Economic Optimal Scheduling of Integrated Energy Systems Considering Seasonal Carbon Emissions

SHU Zhengyu; FANG Manqin; LI Huangqiang; HE Fei; YAO Qin; BAO Gang

doi:10.20204/j.sp.2025.09005

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Economic Optimal Scheduling of Integrated Energy Systems Considering Seasonal Carbon Emissions

更新时间：2025-12-16

- Economic Optimal Scheduling of Integrated Energy Systems Considering Seasonal Carbon Emissions
- Vol. 53, Issue 9, Pages: 37-47(2025)
- 作者机构：
  
  1. 三峡大学电气与新能源学院,湖北,宜昌,443002
  2. 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司,湖北,宜昌,443002
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2025.09005
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
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舒征宇,方曼琴,李黄强,贺菲,姚钦,鲍刚.计及季节性碳排的综合能源系统经济优化调度[J].智慧电力,2025,53(9):37-47.

SHU Zhengyu, FANG Manqin, LI Huangqiang, et al. Economic Optimal Scheduling of Integrated Energy Systems Considering Seasonal Carbon Emissions[J]. 2025, 53(9): 37-47.
舒征宇,方曼琴,李黄强,贺菲,姚钦,鲍刚.计及季节性碳排的综合能源系统经济优化调度[J].智慧电力,2025,53(9):37-47. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09005.

SHU Zhengyu, FANG Manqin, LI Huangqiang, et al. Economic Optimal Scheduling of Integrated Energy Systems Considering Seasonal Carbon Emissions[J]. 2025, 53(9): 37-47. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09005.

摘要

为应对气候变暖与能源供应紧张的双重挑战，降低碳排放强度并提升清洁能源利用率，提出了一种计及季节性碳排的经济优化调度方法。首先，建立电-热-气-碳综合能源系统协同运行模型；其次，结合系统内碳排放季节性差异，设计碳排放配额分配机制及其对应的季节性碳交易规则；最后，构建能源层-碳流层-调控层3层耦合的低碳经济优化调度模型。仿真验证表明，该方法可有效降低系统的碳排和运行成本，其中奖惩系数和阶梯碳价的引入强化了碳减排约束效应，证实了其低碳经济协同优化能力。

Abstract

To address the dual challenges of climate warming and energy supply constraints，this study proposes an economic optimal dispatch method that considers seasonal carbon emissions，aiming to reduce carbon emission intensity and enhance clean energy utilization.Firstly，a collaborative operation model for the integrated electricity-heat-gas-carbon energy system is established.Secondly，considering the seasonal variations in system carbon emissions，a carbon emission allowance allocation mechanism and corresponding seasonal carbon trading rules are designed.Finally，a three-layer coupled low-carbon economic optimal dispatch model comprising the energy layer，carbon flow layer，and regulation layer is constructed.Simulation results demonstrate that this method effectively reduces system carbon emissions and operational costs.The introduction of a reward-penalty coefficient and stepped carbon price strengthens the carbon emission reduction constraint effect，confirming its synergistic optimization capability for low-carbon economic performance.

关键词

Keywords

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