Accounting Method for Carbon Emission Obligation on Load Side of Power System Based on Peak Load Characteristics

HUANG Yanlu; HU Xudong; LIN Zhenfu; MA Xiyuan

doi:10.12204/j.issn.1000-7229.2025.02.008

English Version Reader LoginJournal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Accounting Method for Carbon Emission Obligation on Load Side of Power System Based on Peak Load Characteristics

Smart Grid | 更新时间：2025-12-08

- Accounting Method for Carbon Emission Obligation on Load Side of Power System Based on Peak Load Characteristics
- Electric Power Construction Vol. 46, Issue 2, Pages: 88-98(2025)
- 作者机构：
  
  南方电网数字电网研究院有限公司技术研发中心，广州市 510700
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(62073134);Innovation Project of China Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co.， Ltd.(SYYKJXM20210053)
- DOI：10.12204/j.issn.1000-7229.2025.02.008
  CLC： TM711
- Received：18 March 2024，
  
  Revised：2024-06-17，
  
  Published：01 February 2025
- 稿件说明：
移动端阅览
黄彦璐,胡旭东,林振福等.考虑峰荷特性的电力系统负荷侧碳排放责任核算方法[J].电力建设,2025,46(02):88-98.

HUANG Yanlu,HU Xudong,LIN Zhenfu,et al.Accounting Method for Carbon Emission Obligation on Load Side of Power System Based on Peak Load Characteristics[J].Electric Power Construction,2025,46(02):88-98.
黄彦璐,胡旭东,林振福等.考虑峰荷特性的电力系统负荷侧碳排放责任核算方法[J].电力建设,2025,46(02):88-98. DOI： 10.12204/j.issn.1000-7229.2025.02.008.

HUANG Yanlu,HU Xudong,LIN Zhenfu,et al.Accounting Method for Carbon Emission Obligation on Load Side of Power System Based on Peak Load Characteristics[J].Electric Power Construction,2025,46(02):88-98. DOI： 10.12204/j.issn.1000-7229.2025.02.008.

摘要

为准确核算新型电力系统用户侧的碳排放责任，促进低碳电力不断发展，在运用节点碳强度计算方法表征系统碳流分布和初步完成负荷侧碳排放责任量核算的基础上，创新性地结合综合负荷法，充分考虑用户当前阶段的峰荷特性，在修正前后碳排放责任总量保持不变的前提条件下，对负荷侧的初始碳排放责任进行修正分析。综合考虑负荷侧长期电力需求变化和减排能力特性，构建了反映用户长期用电特性的碳排放责任量分摊区间，并据此准确评估了各负荷节点对碳排放责任核算结果的满意度，为电力系统的低碳转型策略制定和需求侧响应能力建设指明了方向。在改进的IEEE 14节点系统的应用结果表明，相较于节点碳强度分摊方法的初始核算结果，基于用户用电特征的电力系统负荷侧碳排放责任核算结果兼具合理性和准确性，为电力行业的清洁低碳发展提供了数据支撑，具有一定的参考价值。

Abstract

To accurately estimate the carbon emission obligation of the user side of a new power system and promote the continuous development of low-carbon electricity， this study uses the node carbon intensity calculation method to characterize the carbon flow distribution of the system and preliminarily calculates the carbon emission obligation on the load side. Moreover， under the premise that the total carbon emission obligation allocation amount remains unchanged before and after correction， the initial carbon emission obligation on the load side is modified and analyzed based on an innovative combination of the comprehensive load method， where the peak load characteristics of the user at the current stage are fully considered. Next， considering the long-term changes in electricity demand and emission reduction capabilities on the load side， a carbon emission obligation allocation interval reflecting the long-term electricity consumption characteristics of the users was constructed. Based on this， the satisfaction of each load node with the carbon emission obligation accounting results was accurately evaluated， providing a direction for the formulation of low-carbon transformation strategies and the construction of demand-side response capabilities in the power system. The application results in the 14-node power system show that compared to the initial accounting results of the node carbon intensity allocation method， the load-side carbon emission obligation accounting results based on the user electricity consumption characteristics of the power system are both reasonable and accurate， providing data support for the clean and low-carbon development of the power industry， and have a certain reference value.

关键词

Keywords

references

于霄宇，纪正森，嵇灵，等 . 双碳目标下我国电动汽车碳减排贡献潜力分析［J］. 智慧电力， 2024 ， 52 （ 2 ）： 25 - 31， 39 .

YU Xiaoyu ， JI Zhengsen ， JI Ling ， et al . Analysis on carbon emission reduction potential of electric vehicles in China under goal of carbon neutrality and carbon peaking ［J］. Smart Power ， 2024 ， 52 （ 2 ）： 25 - 31， 39 .

