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黄河流域能源生产和消费视角下的碳排放特征研究

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环境科学研究 2024年

作者：张倩王莉娟祝胜来徐峰北京化工大学经济管理学院国家黄河流域生态保护和高质量发展联合研究中心

基于能源生产和消费不同视角研究碳排放流动特征，明确碳排放责任，对“全国一盘棋”统筹推进减碳起到至关重要作用。该研究以2000—2020年为分析时段，采用碳排放因子法精准核算黄河流域能源生产和消费侧碳排放量；基于能流图和碳流图... 详细信息

基于能源生产和消费不同视角研究碳排放流动特征，明确碳排放责任，对“全国一盘棋”统筹推进减碳起到至关重要作用。该研究以2000—2020年为分析时段，采用碳排放因子法精准核算黄河流域能源生产和消费侧碳排放量；基于能流图和碳流图，定量揭示流域及各省区生产和消费侧的能源-部门-碳之间的关联、能源流动特征、碳排放动态演变等；在此基础上，进一步分析流域内相邻省区碳排放协同特征，阐明流域碳排放差异的主要原因。结果表明：①研究期内，流域能源生产侧碳排放量比消费侧高10%～31%，且碳排放差额逐渐增大，2020年差额达到7.27×108t，原因在于黄河流域二次能源净调出量逐年增加。②黄河流域9省区碳排放差额呈现3种演变趋势，其中，青海省、四川省、河南省由能源生产侧碳排放量高转变为消费侧高，山东省则呈相反趋势，而流域中部省区生产侧碳排放量一直高于消费侧。③能源生产主导型的内蒙古自治区生产侧碳排放量远高于消费侧，生产侧碳排放中近60%来自火力发电，原因在于能源加工转换中原煤使用量持续增加，且火力发电效率较低。由于电力低碳化程度高，能源消费主导型的四川省工业电力终端消费占比达到24.5%，但相应碳排放仅为9.2%。④流域内相邻省区碳排放协同状态向好发展，2020年呈现“东西良好协调，中部初步协调”的特征。研究显示，黄河流域以能源生产主导型省区为主，明确能源生产侧与消费侧的碳排放责任、制定各省区差异化减碳战略、构建省区间协同减碳机制，有利于支撑流域实现“双碳”目标。

关键词：黄河流域能源生产侧与消费侧碳排放核算碳排放特征能源流动特征

面向区域多主体平衡的独立平衡服务商运营双层优化研究

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全球能源互联网 2024年第2期7卷 210-219页

作者：胡洋加鹤萍韩雅萱郭宇辰冯云辰刘江艳刘敦楠华北电力大学经济与管理学院北京市昌平区102206 新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室北京市昌平区102206

随着新型电力系统及新型电力市场的区域平衡模式发生转变,发用电主体参与市场交易的平衡需求逐步提高,亟待探索新型电力系统下的新型平衡服务模式。首先,在梳理国内外平衡机制实践的基础上,提出面向区域多主体平衡的独立平衡服务商概念... 详细信息

随着新型电力系统及新型电力市场的区域平衡模式发生转变,发用电主体参与市场交易的平衡需求逐步提高,亟待探索新型电力系统下的新型平衡服务模式。首先,在梳理国内外平衡机制实践的基础上,提出面向区域多主体平衡的独立平衡服务商概念及运营模式,深入分析电力市场中新型主体与独立平衡服务商运营模式的异同点。其次,构建以独立平衡服务商收益最大以及发用电主体平衡成本最小为目标的双层优化模型。最后,通过某地日典型发用电偏差情况的算例分析对所提模型进行验证。结果表明,独立平衡服务商的运营模式能够在降低市场主体平衡成本的同时保证服务商的收益,为新型电力系统的平衡模式提供了有益的探索。

关键词：独立平衡服务商平衡机制运营模式双层优化

碳中和“超级能源系统”内涵、路径及意义——以鄂尔多斯盆地为例

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石油勘探与开发 2024年第4期51卷 924-936页

作者：邹才能李士祥熊波陈艳鹏张国生谢小平刘翰林马锋梁英波朱凯关春晓潘松圻侯梅芳袁懿琳罗双涵中石油深圳新能源研究院有限公司深圳518000 中国石油勘探开发研究院北京100083 西南石油大学经济管理学院成都610000

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系... 详细信息

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系框架下,以巨量地下煤炭/石油/天然气/地热与地上丰富风光能源资源高度叠合、化石能源与新能源融合协同开发利用的区域性智慧用能系统构成的“超级能源系统”与以碳循环为主线的碳中和系统相融合,在传统含油气盆地中研究选择具备建成世界级能源生产与碳中和示范大基地条件的碳中和“超级能源盆地”。鄂尔多斯盆地区位优势明显,化石能源和新能源资源丰富,CO_(2)源汇匹配优势显著,具备建成世界级能源生产与碳中和盆地的基础条件,以鄂尔多斯盆地为代表的碳中和“超级能源盆地”给出了传统含油气盆地转型方向。“煤炭+石油+天然气+新能源+CCUS(碳捕集、利用与封存)/CCS(碳捕集与封存)”融合发展理念与模式下,盆地区域内基本实现碳中和,进一步夯实能源生产保供能力,助力“双碳”目标实现,建立现代能源产业体系,推动地区绿色可持续发展。在中国率先建成以鄂尔多斯盆地为代表的世界级碳中和“超级能源系统”示范盆地,将重塑超级能源盆地勘探开发新理念与新模式,对全球“碳中和”下的能源革命具有重大意义。

