基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法及系统与流程

    专利2025-03-22  28


    本发明属于燃煤机组碳配额,具体涉及一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法及系统。


    背景技术:

    1、随着经济全球化的发展,人类对电力的需求不断增加,但随之而来的环境与能源问题也日益严重。基于此背景,为了有效缓解环境气候问题与能源消耗危机,基于国内资源的特点,采取分阶段的计划实施,通过控制能源消耗,调整化石燃料消费结构,逐步引入“双控”制度约束碳排放总量。

    2、为响应“双碳”目标,我国电力行业正积极开展可再生能源替代行动,构建以新能源为主清洁低碳的新型电力系统。新型电力系统是为实现“双碳”目标以及推动可持续发展而设计的,其实现的前提是在保证电力安全的同时,既能满足经济社会发展对电力的需求,又能最大化消纳可再生能源。它以智能电网为平台,通过分布式电源、储能等新技术使得电力系统更加灵活、高效、可靠,并且能够更好的应对负荷变化的需求和能源供给不稳定的挑战。能够预想到的是,随着能源变革的不断推进,能源格局一定会发生巨大变化,未来分布式电源在电力系统中扮演的角色会越来越重要。

    3、随着分布式电源技术的深化应用,我国新一轮电力市场体制改革全面推动,本次改革旨在探索电力市场有序运作的体系方法,以保证资源配置可通过市场优化。面向“双碳”目标,燃煤机组是当前我国碳排放的主要来源,为了实现低碳化的目标,如何在将燃煤机组加入碳交易市场后碳配额后,设计一套优于传统分配方法的最优效率分配方案成为当前亟需研究的重要问题。


    技术实现思路

    1、为解决上述现有技术的中的不足,本发明的目的在于克服现有不足,提供一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,所述方法包括如下:

    2、s1,构建用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的投入产出指标;

    3、s2,根据获取的投入产出指标,获取用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的输入损失与原始输入的线性关系;

    4、s3,构建基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配模型,计算基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳配额数值以及对应的分配效率。

    5、作为上述方案的进一步优化,所述获取用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的输入损失与原始输入的线性关系包括如下:

    6、分别构建决策单元对应输入和输出的投入量和产出量;

    7、对决策单元进行效率评价,以决策单元的效率评价数值为目标,以所有决策单元的效率评价值为约束构建评价模型;

    8、将用于决策单元效率评价的评价模型等价变换为线性规划模型,并进行线性对偶变换。

    9、作为上述方案的进一步优化,所述投入产出指标具体包括碳排放量、设备更新率、装机容量和煤耗量。

    10、作为上述方案的进一步优化,所述基于零和博弈约束数据包络线模型的碳配额分配策略构建方法如下:

    11、min θo

    12、

    13、

    14、

    15、

    16、σn≥0,n=1,2,…,n    (1)

    17、式中,θo为燃煤机组o的碳分配效率,en和eo分别为燃煤机组n和o的历史碳排放量,gn和go分别为燃煤机组n和o的设备更新率,bn和bo分别为燃煤机组n和o的历史煤耗量,vn和vo分别为燃煤机组n和o的装机容量,σn为燃煤机组n对有效投影的贡献。

    18、作为上述方案的进一步优化,所述线性对偶变换的方法包括如下:

    19、设θo=σn+1,则有:

    20、

    21、上式中,yo和xo是燃煤机组n的输出和输入,σn为燃煤机组n对有效投影的贡献。

    22、本发明还公开了一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配系统,包括如下:指标生成模块,用于构建衡量燃煤机组碳配额分配效率的投入产出指标;

    23、关系生成模块,用于根据获取的投入产出指标,获取用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的输入损失与原始输入的线性关系;

    24、模型构建模块,用于构建基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配模型,计算基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳配额数值以及对应的分配效率。

    25、本发明采用上述的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:

    26、本发明设计的基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配模型,相较于传统的碳配额确定方法,本发明设计模型分配法分配的配额明显优于传统分配方法;本发明设计的模型分配法,设计了燃煤机组效率评估投入产出指标,在此基础上,引入碳配额分配方案的效率评价,建立了用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的输入损失与原始输入的线性关系,具体设计了比例减少策略,最终设计实现了基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配模型,其有效解决了燃煤机组碳配额的最优效率分配问题,从而提升了电力行业等其他产业碳配额方案的合理性和科学性。



    技术特征:

    1.一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,其特征在于,具体操作步骤如下:

    2.根据权利要求1所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,其特征在于,所述获取用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的输入损失与原始输入的线性关系包括如下:

    3.根据权利要求2所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,其特征在于,所述基于零和博弈约束数据包络线模型的碳配额分配策略构建方法如下:

    4.根据权利要求3所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,其特征在于,所述线性对偶变换的方法包括如下:

    5.根据权利要求4所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,其特征在于,所述投入产出指标具体包括碳排放量、设备更新率、装机容量和煤耗量。

    6.一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配系统,其特征在于,包括如下:

    7.根据权利要求6所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配系统,其特征在于,所述关系生成模块包括如下:

    8.根据权利要求7所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配系统其特征在于,所述投入产出指标具体包括碳排放量、设备更新率、装机容量和煤耗量。

    9.根据权利要求8所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配系统,其特征在于,所述模型构建模块包括如下:

    10.根据权利要求9所述的一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配系统,其特征在于,所述线性对偶变换包括如下:


    技术总结
    本发明公开了一种基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配方法,具体操作步骤如下:S1,构建用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的投入产出指标;S2,根据获取的投入产出指标,获取用于衡量燃煤机组碳配额分配效率的输入损失与原始输入的线性关系;S3,构建基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配模型,计算基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳配额数值以及对应的分配效率;本发明实现了基于零和增益数据包络分析的燃煤机组碳分配模型,其有效解决了燃煤机组碳配额的最优效率分配问题,从而提升了电力行业等其他产业碳配额方案的合理性和科学性。

    技术研发人员:梁肖,戴长春,王正风,赵福林,张炜,李有亮,方林波,陈天宇,栾喜臣,高卫恒,杨子,章莉,马斌,李进昌,付蓉
    受保护的技术使用者:国网安徽省电力有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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