绿色证书交易

针对煤矿开采过程中碳排放量高以及乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源得不到及时有效利用的问题，提出一种低碳经济运行的矿区综合能源系统(coal mine integrated energy system, CMIES)。首先，为使矿区伴生能源得到充分利用，搭建了一个包含燃气轮机、乏风氧化发电单元、水源热泵等设备的CMIES模型。其次，为降低矿区碳排放量，在CMIES中加入光伏、风电、电转气与氢燃料电池等设备。同时，引入阶梯式碳交易机制与绿色证书交易机制(green certificate trading, GCT)，通过“双机制”模型来约束系统碳排放、激励新能源设备出力。最后，调用CPLEX商业求解器，以购能成本、新能源设备运行成本、碳排放成本最小为目标函数进行求解。结果表明：优化后的CMIES碳排放量显著降低，运行成本大幅减少。

为进一步提高园区综合能源系统的可再生能源消纳率以及系统的低碳性和经济性，提出了一种考虑绿证-碳交易机制和热电联产机组热电灵活响应的园区综合能源系统低碳经济调度策略。首先，通过绿色证书交易模型和阶梯式碳交易模型构建绿证-碳交易机制，旨在提高系统可再生能源消纳水平并降低系统碳排放量；其次，将有机朗肯循环引入系统，与传统的热电联产机组和电锅炉构建热电联产机组热电灵活响应模型，从而优化系统运行并为绿证-碳交易机制提供更大发挥空间；最后，以系统总成本最小为目标，构建考虑绿证-碳交易机制和热电联产机组热电灵活响应的园区综合能源系统优化模型。算例结果表明，该策略可提高系统的可再生能源消纳率，降低系统碳排放量和总成本。