基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度

骆钊; 罗蒙顺; 沈鑫; 王华; 刘德文; 喻品钦

doi:10.7500/AEPS20230518008

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基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度

碳达峰·碳中和与电力能源转型 | 更新时间：2025-06-16

- 基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度
- Collaborative Optimal Scheduling of Coal Mine Integrated Energy System Based on Carbon Capture and Power to Gas
- 电力系统自动化 2024年48卷第3期页码：22-30
- 作者机构：
  
  1.昆明理工大学电力工程学院,云南省昆明市 650500
  2.云南电网有限责任公司计量中心,云南省昆明市 650051
  3.昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南省昆明市 650500
- 作者简介：
  
  骆钊(1986—)，男，通信作者，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：区块链、电力市场与电力监管、能源互联网与电力规划、人工智能在电力系统中的应用。E-mail：waiting.1986@live.com
  罗蒙顺(1999—)，男，硕士研究生，主要研究方向：综合能源系统运行优化。E-mail：1519205249@qq.com
  沈鑫(1981—)，男，博士，高级工程师，主要研究方向：电能计量和智能电网。E-mail：725314514@qq.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2022YFB2703500);国家自然科学基金资助项目(52277104);云南省重点研发计划资助项目(202303AC100003)
- DOI：10.7500/AEPS20230518008
  中图分类号：
- 收稿：2023-05-18，
  
  修回：2023-10-18，
  
  网络出版：2024-01-10，
  
  纸质出版：2024-02-10
- 稿件说明：
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骆钊,罗蒙顺,沈鑫等.基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度[J].电力系统自动化,2024,48(3):22-30.

LUO Zhao,LUO Mengshun,SHEN Xin,et al.Collaborative Optimal Scheduling of Coal Mine Integrated Energy System Based on Carbon Capture and Power to Gas[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(3):22-30.
骆钊,罗蒙顺,沈鑫等.基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度[J].电力系统自动化,2024,48(3):22-30. DOI： 10.7500/AEPS20230518008.

LUO Zhao,LUO Mengshun,SHEN Xin,et al.Collaborative Optimal Scheduling of Coal Mine Integrated Energy System Based on Carbon Capture and Power to Gas[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(3):22-30. DOI： 10.7500/AEPS20230518008.

摘要

“双碳”战略目标下，为促进风光消纳与能源电力低碳转型、提高矿区能源利用率，提出一种含伴生能源和碳捕集与电转气耦合的矿区综合能源系统低碳经济调度模型。首先，综合考虑瓦斯、乏风、涌水等矿区伴生能源利用，建立矿区综合能源系统基本模型，并以碳捕集和电转气设备为耦合单元，促进节能减排与可再生能源消纳。然后，引入奖惩阶梯式碳交易机制，以矿区综合能源系统运行成本最小为目标，建立矿区综合能源系统协同优化调度模型。最后，以中国云南某大型煤矿为例，通过设置不同场景进行仿真分析。结果表明，所提模型能够促进矿区综合能源系统低碳经济运行，提高风光消纳率。

Abstract

Under the strategic goal of carbon emission peak and carbon neutrality

in order to promote the wind and photovoltaic (PV) accommodation and energy power low-carbon transformation

and improve the energy utilization rate of coal mine

this paper proposes a low-carbon economic scheduling model of coal mine integrated energy system (CMIES) with associated energy and the coupling of carbon capture and power to gas. Firstly

considering the utilization of associated energy in the coal mine such as gas

ventilation and water gushing

the basic model of CMIES is established

and the carbon capture and power-to-gas devices are used as coupling units to promote energy conservation

emission reduction and renewable energy accommodation. Secondly

the reward and punishment ladder-type carbon trading mechanism is introduced

and the collaborative optimal scheduling model of CMIES is established with the goal of minimizing the operation cost of the CMIES. Finally

taking a large coal mine in Yunnan

China as a case

the simulation analysis is carried out by setting different scenarios. The results show that the proposed model can promote the low-carbon economic operation of the CMIES and improve the wind and PV accommodation rate.

关键词

Keywords

references

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