Page 57 - 《中国电力》2026年第3期
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覃育茗等：考虑富氧燃烧技术与需求响应的工业园区综合能源系统优化调度 2026 年第 3 期
于所获得的碳配额时，IES 需要在市场中购买碳
配额以抵消碳排放，反之，当碳排放小于所获得 3cd+3cfd
碳配额，则其可以在市场中出售多余的碳配额。 碳配额交易价格/10 3 元
2.1.1 碳配额计算 2cd+cfd
碳 配 额 可 以 通 过 基 线 法 确 定 ， 在 本 文 中 ， −3d −2d −d cd
2d
OCPP、掺氢燃气锅炉、掺氢燃气轮机均可获得碳 O d 碳配额交易量/吨
3d
−cd
配额，即
−2cd−cfd
T ∑
E Em = (A TPe P TP,t +A GTe P GTe,t +A h P GTh,t +A h P GB,t ) −3cd−3cfd
t=1
（18）
式中： E Em 为 IES 碳配额值； A TPe 、 A GTe 分别为燃
图 5 奖惩制碳交易成本与碳交易量的关系
煤机组、掺氢燃气轮机的发电碳配额基准值； A h Fig. 5 The relationship between the carbon trading cost
为燃气机组的供热碳配额基准值。 and the carbon trading quantity under the reward and
punishment carbon trading system
2.1.2 碳排放量计算
IES 的 碳 排 放 E carbon 来 源 于 OCPP、 掺 氢 燃 气 入热电需求响应。负荷可以划分为刚性负荷和柔
锅炉和掺氢燃气轮机，即 性负荷两大类，刚性负荷对电力供应的连续性及
稳定性要求较高，无法通过需求响应进行调节；
T ∑
E carbon = (E TP,t + E GT,t + E GB,t ) （19）
柔性负荷用电时间可以灵活调节，包括可中断负
t=1
荷、可转移负荷和可转换负荷 [40] 。因本文考虑场
2.1.3 奖惩制碳交易建模
景 为 工 业 园 区 ， 柔 性 负 荷 类 型 主 要 为 可 转 移 负
为了对 IES 参与低碳减排进一步鼓励，构建
荷，其他柔性负荷含量较少。
奖 惩 制 碳 交 易 模 型 。 当 IES 产 生 碳 配 额 量 较 大
2.2.1 可转移电负荷建模
时，通过奖惩碳交易机制可以更多地降低成本，
工业园区每天需要进行一定量的生产，作为
相应地，当 IES 碳排放量过大，也需要支付更高
工厂基础生产收益的保障。但是，工厂可以通过
的碳交易费用。IES 参与碳交易的交易量 E Tr 为
调节工厂生产行为的时间来参与需求响应。本文
（20）
拟通过阶梯式补贴实现工业园区内的需求响应，
E Tr = E carbon − E Em
碳交易量的阶梯函数为 工业园区可转移电负荷建模为
−c(2+ f)d −c(1+2 f)(2d − E Tr ), (β DRe1,t P DRe1 +β DRe2,t (P DRe,t − P DRe1 ),
E Tr ≤−2d
P DRe1,t ＜P DRe,t ≤P DRe2,t
−cd −c(1+ f)(d − E Tr ),
C DRe,t =
β DRe1,t P DRe,t , 0＜P DRe,t ≤P DRe1,t
−2d＜E Tr ≤−d 0, −P DRe2,t ≤P DRe,t ≤0
C Ca = cE Tr , −d＜E Tr ≤d （21） （22）
cd +c(1+ f)(E Tr −d), 式中： C DRe,t 为 t时刻电需求响应的补贴成本；
P DRe,t
d＜E Tr ≤2d
为 t时刻电需求响应的功率大小，当 P DRe,t ≤0时，
c(2+ f)d +c(1+2f)(E Tr −2d),
表示其他时刻电负荷转移到了该时刻；当 P DRe,t ＞
2d＜E Tr
0时 ， 表 示 将 该 时 刻 的 电 负 荷 转 移 到 其 他 时 刻 ，
式中： C Ca 为碳交易成本； d为碳排放区间长度； 根据该时刻的电负荷转移价格计算电需求响应的
c为碳排放基价； 为每级碳交易的价格变化率。 成本，每个时刻的电需求响应成本为电需求响应
f
碳交易价格变化如图 5 所示。 量的阶梯函数。 β DRe1,t 为 t时刻电需求响应的第一
2.2 电热需求响应建模 区间段价格； β DRe2,t 为 t时刻电需求响应的第二区
为了进一步提高工业园区 IES 的灵活性，提 间段价格； P DRe1,t 为 t时刻第一区间段电需求响应
高经济效益，挖掘 IES 负荷层面的减排潜力，引 的最大响应量； P DRe2,t 为 t时刻第二区间段电需求
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