刘鹏，崔雪 . 双碳背景下考虑市场份额偏好的发电侧市场均衡分析［J］. 电力科学与技术学报， 2023 ， 38 （ 2 ）： 9 - 17， 39 .

LIU Peng ， CUI Xue . Equilibrium analysis of power generation market considering market share preference under carbon-neutral goal ［J］. Journal of Electric Power Science and Technology ， 2023 ， 38 （ 2 ）： 9 - 17， 39 .

赵北涛，刘光宇，韩东升 . 考虑氢能耦合及阶梯碳交易的综合能源系统多时间尺度低碳优化调度［J］. 电力科学与技术学报， 2023 ， 38 （ 3 ）： 35 - 46 .

ZHAO Beitao ， LIU Guangyu ， HAN Dongsheng . Multi-time-scale low-carbon optimal scheduling of integrated energy systems considering hydrogen energy coupling and ladder carbon trading ［J］. Journal of Electric Power Science and Technology ， 2023 ， 38 （ 3 ）： 35 - 46 .

王猛猛，刘红光 . 碳排放责任核算研究进展［J］. 长江流域资源与环境， 2021 ， 30 （ 10 ）： 2502 - 2511 .

WANG Mengmeng ， LIU Hongguang . Progress of research on the accounting of carbon emission responsibility ［J］. Resources and Environment in the Yangtze Basin ， 2021 ， 30 （ 10 ）： 2502 - 2511 .

姚琪，苏川，杨玉静，等 . 低碳背景下智能电网减排双目标调度规划方法［J］. 电网与清洁能源， 2024 ， 40 （ 8 ）： 134 - 140 .

YAO Qi ， SU Chuan ， YANG Yujing ， et al . A dual-objective scheduling planning method for smart grid emission reduction under low-carbon background ［J］. Power System and Clean Energy ， 2024 ， 40 （ 8 ）： 134 - 140 .

李璐，张泽端，毕贵红，等 . “双碳” 目标下基于系统动力学的发电行业碳减排政策研究［J］. 电力系统保护与控制， 2024 ， 52 （ 12 ）： 69 - 81 .

LI Lu ， ZHANG Zeduan ， BI Guihong ， et al . Carbon emission reduction policy in the power generation sector based on system dynamics with “dual carbon” targets ［J］. Power System Protection and Control ， 2024 ， 52 （ 12 ）： 69 - 81 .

魏伟，叶利，方毅，等 . 考虑碳排放配额和碳交易的新能源电力系统日前优化调度［J］. 电网与清洁能源， 2024 ， 40 （ 1 ）： 130 - 136 .

WEI Wei ， YE Li ， FANG Yi ， et al . Day-ahead optimal scheduling of new energy power system considering carbon emission quota and carbon trading ［J］. Power System and Clean Energy ， 2024 ， 40 （ 1 ）： 130 - 136 .

高原，刘耕源，谢涛，等 . 碳责任账户的目标原则、分配逻辑与框架构建：文献综述［J］. 中国环境管理， 2023 ， 15 （ 1 ）： 7 - 18 .

GAO Yuan ， LIU Gengyuan ， XIE Tao ， et al . Objective principles， allocation logic and framework construction of carbon responsibility accounts： literature review ［J］. Chinese Journal of Environmental Management ， 2023 ， 15 （ 1 ）： 7 - 18 .

李家桐，谢宁，王承民，等 . 基于CHP机组碳排放分析的综合能源系统低碳调度优化方法［J］. 智慧电力， 2024 ， 52 （ 6 ）： 31 - 37， 83 .

LI Jiatong ， XIE Ning ， WANG Chengmin ， et al . Low-carbon dispatch optimization method for integrated energy system based on carbon emission analysis of CHP units ［J］. Smart Power ， 2024 ， 52 （ 6 ）： 31 - 37， 83 .

马成元，陈皓勇，肖东亮 . 考虑碳约束的新型电力系统跨区域优化调度研究［J］. 智慧电力， 2024 ， 52 （ 6 ）： 38 - 45 .

MA Chengyuan ， CHEN Haoyong ， XIAO Dongliang . Cross-region optimal dispatch of new power system considering carbon constraints ［J］. Smart Power ， 2024 ， 52 （ 6 ）： 38 - 45 .

陈丽霞，孙弢，周云，等 . 电力系统发电侧和负荷侧共同碳责任分摊方法［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 19 ）： 106 - 111 .

CHEN Lixia ， SUN Tao ， ZHOU Yun ， et al . Method of carbon obligation allocation between generation side and demand side in power system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 19 ）： 106 - 111 .

周申蓓，钱晨 . 我国电力行业碳排放责任核算及碳排放权分配研究［J］. 资源与产业， 2019 ， 21 （ 5 ）： 63 - 69 .

