生态环境部中国区域电网二氧化碳排放因子研究2023
区域电网二氧化碳排放因子是精准核算电力消费引起二氧化碳间接排放的基础参数。本研究采用平衡分析法,根据省级电网发电数据、跨省电力交换数据以及中长期电力发展规划等数据,构建省级电网生产模拟优化模型,通过情景分析评估未来不同情景下,省级电网电源结构和电力消费,分析中国2020-2035年不同情景下区域和省级电网二氧化碳排放因子。基于情景分析,中国2020-2035年各省份电网排放因子将出现大幅下降,新能源政策情景下,各省降幅平均达到43%,青海、云南、海南、吉林等8个省份的降幅超过50%;新能源高速发展情景下,各省降幅平均达到53%,青海、云南、海南、吉林等16个省份的降幅超过50%;按照两类情景结果中位数考虑,各省份降幅平均达到48%,青海、云南、海南、四川等11个省份的降幅超过50%。本研究建立的中长期省级电网排放因子,为支撑各省碳达峰碳中和路径研究,推动区域能源结构低碳化转型评估,鼓励用户优化生产和行为模式,降低企业预测间接排放不确定性,提供借鉴和参考。 本研究得到中国工程院品牌项目《我国碳达峰碳中和若干重大问题研究》(2022-PP-01)资助
自主化核设计软件包PCM研发与应用
CGN目前使用法国AREVA公司的堆芯设计软件包SCIENCE进行工程设计和运行技术支持。这套软件在技术上做了很多的限制,带来了一些重大问题,如:1)软件仅允许用于中国境内的民用反应堆设计,限制中国核电在全球核电市场的发展;2)软件核心原理未知,导致工程设计领域的关键技术没有掌握,制约中国在反应堆设计中的突破和创新;3)软件支持的反应堆堆型有限,仅限于某些特定的压水堆堆型的特定运行模式。为解决制约中国核电设计技术发展的瓶颈,追切需要研发自主知识产权的堆芯设计软件,摆脱核电设计领域对国外的依赖。为此,CGN决定开发具有完全自主知识产权的堆芯设计软件包PCM。 PCM软件包完全自主开发,从根本上解决了反应堆堆芯核设计软件的知识产权问题,申请了4个软件著作权,通过了中国核能行业协会的科技成果鉴定,获得了际可强院士等行业内专家的好评,并在以下方面实现了创新:1)在国内首次完成以特征线法为求解器的组件计算(PINE)与使用微观燃耗方法的堆芯计算(COCO)相结合的综合技术研发,可以给出高精度的少群截面并充分考虑堆芯的燃耗历史效应,具有国际领先的技术水平;2)在国内首次自主研发出具有自主知识产权的通量图分析程序MAPLE,并应用于工程实践;3)在国内首个完成核设计软件包系统的不确定度分析,建立不确定度分析方法,相关不确定度因子可应用于反应堆工程设计,达到国际先进水平。 此外,PCM软件包是在如下方面和国际同类专业软件具有类似的先进特征:1)先进组件燃耗处理方法;2)采用粗网有限差分技术和并行加速特征线法输运计算;3)采用解释器方法,方便堆芯计算各个功能实现;4)采用薄板样条函数(TPS)重构技术。
基于暂态电磁场特征的GIS开关绝缘故障诊断技术
辐射电场测量系统由电场传感器与光接收机组成。由棒状电小天线感应电场信号,利用宽带运放组成的调理电路来处理信号,并将该信号调制在激光器上输出到远端的光接收机,光接收机将光信号转换为电信号输出至示波器中。电场传感器采用金属外壳进行屏蔽,且测量系统间采用光纤连接,因而该系统不易受到电磁环境干扰。 提出了包含幅值、前沿、振荡主频及阻尼因子等在内的G引S开关暂态辐射场特征参量表征方法:提出了依据暂态辐射场电场脉冲裙的高频脉冲个数和电场脉冲特征频段的小波包分解能量来实现对开关早期绝缘缺陷故障诊断方法:研制出基于开关暂态辐射场测量的G1S绝缘故障诊断系统。
