电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法技术

本发明专利技术公开了电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，包括以下步骤：电力现货市场和辅助服务市场对“双碳”目标贡献度评价指标体系的构建；结合具体实例仿真验证分析电力市场机制对“双碳”目标实现的贡献度；电力现货市场和辅助服务市场对“双碳”目标贡献度综合评价的结论及建议，有益效果：现有技术中，有较多针对电力行业或电力企业对碳减排的贡献的研究，少有针对电力市场对碳减排的贡献度的评价方法，本发明专利技术填补了这方面的空白；本发明专利技术提出了较为新颖的评价指标，能够更好地针对电力市场方面的问题给与反馈，可以为电力市场的政策制定提供有效的建议。定提供有效的建议。定提供有效的建议。

【技术实现步骤摘要】
电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法


[0001]本专利技术涉及电力市场领域，特别是涉及电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法。

技术介绍

[0002][0003]现有技术方案有从发电、输电、用电等环节分析电力行业碳排放结构体系，将终端电力消费量、低碳能源发电占比、火电内部结构、火力发电效率以及线损率等因素考虑在内，并利用LDMI分解方法，进一步分析了各因素对未来电力行业CO2减排潜力的贡献；也有从驱动力指标、状态指标和响应指标三大方面构建了碳减排绩效指标评价体系，并结合层次分析法(AHP)及熵值法，构成主观权重与客观权重相结合的综合权重，进而分析各指标对碳减排的贡献。
[0004]然而现有技术方案很少有电力市场对CO2减排能力贡献的定量分析，使得在电力市场改革过程中，很难提出行之有效的建议，在改革的同时积极落实“双碳”目标