ZHOU Shenbei ， QIAN Chen . Responsibility accounting and rights allocation of carbon emission in China’s power industry ［J］. Resources & Industries ， 2019 ， 21 （ 5 ）： 63 - 69 .

ROUHOLAMINI M ， MILLER C J ， WANG C S . Determining consumer’s carbon emission obligation through virtual emission tracing in power systems ［J］. Environmental Progress & Sustainable Energy ， 2020 ， 39 （ 1 ）： e13279 .1-e13279.8.

GOPALAKRISHNAN S ， GRANOT D ， GRANOT F ， et al . Incentives and emission responsibility allocation in supply chains ［J］. Management Science ， 2021 ， 67 （ 7 ）： 4172 - 4190 .

陈国金 . 责任会计在我国企业推行存在的问题及对策［J］. 企业科技与发展， 2021 （ 2 ）： 131 - 132， 135 .

CHEN Guojin . Problems and countermeasures in the implementation of responsibility accounting in Chinese enterprises ［J］. Sci-Tech & Development of Enterprise ， 2021 （ 2 ）： 131 - 132， 135 .

杨军，王楠楠，王江，等 . 基于潮流追踪的有源配电网碳排放流分析方法［J］. 浙江电力， 2024 ， 43 （ 6 ）： 80 - 87 .

YANG Jun ， WANG Nannan ， WANG Jiang ， et al . A method for carbon emission flow analysis in active distribution networks based on power flow tracking ［J］. Zhejiang Electric Power ， 2024 ， 43 （ 6 ）： 80 - 87 .

黄安平，刘瑗瑗，蒋金良 . 电力市场下潮流追踪研究［J］. 电气应用， 2010 ， 29 （ 21 ）： 92 - 96 .

HUANG Anping ， LIU Yuanyuan ， JIANG Jinliang . Research on power flow tracking in electricity market ［J］. Electrotechnical Application ， 2010 ， 29 （ 21 ）： 92 - 96 .

文跃秀，韩宝民，邱惠，等 . 基于改进潮流追踪法的网损分摊方案研究［J］. 陕西电力， 2013 ， 41 （ 1 ）： 37 - 41 .

WEN Yuexiu ， HAN Baomin ， QIU Hui ， et al . Research on loss allocation scheme based on improved power flow tracking method ［J］. Shaanxi Electric Power ， 2013 ， 41 （ 1 ）： 37 - 41 .

冯欣，杨军 . 考虑网络损耗的碳排放流理论改进与完善［J］. 电力自动化设备， 2016 ， 36 （ 5 ）： 81 - 86 .

FENG Xin ， YANG Jun . Improvement and enhancement of carbon emission flow theory considering power loss ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2016 ， 36 （ 5 ）： 81 - 86 .

周涉宇，胡嘉骅，李俊杰，等 . 面向碳-电协同市场的可中断负荷价值分析方法［J］. 浙江电力， 2022 ， 41 （ 8 ）： 3 - 9 .

ZHOU Sheyu ， HU Jiahua ， LI Junjie ， et al . A value analysis method of interruptible loads for carbon-electricity coordinated market ［J］. Zhejiang Electric Power ， 2022 ， 41 （ 8 ）： 3 - 9 .

陈厚合，茅文玲，张儒峰，等 . 基于碳排放流理论的电力系统源-荷协调低碳优化调度［J］. 电力系统保护与控制， 2021 ， 49 （ 10 ）： 1 - 11 .

CHEN Houhe ， MAO Wenling ， ZHANG Rufeng ， et al . Low-carbon optimal scheduling of a power system source-load considering coordination based on carbon emission flow theory ［J］. Power System Protection and Control ， 2021 ， 49 （ 10 ）： 1 - 11 .

廖昌义 . 电力碳排放责任分摊核算及其影响因素分解研究［D］. 南宁：广西大学， 2020 .

LIAO Changyi . Study on apportionment accounting of power carbon emission responsibility and its influencing factors decomposition ［D］. Nanning ： Guangxi University ， 2020 .

严金炜，谭露，刘念，等 . 基于碳流追溯的多微电网系统电碳耦合交易方法［J］. 电网技术， 2024 ， 48 （ 1 ）： 39 - 53 .

YAN Jinwei ， TAN Lu ， LIU Nian ， et al . Electricity-carbon coupling trading for multi-microgrids system based on carbon flow tracing ［J］. Power System Technology ， 2024 ， 48 （ 1 ）： 39 - 53 .

张显，汤亚宸，李达，等 . 考虑绿电交易的电力碳排放定量测算［J］. 电网技术， 2024 ， 48 （ 5 ）： 1957 - 1966 .

ZHANG Xian ， TANG Yachen ， LI Da ， et al . Carbon emission evaluation for green power transaction ［J］. Power System Technology ， 2024 ， 48 （ 5 ）： 1957 - 1966 .