关键词：超级能源系统碳中和系统碳中和“超级能源系统” 碳中和“超级能源盆地” 鄂尔多斯盆地

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绿色电力交易对电力市场的影响机理及效果

中国人口·资源与环境 2024年第4期34卷 76-90页

作者：刘利利冯天天崔茗莉钟诚中国地质大学(北京)经济管理学院北京100083 自然资源部资源环境承载力评价重点实验室北京100083

绿色电力交易已成为全球应对气候变化、推动绿色低碳转型的一致行动,在中国电力行业碳减排中的效果日益明显。探讨绿色电力交易市场发展情况,评估绿色电力交易对电力市场的影响,能够推动新型电力系统建设、助力实现“双碳”目标。京津... 详细信息

绿色电力交易已成为全球应对气候变化、推动绿色低碳转型的一致行动,在中国电力行业碳减排中的效果日益明显。探讨绿色电力交易市场发展情况,评估绿色电力交易对电力市场的影响,能够推动新型电力系统建设、助力实现“双碳”目标。京津冀地区是中国重要的经济中心和城市群之一,2021年已全面启动绿色电力交易,对京津冀地区绿色电力参与电力市场的研究,将为中国绿色电力市场发展提供经验和政策借鉴。因此,该研究分析绿色电力交易市场与电力市场的耦合机制,提出考虑绿色电力交易市场与电力市场耦合的非合作博弈模型和系统动力学模型,分析京津冀地区绿色电力交易对市场主体行为决策和电力市场的影响效果。结果表明:①绿电发电占比影响市场主体的行为决策,提高绿电发电占比会增加绿电厂商和电网企业利润、降低火电厂商利润和电力用户购电成本。②不考虑外购电力情景下,绿电和火电上网电价呈先下降后上升趋势,绿电在建装机容量和发电量不断增加,预计2030年绿电上网电量占比达到63%,火电在建装机容量呈现先上升后下降再上升趋势,但上升幅度小于绿电。③引入外购电力情景会降低绿电和火电上网电价;2021年1月—2024年4月火力发电量增加,而2024年5月—2030年12月火力发电量降低;2021年1月—2029年4月绿电发电量增加,2029年5月—2030年12月绿电发电量略微降低;通过对外购电力敏感性分析发现,增加外购电力可削弱其对本地区火电的抑制作用,促进绿电发展。基于上述结论,该研究提出相应政策建议:加快电源结构转型,促进绿电和火电在电力市场中的角色转变;调整火电定价模式,促进电力价值多维化;推动跨省跨区绿电交易,加快构建全国统一电力市场。

关键词：绿色电力交易电力市场影响机理敏感性分析

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基于改进BP神经网络的河北省碳排放预测

生态经济 2024年第6期40卷 30-37页

作者：王永利李颐雯王欢董鹏旭滕越蔺媛刘琳华北电力大学经济与管理学院北京102206 华北电力大学新能源学院北京102206

“双碳”目标背景下,针对河北省高碳经济发展模式难以改变、以往预测模型难以满足现实需求等问题。论文根据统计年鉴数据,研究河北省能源消费趋势和分行业碳排放特征,并借助脱钩指数探究河北省碳排放动态变化趋势,选取IPCC二氧化碳排放... 详细信息

“双碳”目标背景下,针对河北省高碳经济发展模式难以改变、以往预测模型难以满足现实需求等问题。论文根据统计年鉴数据,研究河北省能源消费趋势和分行业碳排放特征,并借助脱钩指数探究河北省碳排放动态变化趋势,选取IPCC二氧化碳排放的计算方法,基于6项碳排放量影响因素建立遗传算法(GA)优化BP神经网络的河北省碳排放模型,对河北省2021—2030年碳排放量进行仿真预测。结果显示:河北省能源效率低于全国水平,河北省工业碳排放量最高;河北省的经济增长与碳排放之间主要呈弱脱钩态势;GA-BP模型预测结果比BP模型更加稳定,误差较小,更适合用于碳排放量的预测。预测结果显示,河北省未来碳排放量呈缓慢增长趋势,以期为政府决策提供理论依据,助力河北省“双碳”目标的实现。

关键词：碳排放预测 BP神经网络脱钩分析河北省

西北干旱区城市水资源绿色效率及节水减排研究

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人民黄河 2024年第6期46卷 68-73页

作者：张文阁雍会石河子大学经济与管理学院新疆石河子832000 水利部发展研究中心北京100038

运用包含非期望产出的SBM模型测度2011—2020年西北干旱区34个地级市的水资源绿色效率,利用自然断点法探究西北干旱区水资源绿色效率的时空演变特征,并在此基础上分析西北干旱区各地级市的节水减排潜力。结果表明:2011—2020年西北干旱... 详细信息

