括以下步骤：S1，选取对碳排放量影响较大的因素：气候、煤种、负荷和运行参数；S2，建模；S3，分别假设每一期购买的碳排放配额数量，每期竞拍得到的碳排放配额最终交易价格；S4，构造出每期需要购买的碳排放配额量及每期碳排放交易价格与最终碳排放有偿配额消费总量的函数关系，建立数学模型；S5，利用求解非线性控制系统最优控制的罚函数方法求解使得一年当中燃煤电厂碳排放有偿配额消费总额W最小时的数值，获得燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案。本发明专利技术计算出燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案，为降低成本提供了可能性和理论依据，还同时适用于钢铁、石化、水泥等行业。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着温室气体对全球气候的影响日益显现，二氧化碳作为引起温室效应的最主要 温室气体之一，其减排问题已经成为全球最为热点的问题。气候资源作为一种全球性公共 资源，任何国家和个人都对气候变化问题承担着一定的责任及相应的减排义务。为了缓解 气候变暖给人类经济和社会带来的不容忽视的影响，国际上各个国家陆续都在温室气体的 减排工作中出台了一系列的相关政策，从多个方面采取了多项措施，为温室气体的减排工 作做出了积极的努力。《京都议定书》之后，发达国家相继成立碳排放交易所，发展中国家也借助清洁发 展机制，越来越多地融入国际碳市场。作为最大的发展中国家和世界排放大国，中国政府 已经在哥本哈根气候大会前向全世界郑重承诺2020年我国单位GDP的二氧化碳强度下降 40-45%的减排目标，并在"十二五"规划进一步提出到2015年实现单位⑶P的二氧化碳强 度比2010年降低17%的目标，且作为约束性指标以建立碳排放交易市场分解到各省市。 碳交易是一种用于减少二氧化碳等温室气体排放的政策工具，就是对温室气体的 排放总量进行限制，然后在各经济主体之间分配限定的排放权和进行排放权的买卖交易。 到目前为止，我国已经先后启动了北京、深圳、广东、上海、天津、湖北、重庆7个碳排放交易 试点。碳排放配额分配在初期以免费分配为主，适时引入有偿分配，并逐步提高有偿分配的 比例。目前，广东省电力企业的免费配额比例为95%，有偿配额比例为5 %，有偿配额部分 原则上一年分四次以竞价形式发放，企业可自主决定是否购买。为体现配额在不同时期的 稀缺性和价值，发放底价实行阶梯上升，四次竞价底价分别拟定为25元/吨、30元/吨、35 元/吨、40元/吨。 对于需要参与碳排放交易的企业来讲，在积极寻找有效降低碳排放量的技术出路 的同时，如何在现阶段碳排放交易机制之下寻找碳排放有偿配额最优消费方案，将目前的 碳排放配额消费降到最低也具有重要意义，同时也能够为企业的生产提供指导性意见以及 降低碳排放的消费成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方 案的计算方法，在综合考虑影响燃煤电厂碳排放有偿配额消费总额的诸多因素情况下，计 算出燃煤电厂碳排放有偿配额的最优消费方案，一定程度上降低燃煤电厂的碳排放成本。 解决上述技术问题，本专利技术采用以下的技术方案： ，其特征在于包括以下步 骤： S1，选取对碳排放量影响较大的因素：气候、煤种、负荷和运行参数； S2,建模 S2-1，利用支持向量机，建立气候、煤种、负荷、运行参数与燃煤电厂碳排放量之间 的关系t吴型； 计气候、煤种、负荷和运行参数为样本记为Xi，燃煤电厂二氧化碳排放量为输出参 数yi;样本的输入与输出参数表示为{Xi，yjn，Xi为第i组输入参数，yi为第i组输出参数， n为样本数量； 采用支持向量机方法建模，选径向基函数作为支持向量机的核函数：【主权项】1. ，其特征在于包括w下步 骤： S1，选取对碳排放量影响较大的因素；气候、煤种、负荷和运行参数； S2,建模 S2-1，利用支持向量机，建立气候、煤种、负荷、运行参数与燃煤电厂碳排放量之间的关 系模型； 计气候、煤种、负荷和运行参数为样本记为Xi，燃煤电厂二氧化碳排放量为输出参数yi;样本的输入与输出参数表示为lx。yi}n，Xi为第i组输入参数，yi为第i组输出参数，n 为样本数量； 采用支持向量机方法建模，选径向基函数作为支持向量机的核函数：(1)； 参数0为径向基函数的宽度，Mx)为映射函数，设决策函数为f(Xi) = (Xi)+b， f(Xi)为模型预巧U值，w为权重系数向量，b为截距； 基于结构风险最小化原则确定决策函数参数W、b，等效为求解W下优化问题：C为正规化参数，为训练集预测误差向量； 用Lagrange方法求解该个优化问题，定义Lagrange乘子为a =，有：将式妨和式（7)代入式巧），得：根据训练样本集合^。7山1 = 1，2，，"，11，求解矩阵（11)，得模型参数比《1(12-"a。];最后确定的决策函数为：(12); S2-2,根据输出函数结合相应输入参数计算一年当中燃煤电厂的碳排放总量； 输入气候、煤种、负荷和运行参数影响因素Xi，计算输出燃煤电厂二氧化碳排放量yi; S2-3,根据当年相应的碳排放有偿配额发放比率计算需要购买的碳排放配额数量并记 为A; k = j^X5°/〇； 53, 分别假设每一期购买的碳排放配额数量为ai、32、as、34,每期竞拍得到的碳排放配 额最终交易价格为？