周全 . 节能减排环境下电力系统碳排放责任分摊机制研究［D］. 上海：上海交通大学， 2016 .

ZHOU Quan . The study of carbon emission obligation allocation in power systems ［D］. Shanghai ： Shanghai Jiao Tong University ， 2016 .

刘子华，曹瑞峰，赵志扬，等 . 基于碳排放流的综合能源系统碳排放监测方法［J］. 浙江电力， 2023 ， 42 （ 10 ）： 65 - 72 .

LIU Zihua ， CAO Ruifeng ， ZHAO Zhiyang ， et al . A carbon emission monitoring method for integrated energy systems based on carbon emission flow ［J］. Zhejiang Electric Power ， 2023 ， 42 （ 10 ）： 65 - 72 .

周天睿，康重庆，徐乾耀，等 . 电力系统碳排放流分析理论初探［J］. 电力系统自动化， 2012 ， 36 （ 7 ）： 38 - 43， 85 .

ZHOU Tianrui ， KANG Chongqing ， XU Qianyao ， et al . Preliminary theoretical investigation on power system carbon emission flow ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2012 ， 36 （ 7 ）： 38 - 43， 85 .

武志锴，潘霄，张琦，等 . 计及输配电成本分摊的不同类型用户输配电价设计［J］. 上海理工大学学报， 2022 ， 44 （ 2 ）： 148 - 156 .

WU Zhikai ， PAN Xiao ， ZHANG Qi ， et al . Transmission and distribution tariff design for different types of power users considering cost conduction ［J］. Journal of University of Shanghai for Science and Technology ， 2022 ， 44 （ 2 ）： 148 - 156 .

蒲雷，谭忠富，谭彩霞，等 . 计及交叉补贴分摊的输配电价定价方法［J］. 系统工程理论与实践， 2021 ， 41 （ 6 ）： 1476 - 1485 .

PU Lei ， TAN Zhongfu ， TAN Caixia ， et al . Transmission and distribution pricing method considering cross-subsidies allocation ［J］. Systems Engineering-Theory & Practice ， 2021 ， 41 （ 6 ）： 1476 - 1485 .

DE VILLEMEUR E B ， LEROUX J . Sharing the cost of global warming ［J］. The Scandinavian Journal of Economics ， 2011 ， 113 （ 4 ）： 758 - 783 .

林高松，李适宇，江峰 . 基于公平区间的污染物允许排放量分配方法［J］. 水利学报， 2006 ， 37 （ 1 ）： 52 - 57 .

LIN Gaosong ， LI Shiyu ， JIANG Feng . Allocation method of allowable waste load in river based on the principle of equitable interval ［J］. Journal of Hydraulic Engineering ， 2006 ， 37 （ 1 ）： 52 - 57 .

王媛，张宏伟，刘冠飞 . 效率与公平两级优化的水污染物总量分配模型［J］. 天津大学学报， 2009 ， 42 （ 3 ）： 231 - 235 .

WANG Yuan ， ZHANG Hongwei ， LIU Guanfei . Two-level optimization modeling for water waste load allocation based on the principles of efficiency and equity ［J］. Journal of Tianjin University ， 2009 ， 42 （ 3 ）： 231 - 235 .

郑立群 . 中国各省区碳减排责任分摊：基于公平与效率权衡模型的研究［J］. 干旱区资源与环境， 2013 ， 27 （ 5 ）： 1 - 6 .

ZHENG Liqun . Sharing the carbon emission reduction responsibility of Chinese provinces：based on the fairness-rfficiency trade-off model ［J］. Journal of Arid Land Resources and Environment ， 2013 ， 27 （ 5 ）： 1 - 6 .

丁猛，宋小龙，白建峰，等 . 强制分类背景下社区生活垃圾源头分类与综合处理系统减碳效率［J］. 资源科学， 2023 ， 45 （ 1 ）： 18 - 30 .

DING Meng ， SONG Xiaolong ， BAI Jianfeng ， et al . Carbon reduction efficiency of community domestic waste separation at source and comprehensive treatment system under compulsory classification ［J］. Resources Science ， 2023 ， 45 （ 1 ）： 18 - 30 .

单葆国，张成龙，王向，等 . 中国电力弹性系数与工业化阶段关系［J］. 中国电力， 2020 ， 53 （ 7 ）： 1 - 6 .

SHAN Baoguo ， ZHANG Chenglong ， WANG Xiang ， et al . Relationship between electricity elasticity coefficient and industrialization stage in China ［J］. Electric Power ， 2020 ， 53 （ 7 ）： 1 - 6 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

No data

Related Author

No data

Related Institution

No data

AI问答

⁰