Page 129 - 碳中和视角下环保产业的发展研究

第四章 零碳工业园区建设发展

（1）减碳设备运行机理分析与其运行方案
由于风电光伏的随机性过强，园区通过削峰填谷以提升其调峰调频性能。
CCS/CCUS 技术的研究有望在降低碳排放的同时，解决新能源消纳的问题，目前

的研究集中在两个方面：
灵活运行的碳捕集电厂（flexiblecarboncapturepowerplant,FCCPP）。FCCPP
被证明具有下调峰能力，有望解决风光的波动性大的问题，但其存在上旋备用不
足，消纳新能源能力有限的问题。葛磊蛟等人将 FCCPP 与抽水蓄能强大的调峰

调频特性进行结合，促进了绿电的消纳，但受抽水蓄能地理位置的限制，其在园
区内的使用仍有待扩展。
P2G。P2G 可在可再生能源高峰期，将多余电量结合捕捉到的 CO2 转化为

甲烷。关于低碳效益的研究，张儒峰等人提出了低价买电高价卖气和低价买碳高
价卖碳排放配额的两个盈利手段，并证明了碳交易可使 P2G 设施的利润提高十
倍以上；Clegg 等人构建了集成两级直流 OPF/ 气体瞬态流模型，分析了 P2G 在
技术、环境和经济运行方面的潜在效益，并证明了 P2G 设备可以提高电 - 气网
络系统灵活性和稳定性。为提高能源运行效率和碳效益，可以在传统 P2G 模型

中直接使用氢气燃烧供电供热，形成两阶段 P2G 模型。目前有研究证明两阶段
P2G 运行方案可以将多余电力通过电解池直接产生氢气，通过氢气燃烧的方式供
电，并将其余热供给园区热负荷。该方案不仅具有极高的减排潜力，还能提高园

区能源利用效率。目前关于 P2G 中的氢能、余热的高效融合利用等研究还有待
深入探索。
（2）需求响应机制下的园区运行优化
传统电网需求响应机制的目标是解决效用最大化、成本最小化、价格预测及
面向储能的问题，而在零碳园区建设中，需求响应需重点考虑碳效益。通过需求

侧可扩展信息来处理负荷和可再生能源的不稳定性是需求响应的核心。需求响应
分为价格型和激励型两类。目前研究中，多以价格型激励引导用户参与需求响应。
张宁等人通过动态碳排放因子引导用户需求响应促进绿电消纳，并提出了低碳需

求响应的效益评估模型；叶晨等人通过动态市场碳配额变化引导用户侧需求响应；
张儒峰等人将碳交易价格嵌入系统节点边际电价中激励需求响应；程杉等人考虑
激励型需求响应，将源侧和枢纽侧的碳补偿激励给用户。
关于零碳园区需求响应的研究仍需关注几点：目前低碳需求响应的研究多为

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