调动用电终端的调蓄潜力,助力风电光电有效消纳
首先介绍了2050我国电力逐日供需关系平衡状况、零碳下的电源结构和风光电在各区域分布、以及电源结构变化带来的新问题,然后介绍了柔性用电平台、动态碳排放责任因子的定义。
我国火电行业碳足迹评估综述
目的 在“双碳”目标背景下,火电面临着巨大的减排压力。火电碳足迹评价能直观地表现火电的生命周期温室气体排放量,帮助挖掘减碳潜力。为此,对火电碳足迹评估的研究现状进行了综述。 方法 介绍了目前火电碳足迹评价依据的主要标准和方法,并对火电碳足迹评价流程进行了概述。综述了评价流程中存在的差异性问题并给出了部分建议。根据工艺流程将生命周期分为上游、核心和下游3个环节,由于核心环节碳排放集中度极高,部分情况下可以忽略燃煤电厂的建造、退役和电力输送环节的碳足迹。 结论 不同类型火力发电的生命周期相似,但垃圾焚烧发电碳足迹不包括生活垃圾的获取过程。无论哪种火电形式,在缺乏实测排放因子的情况下,建议排放因子选取国内外已发布的标准、文献和数据库的缺省值。
计及多点电池储能系统的电网二次调频协同控制
在“碳达峰·碳中和”国家能源战略变革背景下,大规模可再生能源的加速并网加剧了电力系统对于快速调频资源需求的迫切性,如何充分发挥以电池储能系统(battery energy storage systems,BESS)为代表的新型快速资源在电网调频中的作用是解决该问题的关键。首先,为满足电网各类型调频资源在自动发电控制(automatic generation control,AGC)系统中的接入监视与分类决策需求,提出“域-群-机”三级控制模型架构;然后,从BESS的荷电状态(state of charge,SOC)主动管理出发,提出基于改进的动态调频容量(dynamic available AGC,DAA)的多元集群协同控制策略,以及引入SOC影响因子的多点BESS功率分配策略;最后,结合实际电网的持续扰动工况及模拟跳机扰动工况进行仿真分析,验证了文中所提控制策略的有效性。文中所提策略不但可以显著改善各单点BESS的SOC一致性,而且能够提升电网调频品质。
全国碳市场扩容下电力平均排放因子选择对高耗能产业的影响分析
电力平均排放因子是用来测算间接碳排放量的重要参数,广泛应用于区域、行业、企业等不同主体的碳核算。由于中国区域级电力平均排放因子差异性较大,采用全国、区域、省级等不同层级排放因子对行业企业间接碳核算将产生较大影响,直接关乎省级“双碳”指标考核、高耗能产品出口碳关税以及国内碳市场履约成本等。以电解铝行业为例,测算分析了电力平均排放因子选择对高耗能行业产品碳核算结果及行业碳履约成本的影响。研究结果表明,电力平均排放因子的选择需要结合核算主体的应用场景因地制宜。从促进企业节能减排以及发展公平性考虑,全国碳排放权交易市场下各行业间接排放核算应统一采用全国电力平均排放因子,区域温室气体清单编制应优先采用省级电网对应的电力平均排放因子。
基于区块链的园区碳排放可信监测模型
构建了基于能源电力区块链的园区碳排放可信监测数字模型。首先,利用区块链防篡改技术保障监测数据的可信存证要求,相关接入实体指标全部由联盟链进行身份认证和权限控制,避免了数据遗失以及主体以外其他人恶意篡改的风险;其次,在具体的监测指标融合过程中,结合层次分析法,构建碳排放评价指标融合策略,对能源电力相关指标数据结合相似性聚类算法进行多源在线融合;最后,基于局部异常因子算法(local outlier factor,LOF)实现指标数据长周期异常离群检测,一定程度上解决数据畸变和错报自筛难题。