本书主要介绍低碳电力系统的理论、方法与关键技术。全书分为六篇，第一篇（第1～4章）介绍低碳电力技术的基本概念、电力系统碳排放的计算方法；第二篇（第5～7章）介绍碳捕集电厂的运行模型与优化决策方法；第三篇（第8～10章）介绍电力系统碳排放流分析理论；第四篇（第11～14章）和第五篇（第15～19章）分别围绕电力系统的调度和规划两大关键业务，介绍低碳电力调度和低碳电力规划的模型与方法；第六篇（第20～22章）介绍促进可再生能源消纳的低碳技术。
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前言
第一篇 低碳电力技术基本问题
第1章 电力行业低碳化的问题与挑战 3
1.1 低碳发展的背景 3
1.2 低碳发展的核心理念 4
1.3 中国的低碳电力之路 6
1.4 电力系统低碳化的技术途径 6
1.5 低碳电力技术的研究框架 10
第2章 电力系统碳排放基本概念与碳排放量计算 14
2.1 电力系统碳排放的基本概念 14
2.2 电力系统发电侧碳排放计算方法 16
2.3 电力系统宏观碳排放的计算 21
2.4 电力系统碳排放的结构分析模型 27
第3章 电网侧碳排放分析与低碳效益评估模型 33
3.1 电网的低碳效益 33
3.2 电网环节的SF6排放分析 34
3.3 电网低碳效益的评估模型 37
3.4 算例分析 40
第4章 电力系统低碳水平综合评价指标体系与方法 44
4.1 指标体系的构建原则 44
4.2 电力系统低碳化水平评价指标体系框架 45
4.3 电力系统低碳化水平综合评价指标体系 45
4.4 电力系统低碳化水平评价方法与模型 53
4.5 电力系統低碳化水平评价的实证分析 62
参考文献 65
第二篇 碳捕集电厂专题
第5章 碳捕集电厂的运行机理与基础模型 69
5.1 碳捕集与封存技术及其在电厂中的应用 69
5.2 碳捕集与封存技术的基本原理 69
5.3 碳捕集系统及其实施流程 70
5.4 碳捕集电厂的灵活运行方式 72
5.5 碳捕集电厂的能量流分析 77
5.6 碳捕集电厂的模型描述 80
5.7 碳捕集电厂的运行特性与状态分析 86
5.8 算例分析 89
第6章 碳捕集电厂的灵活运行优化决策 93
6.1 低碳环境下碳捕集电厂的运行模式 93
6.2 碳捕集电厂的灵活运行决策模型 94
6.3 算例分析 99
第7章 碳捕集电厂的投资效益分析与风险评估 105
7.1 概述 105
7.2 碳捕集的实物期权价值 106
7.3 碳捕集激励措施的作用机制 109
7.4 碳捕集电厂的投资效益分析 110
7.5 碳捕集技术面向风险规避的效益评估 112
7.6 算例分析 114
参考文献 122
第三篇 碳排放流专题
第8章 电力系统碳排放流基本理论与计算方法 127
8.1 电力系统碳排放流的基本概念 127
8.2 电力系统碳排放流的度量指标 128
8.3 基于交／直流潮流计算的碳排放流分析 134
8.4 电力系统碳排放流的矩阵计算方法 136
8.5 电力系统碳排放流的递推算法 146
8.6 递推算法与矩阵算法相结合的协同计算 152
第9章 电力系统碳排放流的灵敏度分析 154
9.1 电力系统碳排放流灵敏度的主要分类 154
9.2 机组碳势灵敏度分析 155
9.3 节点注入灵敏度分析 156
9.4 支路开断灵敏度分析 160
9.5 算例分析 162
第10章 电量合约下的碳排放流分析 167
10.1 概述 167
10.2 基于碳排放流的用电碳排放辨析 168
10.3 系统电量与碳排放流中基础分量与合约分量的分解 174
10.4 面向合约分析的等值网络改进 176
10.5 系统合约下碳排放流的分析示例 179
参考文献 188
第四篇 低碳电力调度专题
第11章 低碳电力调度方式及其决策模型 193
11.1 电力调度的不同阶段与对应模式 193
11.2 节能发电调度的低碳化效益评估 193
11.3 低碳电力调度的内涵剖析 200
11.4 电源的电碳调度特性分析 200
11.5 低碳电力调度的决策模型 203
11.6 算例分析 205
第12章 考虑碳捕集电厂的电力系统低碳运行 210
12.1 碳捕集电厂在电力系统中的运行特性 210
12.2 考虑碳捕集电厂的电力系统低碳运行模型 211
12.3 算例分析 214
第13章 碳捕集电厂提供辅助服务的效益分析 223
13.1 碳捕集电厂对于系统调度的作用机制 223
13.2 碳捕集电厂提供辅助服务的机理与潜力分析 224
13.3 碳捕集电厂在系统调峰中的运行效益分析 225
13.4 碳捕集电厂在联合市场中的运行效益 230
第14章 基于碳排放流的配电网优化调度及其工程应用 236
14.1 概述 236
14.2 配电网中碳排放流计算的特殊问题 237
14.3 面向低碳的配电网优化运行方法 238
14.4 算例分析 240
14.5 工程应用 243
参考文献 246
第五篇 低碳电力规划专题
第15章 基于碳排放轨迹模型的电力行业碳减排模式分析 251
15.1 电力行业的碳排放前景 251
15.2 基于总碳排放额度约束的碳排放轨迹模型 252
15.3 基于标准碳排放轨迹模型的碳减排模式分析 254
15.4 我国电力行业碳减排场景分析 255
第16章 考虑各类低碳要素的宏观电源结构规划 258
16.1 传统电源规划 258
16.2 面向低碳目标的电源结构规划模式 258
16.3 低碳电源结构规划的建模分析 260
16.4 算例分析 267
第17章 含碳捕集电厂的低碳电源规划 277
17.1 建模思路与方法 277
17.2 含碳捕集电厂的低碳电源规划模型 278
17.3 算例分析 285
17.4 灵敏度分析 290
第18章 基于碳排放流的低碳电网规划 293
18.1 用户侧碳排放分摊的公平性系数 293
18.2 基于碳排放流的低碳电网规划模型 295
18.3 求解算法 296
18.4 算例分析 298
第19章 考虑碳排放流的电源电网优化规划方法 305
19.1 不同碳排放约束对电源电网规划决策的影响 305
19.2 低碳环境下的电源电网规划基本思路 306
19.3 考虑碳排放流的电源电网规划模型及其求解 307
19.4 算例分析 314
参考文献 324
第六篇 可再生能源消纳专题
第20章 碳捕集电厂促进可再生能源消纳的模型与效益——以风电为例 329
20.1 碳捕集电厂在可再生能源消纳中的作用 329
20.2 碳捕集电厂与风电联合运行方式 329
20.3 碳捕集电厂与风电联合运行效益分析 331
20.4 碳捕集电厂与风电联合运行优化模型 332
20.5 算例分析 337
第21章 消纳可再生能源的电热集成系统调度模型——以风电为例 342
21.1 面向可再生能源消纳的电热集成系统 342
21.2 区域储热系统建模 347
21.3 提升热电联产机组灵活性的电热系统调度模型 350
21.4 算例分析 355
第22章 促进可再生能源消纳的低碳电网规划方法——以风电为例 363
22.1 低碳化发展对常规电网规划流程的影响 363
22.2 电网环节低碳要素的分析与建模 364
22.3 促进可再生能源消纳的低碳电网规划模型 367
22.4 算例分析 370
参考文献 374
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