Page 37 - 2023年第54卷第10期

图 ８ 不同容量配置下各指标的变化

图 ８直观地展示了在风－ 光－ 火 － 抽蓄联合运行系统中，风光渗透率与联合系统的运行成本、ＣＯ
２
排放量之间的关系。由图可知，当风光渗透率从 ２３％增加到 ４１％时，联合系统的运行成本和 ＣＯ 排放
２
量均逐渐减小，与风光渗透率呈线性关系；而当风光渗透率继续增加达到 ４７％后，联合系统的运行成
本和 ＣＯ的排放量趋于平缓。以上结果表明，增加联合系统中的可再生能源渗透率，即从低比例增加
２
至中高比例时，可提高系统的综合效益和低碳化，但对含较高比例可再生能源的联合系统，进一步增
加可再生能源渗透率对联合系统的影响较小，系统的运行成本与碳排放量变化趋于平缓。
３．４．３ 方案Ⅲ 基于前面的两种方案，方案Ⅲ主要探究风光不确定性与碳交易机制对联合系统的影
响。通过对夏季典型日（７月 ８日）的联合运行系统中的功率平衡约束条件引入模糊机会处理方法，以
此表征风光的不确定性，对风－ 光－ 火－ 抽蓄联合系统进行优化调度，其中模型 １中目标函数未考虑碳
交易成本，而模型 ２中目标函数增加了阶梯式碳交易成本。具体结果如表 ６所示。
表 ６ 不同模型的日前优化调度结果对比
综合运行成本 火电厂运行成本 风光惩罚成本 碳排放成本 抽水成本
模型 置信水平 弃风光率?％ ＣＯ ２ 排放量?ｔ
（万元） （万元） （万元） （万元） （万元）
模型 １ ０．９ １７．９ １２２９６．６ ７６９．１ ７０４．６ ５０．８ １３．７
模型 ２ ０．９ ３．６ １０５３５．１ ７４４．６ ６７４．５ ２２．５ ８．５ ３９．１

由表 ６可知，模型 ２相较于模型 １，联合系统的弃风光率降低了 １４．３％，弃风弃光惩罚成本与火
电机组运行成本分别下降了 ２８．３万元和 ３０．１万元，抽蓄机组抽水成本增加了 ２５．４万元，综合运行成
本降低了 ２４．５万元，同时 ＣＯ排放量降低了 １７６１．５ｔ。由此可以得出：在考虑风电光伏出力不确定的
２
条件下，引入阶梯式碳交易成本计算方法，能够有效提高可再生能源的利用率，增加风光的消纳量，
促进抽蓄机组的深度调峰，减少联合系统的综合运行成本，同时减小 ＣＯ排放量。
２
为考虑风光出力不确定性对联合系统的影响，通过模型 ３对比不同置信水平下联合系统中可再生
能源利用率和运行成本。基于模型 ２，在引入阶梯式碳交易计算方法下，设置了 ６种置信水平情况对
联合运行系统进行优化调度，结果如表 ７所示。随着置信度的增加，考虑阶梯式碳交易的风 － 光 － 火 －

抽蓄联合运行系统弃风光率从 １７．２％减小到了 ３．６％，系统的综合运行成本从 ６９０．３万元增加了 ７４４．６
万元。其中火电运行成本从 ６２３．１万元增加到 ６７４．６万元、风光惩罚成本从 ４６．１万元降低到 ２２．５万
元、碳排放成本从 ６．５万元增加到 ８．５万元、抽水成本从 １４．６万元增加到 ３９．１万元。显然，风光出力
的不确定性会影响火电和抽蓄机组的运行成本，进而影响到整个系统的综合效益。
图 ９则更直观的展示了联合系统中各指标随着置信水平增加的具体变化趋势。由图 ９知，随置信
水平增加，计算知，弃风光率减小，弃风光惩罚成本逐渐减小，但抽蓄机组的运行成本、火电机组的
运行成本与碳排放成本均逐渐增加。因此，在实际的联合运行系统中，当风光出力不确定性减小即置
信区间增大时，联合系统的弃风光率降低，但需要火电与抽蓄机组同时发挥频繁调峰作用，才可促进
新能源的消纳，因此可能导致火电和抽蓄机组的运行成本增加，继而联合系统的总运行成本增加，故
提高风光的消纳即减少弃风弃光与总运行成本之间存在制约关系。

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