一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法，包括：建立机组基础数据库；对机组基础数据库的机组基础数据进行审核，识别并删除错误数据得到数据样本；经基准值测算，基于改进的枚举法得到配额分配基准值可行解集合及最优解；根据评估关键指标，对配额分配基准值最优解的实施效果进行预评估；根据预评估和各种约束情况动态调整，得到优化后的配额分配基准值最优解。本发明专利技术建立了完整的电力行业配额分配基准值测算优化流程，明确了基准值测算的各关键步骤；解决了在多种复杂约束条件下基准值最优解的求解问题，以及在约束条件发生变化时，基准值的快速、准确动态调整优化问题。为配额分配基准线法的进一步优化提供参考。一步优化提供参考。一步优化提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法


[0001]本专利技术属于碳排放权交易市场制度建设领域，具体地说，涉及一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法。

技术介绍

[0002]碳市场是利用市场机制控制和减少温室气体排放的一项政策工具。由于政策兼容性强、区域/行业拓展性强、金融衍生性强，并具有加速碳金融建设、释放价格信号、倒逼企业自主减排、推动绿色低碳技术创新等优势，碳市场被全球越来越多的国家和地区应用。碳市场运行复杂，需要一系列配套制度、方法和系统做支撑，包括监测报告核查(MRV)体系、数据质量控制体系、配额分配制度、履约清缴制度、数据报送系统、注册登记系统、市场交易系统、违规处罚机制和执法检查制度等。碳市场交易的核心产品是碳排放配额，企业获得配额的多少直接与企业经济利益挂钩，配额发放量的多少将直接影响配额价格、交易活力以及减排效果。因此，配额分配制度是碳市场的核心，公平、科学、合理、可操作的配额分配方法是碳市场平稳健康运行的基础。
[0003]对于纳入碳市场管理的重点排放单位，其统计期内的碳排放量与配额量均依赖于数据统计核算。不同碳市场对于不同行业配额分配采用的方法存在差异，但基本总结为历史排放量法、历史排放强度法和基准线法。各种方法均有利弊，在实践中迭代完善。其中，基准线法将企业产品产量、单位产品产量的二氧化碳排放量(即基准值)相乘计算配额量，树立了明确的行业排放强度标杆，建立了清晰的企业减排目标，方法直接易操作，能够最大限度的发挥碳市场倒逼企业减排、淘汰低能效高能耗设备的作用，适用于为数据质量相对健全且产品相对单一的行业企业核定配额，是相对较优的配额分配方法。电力行业发电企业由于能源消费量大、温室气体排放量高，且产品相对单一，适宜采用基准线法分配配额。试点碳市场多采用基准线法向电力行业发电企业分配配额，全国碳市场第一个履约周期纳入配额管理的均为发电企业，且同样使用基准线法分配配额。基准线法虽具有多种优势，但实际应用中在基准值测算流程、基准值测算方法、基准值动态优化等方面存在明显的不足，具体如下：
[0004]第一，缺少明确的基准值测算流程。基准值是基准线法应用的核心，基准值与碳市场配额总量、总体盈余率设计、机组类别划分等因素相关。科学合理的基准值测算需要大量准确的实际排放量样本数据作为支撑，并建立一套涵盖数据处理、测算、判断、优化、输出等全流程的基准值设计框架。目前尚未建立一套明确的基准值设计流程，各关键步骤并不清晰。不同碳市场基准值测算方法、优化标准、调整方法、评估方法等问题处理方式存在差别，降低了不同碳市场基准值的可比性。
[0005]第二，缺少明确的基准值测算约束条件取值方法。应用基准线法向企业分配配额时，在满足配额总体盈余率控制的基础上，基准值常起到某种政策导向与鼓励作用，例如鼓励大容量高能效机组、鼓励供热机组等。目前在基准值设计过程中，尚未明确如何将政策导向、鼓励方向等要求定量转化为基准值测算的约束条件。基准值测算缺乏边界约束，导致最
终基准值计算结果可能取值不当，未与鼓励方向与政策导向一致，实施效果未达到设计预期等问题。
[0006]第三，难以科学求解多种复杂条件下的基准值最优解。如上所述，基准值的测算取值往往受多种复杂约束限制，并非单纯求解某各类别机组排放强度的平均值、中位数、四分位数等。目前基准值的取值常采用“试算”的方法，即根据约束条件确定基准值的理论取值范围，多次试算、替换得到基准值。方法复杂、易出错，且无法穷尽满足所有约束条件下的基准值全部可行解，无法判断结果最终基准值是否为最优解，降低了基准值设计的科学性。
[0007]第四，缺少基准值的调整优化方法。在实际应用过程中，基准值不是固定不变的，往往根据配额总量控制、缺口设计、政策导向等进行调整和优化，常以履约年为周期进行基准值的调整。目前缺少一套科学的基准值调整优化方法，难以根据约束条件的变化及时准确调整基准值。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提出了一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法，所述方法包括：
[0010]步骤1)建立机组基础数据库；
[0011]步骤2)对机组基础数据库的机组基础数据进行审核，识别并删除错误数据得到数据样本；
[0012]步骤3)对数据样本进行基准值测算，基于改进的枚举法得到配额分配基准值可行解集合及最优解；
[0013]步骤4)根据评估关键指标，对配额分配基准值最优解的实施效果进行预评估；
[0014]步骤5)根据预评估和各种约束情况动态调整，得到优化后的配额分配基准值最优解。