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，以解决
技术介绍
中提出的缺少一种评价方法的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，包括以下步骤：
[0007]S1、电力现货市场和辅助服务市场对“双碳”目标贡献度评价指标体系的构建；
[0008]S2、结合具体实例仿真验证分析电力市场机制对“双碳”目标实现的贡献度。
[0009]优选的，所述步骤S1具体包括：
[0010]A1、电力系统碳排放影响因素分析；r/>[0011]A2、评价指标设计；
[0012]A3、评价指标权重确定方法；
[0013]A4、综合评价方法选择。
[0014]优选的，所述A1具体为：
[0015]发电资源碳排放模型介绍：
[0016]电力系统碳减排中，最重要的是减少发电过程中化石能源的消耗，因此，为了计算和衡量发电过程中的燃料消耗，首先要了解发电设备的耗量特性，耗量特性描述了发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系E＝F(PG)，通常情况如附图所示的二次曲线表示，即附图中纵坐标为单位时间内消耗的燃料(燃料费用)F或水量W，横坐标为有功功率PG；
[0017]但在实际电力系统运行中，发电设备的耗量特性曲线往往会呈现出如附图所示的
三次曲线的形式，即
[0018]另外，将二次函数简化还将得到一次函数耗量特性曲线，如附图所示；
[0019]在实际应用中，将尽可能使用实际测得的耗量特性曲线，若无法得到实际测量的耗量特性曲线，则将使用典型耗量特性曲线模型计算；
[0020]在得到耗量特性曲线后，便可利用耗量特性曲线求得化石燃料机组发电成本以及碳排放量：
[0021]发电成本≈煤(气)耗量
×
燃料价格
[0022]碳排放量＝煤(气)耗量
×
碳排放系数
[0023]通常情况下，风电光伏水电核电机组被认为是零碳排放机组，在发电过程中不会产生碳排放。
[0024]优选的，所述A2的具体方法为：
[0025]共选取了4各一级指标以及10个二级指标制定了指标评价体系，具体的指标体系如下表所示：
[0026][0027]一级指标解释：
[0028]度电CO2排放量：
[0029]指一年内所有发电机组每生产1kwh电能的平均CO2排放量，该指标反应了发电机组的电源结构情况，其计算公式为：
[0030][0031]碳排放社会福利系数：
[0032]指一年内造成单位碳排放量时产生的社会福利价值，其计算公式为：
[0033][0034]风光水效率比值系数：
[0035]指一年内风电光伏水电的发电量在总发电量中的占比与风电光伏水电装机容量在总装机容量的占比的比值，反应了风电光伏水电装机占比变化的同时，其发电占比的变化情况，其计算公式为：
[0036][0037]CO2排放总量：
[0038]指一年内所有发电机组的CO2排放量，其计算公式为：
[0039]CO2排放总量＝∑各机组年碳排放量
[0040]二级指标解释：
[0041]度电CO2排放量：
[0042]度电CO2排放量主要包含两个二级指标：燃煤机组度电CO2排放量以及燃气机组度电CO2排放量。
[0043]燃煤机组度电CO2排放量：指全年每生产一度电燃煤机组的CO2排放量，计算公式为：
[0044][0045]燃煤机组度电CO2排放量：指全年每生产一度电燃气机组的CO2排放量，计算公式为：
[0046][0047]碳排放社会福利系数：
[0048]碳排放社会福利系数主要包含三个二级指标：单位发电费用CO2排放量、单位备用费用CO2排放量以及单位调频费用CO2排放量。
[0049]单位发电费用CO2排放量：指每花费单位发电费用时产生的CO2排放量。该指标反应了机组组合对于CO2排放量的影响，计算公式为：
[0050][0051]单位备用费用CO2排放量：指每花费单位备用费用时产生的CO2排放量。该指标反应了备用服务对于CO2排放量的影响，计算公式为：
[0052][0053]单位调频费用CO2排放量：指每花费单位调频费用时对应产生的CO2排放量。该指标反应了调频服务对于CO2排放量的影响，计算公式为：
[0054][0055]风光水效率比值系数：
[0056]风光水效率比值系数包含两个二级指标：风光水发电量占比、风光水装机容量占比；
[0057]风光水发电量占比：
[0058]指风电光伏水电的发电总量在全机组年发电总量的占比，计算公式为：
[0059][0060]风光水装机容量占比：
[0061]指风电光伏水电的装机容量在全机组装机容量中的占比，计算公式为：
[0062][0063]CO2排放总量指标：
[0064]CO2排放总量指标主要包含两个二级指标：燃煤机组CO2排放总量、燃气机组CO2排放总量。
[0065]燃煤机组CO2排放总量：指全年燃煤机组通过燃煤排放的CO2总量，计算公式为：
[0066]燃煤机组CO2排放总量＝∑各燃煤机组碳排放量
[0067]燃气机组CO2排放总量：指全年燃气机组通过燃气排放的CO2总量，计算公式为：
[0068]燃气机组CO2排放总量＝∑各燃气机组碳排放量。
[0069]优选的，所述A3的具体方法为：
[0070]采用层次分析法和熵值法，这两种主、客观方法分别对电力市场碳减排评价指标赋权，再将两种方法相结合计算指标组合权重；
[0071]a1、层次分析法
[0072]计算步骤如下：
[0073]a1.1、建立层次结构：
[0074]将影响目标决策的各个因素列出并归类，放入合适的层次内，建立一个多层次的结构。其结构分为：