运用包含非期望产出的SBM模型测度2011—2020年西北干旱区34个地级市的水资源绿色效率,利用自然断点法探究西北干旱区水资源绿色效率的时空演变特征,并在此基础上分析西北干旱区各地级市的节水减排潜力。结果表明:2011—2020年西北干旱区34个地级市有88.2%的市水资源绿色效率未达到生产前沿面;水资源绿色效率总体呈现出南部、中部、北部逐渐递增的空间分布态势;城市之间的节水减排潜力差异显著,区域之间呈现“中部>南部>北部”的发展格局;从节水减排技术、产业结构、水资源管理等角度提出相关对策建议,以期推动西北干旱区各城市水资源绿色效率的提升。

关键词：水资源绿色效率 SBM模型节水减排潜力西北干旱区

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适应能源转型发展的输配电价动态激励机制研究

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电网技术 2024年第6期48卷 2511-2519,I0070,I0071页

作者：周静涵何永秀李润菎吕媛黄成华北电力大学经济与管理学院北京市昌平区102206 新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室北京市昌平区102206 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

在能源转型的背景下,“重约束,轻激励”的输配电定价方式已不适应输配电网络低碳、安全、高效转型的发展需求。因此,该文设计了一种激励与约束相容的输配电价动态激励机制,研究表明:转型阶段下,需要进一步通过优化电网投资结构,减少投... 详细信息

在能源转型的背景下,“重约束,轻激励”的输配电定价方式已不适应输配电网络低碳、安全、高效转型的发展需求。因此,该文设计了一种激励与约束相容的输配电价动态激励机制,研究表明:转型阶段下,需要进一步通过优化电网投资结构,减少投资冗余来提高输配电网络运营效率,电网仍是成本超支风险的主要承担者;省级电网的低碳、安全、高效之间的耦合协调程度整体呈现为逐年提升;所提激励机制兼顾差异性和公平性,有利于各省输配电网的清洁、低碳、可持续发展。

关键词：新型电力系统输配电价数据包络分析耦合协调动态激励机制

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“双碳”目标下中国建筑部门能源转型模拟

全球能源互联网 2024年

作者：邵天铭王利宁高鑫潘勋章中国石油大学(北京)经济管理学院中国石油集团经济技术研究院中国人民大学生态环境学院

随着中国建筑部门能源服务需求持续增长，“双碳”目标下的建筑部门能源低碳转型面临挑战。在全球变化分析模型（GCAM）框架中对中国建筑部门进行本土化改进刻画，模拟其在“双碳”目标下的能源转型及碳排放路径。结果表明：(1)近期内... 详细信息

随着中国建筑部门能源服务需求持续增长，“双碳”目标下的建筑部门能源低碳转型面临挑战。在全球变化分析模型（GCAM）框架中对中国建筑部门进行本土化改进刻画，模拟其在“双碳”目标下的能源转型及碳排放路径。结果表明：(1)近期内，中国建筑部门能源消费继续增长，2030年后增速逐步放缓至趋于饱和；(2)煤炭于2050年基本完全退出中国建筑用能，天然气是过渡能源，而电力和可再生能源将持续发展，两者2060年分别提供中国建筑部门用能23%和64%；(3)快速推进电气化和可再生能源应用是中国建筑部门实现近零碳排放的保障，而发电等能源转换部门的负碳排放则是中国建筑部门最终实现净零碳排放的关键。

关键词：中国建筑部门 “双碳”目标综合评估模型电气化可再生能源

基于智能体建模的新型电力系统下火电企业市场交易策略

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中国电力 2024年第2期57卷 212-225页

作者：李超英檀勤良华北电力大学经济与管理学院北京102206 北京市能源发展研究基地北京102206 新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室(华北电力大学) 北京102206

高比例新能源渗透情景下火电企业竞价策略研究对保障火电企业运营和推进新型电力系统建设具有重要意义。基于智能体建模框架,建立电力现货市场仿真模型和机组自学习决策模型。其中,环境模块建立了考虑源荷双侧不确定性的风光火储多方参... 详细信息

高比例新能源渗透情景下火电企业竞价策略研究对保障火电企业运营和推进新型电力系统建设具有重要意义。基于智能体建模框架,建立电力现货市场仿真模型和机组自学习决策模型。其中,环境模块建立了考虑源荷双侧不确定性的风光火储多方参与的电力现货市场出清模型;智能体模块将火电机组投标决策过程刻画为部分观测马尔科夫决策过程,采用深度确定性策略梯度算法求解。以HRP-38节点系统为例进行仿真分析,明晰高比例新能源下火电企业市场交易策略。结果表明:在不考虑火电机组提供辅助服务的前提下,随着新能源渗透率的提高,仍有部分位置独特且具有成本优势的火电机组拥有竞争力;预测误差增大将使大容量火电机组投标策略趋于保守,而小容量机组投标策略相反;火电机组在各类场景下均具有隐性共谋倾向,即彼此隐藏信息时仍同时提高报价。

关键词：电力市场多智能体建模强化学习报价策略辅助决策