1、？2、？3、口4;其中： P=P(nil、、m3......)； mi、m2、m3......表示影响碳配额最终交易价格的因素，包括每期碳排放配额交易底价、 每期竞拍申报单位数量和每期竞拍申报时间； 54, 构造出每期需要购买的碳排放配额量及每期碳排放交易价格与最终碳排放有偿配 额消费总量的函数关系，建立数学模型： ai+a^+ag+a^ 二A; 过1 ? ?1+过2 ? ?2+过3 ? ?3+过4 ? ?4= W P二P姑、m2、m3......) 55, 利用求解非线性控制系统最优控制的罚函数方法求解使得一年当中燃煤电厂碳排 放有偿配额消费总额W最小时ai、32、33、34的数值，获得燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费 方案。【专利摘要】，包括以下步骤：S1，选取对碳排放量影响较大的因素：气候、煤种、负荷和运行参数；S2，建模；S3，分别假设每一期购买的碳排放配额数量，每期竞拍得到的碳排放配额最终交易价格；S4，构造出每期需要购买的碳排放配额量及每期碳排放交易价格与最终碳排放有偿配额消费总量的函数关系，建立数学模型；S5，利用求解非线性控制系统最优控制的罚函数方法求解使得一年当中燃煤电厂碳排放有偿配额消费总额W最小时的数值，获得燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案。本专利技术计算出燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案，为降低成本提供了可能性和理论依据，还同时适用于钢铁、石化、水泥等行业。【IPC分类】G06Q10-04, G06Q50-06【公开号】CN104850899【申请号】CN201510183974【专利技术人】殷立宝, 孟欣欣, 徐齐胜 【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年4月17日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案的计算方法，其特征在于包括以下步骤：S1，选取对碳排放量影响较大的因素：气候、煤种、负荷和运行参数；S2，建模S2‑1，利用支持向量机，建立气候、煤种、负荷、运行参数与燃煤电厂碳排放量之间的关系模型；计气候、煤种、负荷和运行参数为样本记为xi，燃煤电厂二氧化碳排放量为输出参数yi；样本的输入与输出参数表示为{xi,yi}n，xi为第i组输入参数，yi为第i组输出参数，n为样本数量；采用支持向量机方法建模，选径向基函数作为支持向量机的核函数：K(xi,xj)=φ(xi)·φ(xj)=exp|(||xi-xj||22σ2)|---(1);]]>参数σ为径向基函数的宽度，φ(x)为映射函数，设决策函数为f(xi)＝w·φ(xi)+b，f(xi)为模型预测值，w为权重系数向量，b为截距；基于结构风险最小化原则确定决策函数参数w、b，等效为求解以下优化问题:min R=c·Σi=1nξi2+12·||w||2]]>c为正规化参数，ξi为训练集预测误差向量；用Lagrange方法求解这个优化问题，定义Lagrange乘子为α＝[α1，α2，…，αn]，有：根据优化条件：∂L∂w=0,∂L∂b=0,∂L∂ξi=0,∂L∂αi=0,---(4);]]>得出：Σi=1nαi=0---(6);]]>2cξi＝αi (7)；将式(5)和式(7)代入式(8)，得：yi=Σj=1n(αj·K(xi,xj))+b+12cαi---(10);]]>将式(6)和(10)合成线性方程组如下:根据训练样本集合(xi,yi),i＝1,2,…,n，求解矩阵(11)，得模型参数[b α1 α2 … αn]；最后确定的决策函数为：f(x)=Σi=1nαi·K(x,xi)+b---(12);]]>S2‑2，根据输出函数结合相应输入参数计算一年当中燃煤电厂的碳排放总量；输入气候、煤种、负荷和运行参数影响因素xi，计算输出燃煤电厂二氧化碳排放量yi；S2‑3，根据当年相应的碳排放有偿配额发放比率计算需要购买的碳排放配额数量并记为A；A＝yi×5％；S3，分别假设每一期购买的碳排放配额数量为a1、a2、a3、a4，每期竞拍得到的碳排放配额最终交易价格为P1、P2、P3、P4；其中：P＝P(m1、m2、m3......)；m1、m2、m3......表示影响碳配额最终交易价格的因素，包括每期碳排放配额交易底价、每期竞拍申报单位数量和每期竞拍申报时间；S4，构造出每期需要购买的碳排放配额量及每期碳排放交易价格与最终碳排放有偿配额消费总量的函数关系，建立数学模型：a1+a2+a3+a4＝A；a1·P1+a2·P2+a3·P3+a4·P4＝WP＝P(m1、m2、m3......)S5，利用求解非线性控制系统最优控制的罚函数方法求解使得一年当中燃煤电厂碳排放有偿配额消费总额W最小时a1、a2、a3、a4的数值，获得燃煤电厂碳排放有偿配额最优消费方案。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷立宝，孟欣欣，徐齐胜，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。