[0015]作为上述方法的一种改进，所述步骤1)的基础数据库的基础数据包括：顺序编号、省、市、区县、重点排放单位名称、统一社会信用代码、国民经济行业代码、机组编号、主体燃料类型、装机容量、机组类型、产品类型、年发电量、年供电量、年供热量、供热比、运行小时数、负荷系数、冷却方式、是否存在机组合并填报、是否跨机组类型合并填报、是否为掺烧生物质机组、是否为掺烧自产二次能源机组、各项燃料消耗量、各项燃料低位发热量和年经核查排放量。
[0016]作为上述方法的一种改进，所述步骤2)包括：
[0017]步骤2
‑
1)判断每台机组的基础数据是否填写完整，若存在任意一项参数缺失，则判定为错误数据，从样本中删除该机组；
[0018]步骤2
‑
2)对每台机组的产品类型进行准确性判断，若年供电量填写为0，或产品类型为纯凝发电机组，且年供热量的数据不等于0，或产品类型为热电联产机组，且年供热量填写数据等于0；则判定为错误数据，从样本中删除该机组；
[0019]步骤2
‑
3)对每台机组的产品产量准确性进行判断：
[0020]若机组编号为j的机组年发电量F
j
满足以下任一式，则判定为发电量数据错误，在
样本中删除该机组；
[0021]F
j
>V
j
×
T
j
×
L
j
[0022]S
j
>F
j
[0023][0024]其中，F
j
为机组编号为j的机组年发电量，单位为兆瓦时；V
j
为机组编号为j的机组装机容量，单位为兆瓦；T
j
为机组编号为j的机组运行小时数，L
j
为机组编号为j的机组负荷系数，单位为％；S
j
为机组编号为j的机组年供电量，单位为兆瓦时；H
j
为机组编号为j的机组年供热量，单位为吉焦；C
i，j
为机组编号为j的机组第i种化石燃料类型燃料消耗量，对于固体或液体燃料，单位为吨，对于气体燃料，单位为万标准立方米；NCV<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法，所述方法包括：步骤1)建立机组基础数据库；步骤2)对机组基础数据库的机组基础数据进行审核，识别并删除错误数据得到数据样本；步骤3)对数据样本进行基准值测算，基于改进的枚举法得到配额分配基准值可行解集合及最优解；步骤4)根据评估关键指标，对配额分配基准值最优解的实施效果进行预评估；步骤5)根据预评估和各种约束情况动态调整，得到优化后的配额分配基准值最优解。2.根据权利要求1所述的基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法，其特征在于，所述步骤1)的基础数据库的基础数据包括：顺序编号、省、市、区县、重点排放单位名称、统一社会信用代码、国民经济行业代码、机组编号、主体燃料类型、装机容量、机组类型、产品类型、年发电量、年供电量、年供热量、供热比、运行小时数、负荷系数、冷却方式、是否存在机组合并填报、是否跨机组类型合并填报、是否为掺烧生物质机组、是否为掺烧自产二次能源机组、各项燃料消耗量、各项燃料低位发热量和年经核查排放量。3.根据权利要求2所述的基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法，其特征在于，所述步骤2)包括：步骤2
‑
1)判断每台机组的基础数据是否填写完整，若存在任意一项参数缺失，则判定为错误数据，从样本中删除该机组；步骤2
‑
2)对每台机组的产品类型进行准确性判断，若年供电量填写为0，或产品类型为纯凝发电机组，且年供热量的数据不等于0，或产品类型为热电联产机组，且年供热量填写数据等于0；则判定为错误数据，从样本中删除该机组；步骤2
‑
3)对每台机组的产品产量准确性进行判断：若机组编号为j的机组年发电量F
j
满足以下任一式，则判定为发电量数据错误，在样本中删除该机组；F
j
&gt;V
j
×
T
j
×
L
j
S
j
&gt;F
j
其中，F
j
为机组编号为j的机组年发电量，单位为兆瓦时；V
j
为机组编号为j的机组装机容量，单位为兆瓦；T
j
为机组编号为j的机组运行小时数，L
j
为机组编号为j的机组负荷系数，单位为％；S
j
为机组编号为j的机组年供电量，单位为兆瓦时；H
j
为机组编号为j的机组年供热量，单位为吉焦；C
i,j
为机组编号为j的机组第i种化石燃料类型燃料消耗量，对于固体或液体燃料，单位为吨，对于气体燃料，单位为万标准立方米；NCV
i,j
为机组编号为j的机组第i种化石燃料类型的低位发热量，对于固体或液体燃料，单位为吉焦/吨，对于气体燃料，单位为吉焦/万标准立方米；i为化石燃料类型；j为机组编号；n为化石燃料类型总数；步骤2
‑
4)若每台机组的供热比，单位为％，取值范围不属于[0,1]或负荷系数取值范围不属于[0,1]，则判定为错误数据，从样本中删除该机组。4.根据权利要求2所述的基于机组的碳市场电力行业配额基准值测算优化方法，其特
征在于，所述步骤3)包括：步骤3
‑
1)根据机组类别进行划分，并分别计算各类机组的供电配额量和供热配额量，得到每类机组配额量，根据每类机组配额量计算得到每类机组的配额盈余率；所述各类机组包括：300MW等级以上常规燃煤机组、300MW等级及以下常规燃煤机组、非常规燃煤机组和燃气机组；步骤3
‑
2)确定配额分配的鼓励方向与政策导向，并将政策导向量化为配额基准值测算的约束条件；步骤3
‑
3)根据配额核定方法计算各类机组配额分配平衡值，包括：300MW等级以上常规燃煤机组的供电平衡值和供热平衡值，300MW等级及以下常规燃煤机组供电平衡值和供热平衡值，非常规燃煤机组供电平衡值和供热平衡值以及燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晨，蔡博峰，阮建辉，雷宇，周云峰，
申请(专利权)人：生态环境部环境规划院，
类型：发明
国别省市：