[0075]目标层：即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、电力现货市场和辅助服务市场对“双碳”目标贡献度评价指标体系的构建；S2、结合具体实例仿真验证分析电力市场机制对“双碳”目标实现的贡献度；S3、电力现货市场和辅助服务市场对“双碳”目标贡献度综合评价的结论及建议。2.根据权利要求1所述的电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：A1、电力系统碳排放影响因素分析；A2、评价指标设计；A3、评价指标权重确定方法；A4、综合评价方法选择。3.根据权利要求2所述的电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，其特征在于：所述A1具体为：发电资源碳排放模型介绍：电力系统碳减排中，最重要的是减少发电过程中化石能源的消耗，因此，为了计算和衡量发电过程中的燃料消耗，首先要了解发电设备的耗量特性，耗量特性描述了发电设备单位时间内消耗的能源与发出的有功功率之间的关系E＝F(PG)，通常情况如附图所示的二次曲线表示，即附图中纵坐标为单位时间内消耗的燃料(燃料费用)F或水量W，横坐标为有功功率PG；但在实际电力系统运行中，发电设备的耗量特性曲线往往会呈现出如附图所示的三次曲线的形式，即另外，将二次函数简化还将得到一次函数耗量特性曲线，如附图所示；在实际应用中，将尽可能使用实际测得的耗量特性曲线，若无法得到实际测量的耗量特性曲线，则将使用典型耗量特性曲线模型计算；在得到耗量特性曲线后，便可利用耗量特性曲线求得化石燃料机组发电成本以及碳排放量：发电成本≈煤(气)耗量
×
燃料价格碳排放量＝煤(气)耗量
×
碳排放系数通常情况下，风电光伏水电核电机组被认为是零碳排放机组，在发电过程中不会产生碳排放。4.根据权利要求2所述的电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，其特征在于：所述A2的具体方法为：共选取了4各一级指标以及10个二级指标制定了指标评价体系，具体的指标体系如下表所示：
一级指标解释：度电CO2排放量：指一年内所有发电机组每生产1kwh电能的平均CO2排放量，该指标反应了发电机组的电源结构情况，其计算公式为：碳排放社会福利系数：指一年内造成单位碳排放量时产生的社会福利价值，其计算公式为：风光水效率比值系数：指一年内风电光伏水电的发电量在总发电量中的占比与风电光伏水电装机容量在总装机容量的占比的比值，反应了风电光伏水电装机占比变化的同时，其发电占比的变化情况，其计算公式为：CO2排放总量：
指一年内所有发电机组的CO2排放量，其计算公式为：CO2排放总量＝∑各机组年碳排放量二级指标解释：度电CO2排放量：度电CO2排放量主要包含两个二级指标：燃煤机组度电CO2排放量以及燃气机组度电CO2排放量。燃煤机组度电CO2排放量：指全年每生产一度电燃煤机组的CO2排放量，计算公式为：燃煤机组度电CO2排放量：指全年每生产一度电燃气机组的CO2排放量，计算公式为：碳排放社会福利系数：碳排放社会福利系数主要包含三个二级指标：单位发电费用CO2排放量、单位备用费用CO2排放量以及单位调频费用CO2排放量。单位发电费用CO2排放量：指每花费单位发电费用时产生的CO2排放量。该指标反应了机组组合对于CO2排放量的影响，计算公式为：单位备用费用CO2排放量：指每花费单位备用费用时产生的CO2排放量。该指标反应了备用服务对于CO2排放量的影响，计算公式为：单位调频费用CO2排放量：指每花费单位调频费用时对应产生的CO2排放量。该指标反应了调频服务对于CO2排放量的影响，计算公式为：风光水效率比值系数：风光水效率比值系数包含两个二级指标：风光水发电量占比、风光水装机容量占比；风光水发电量占比：指风电光伏水电的发电总量在全机组年发电总量的占比，计算公式为：风光水装机容量占比：指风电光伏水电的装机容量在全机组装机容量中的占比，计算公式为：
CO2排放总量指标：CO2排放总量指标主要包含两个二级指标：燃煤机组CO2排放总量、燃气机组CO2排放总量。燃煤机组CO2排放总量：指全年燃煤机组通过燃煤排放的CO2总量，计算公式为：燃煤机组CO2排放总量＝∑各燃煤机组碳排放量燃气机组CO2排放总量：指全年燃气机组通过燃气排放的CO2总量，计算公式为：燃气机组CO2排放总量＝∑各燃气机组碳排放量。5.根据权利要求2所述的电力市场对“双碳”目标贡献度的评价方法，其特征在于：所述A3的具体方法为：采用层次分析法和熵值法，这两种主、客观方法分别对电力市场碳减排评价指标赋权，再将两种方法相结合计算指标组合权重；a1、层次分析法计算步骤如下：a1.1、建立层次结构：将影响目标决策的各个因素列出并归类，放入合适的层次内，建立一个多层次的结构。其结构分为：目标层：即要解决的问题；准则层：即为实现目标而采取的措施、准则；方案层：即解决问题所用的各类措施、方案；a1.2、构造判断矩阵：根据上述建立的层次结构，对同一层次的n各元素中的第i个元素和第j个元素进行重要程度的比较，根据选取的指标，向碳减排绩效评价经验丰富的专家发放问卷，让他们依据主观对指标做出两两比较的判断矩阵。采用如下表所示的1～9判断矩阵标度，使用a
ij
来描述其相对重要程度：
得到判断矩阵A＝(a
ij
)n*n如下所示：对一级指标建立判断矩阵如下表所示：
求解各判断矩阵最大特征跟λmax以及特征向量w'
i
，并进行一致性检验，先将判断矩阵A每一列进行归一化处理:将每列经归一化后的矩阵按行相加：将向量M＝(M1，M2，
…
，M
n
)
T
进行归一化处理，得到矩阵的特征向量：w
′
i
求...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛万磊，李晨辉，王鹏，郑志杰，赵昕，左一丹，牟颖，张栋梁，陈博，王振坤，李校莹，刘知凡，厉艳，管大顺，李秋爽，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：