[发明专利]一种面向能源-经济-环境系统的电源结构演化方法

权利要求书

1.一种面向能源-经济-环境系统的电源结构演化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基于无限期动态经济增长理论，建立包含生产部门、环境部门、家庭及政府的多部门动态经济学增长模型，以描述经济增长过程及其对环境的影响，得政府环境支出；

2)构建电力系统内部及外部约束，以投资运行总费用最小为目标，建立集总电源规划模型，然后将集总电源规划模型作为能源的子模块纳入能源-经济-环境系统中，并以此计算电源环境效率；

3)基于松弛算法，以电源环境效率与政府环境支出为交互变量，实现多部门动态经济学增长模型与集总电源规划模型的耦合，并保证多部门动态经济学增长模型及集总电源规划模型收敛。

2.根据权利要求1所述的面向能源-经济-环境系统的电源结构演化方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：

11)搭建生产部门、环境部门、家庭及政府的多部门动态经济学增长模型，再根据极大似然估计对多部门动态经济学增长模型的参数进行校验；

12)以无限期社会效用最大化作为目标函数，将环境质量作为一种商品计入效用函数中，通过选择提升消费水平或环境质量，以实现个人效用的最大化，从而在多部门动态经济学增长模型中实现经济与环境之间的耦合；

13)通过无限期经济增长模型，对社会、经济、能源及环境在未来无限长时间内能够维持均衡增长的状态进行定量描述，结合无限期规划，以定量反映可持续发展的内在需求；

14)计算经济增长鞍点路径上各时期的均衡解，逐期分析宏观经济对电源规划方案的影响，实现动态增长过程中环境质量需求和经济持续增长的平衡，得政府环境支出。

3.根据权利要求1所述的面向能源-经济-环境系统的电源结构演化方法，其特征在于，步骤2)的具体操作为：

21)将电力电量需求数据作为边界条件实现能源和经济的耦合；

22)构建外部一次能源出力和政府环境支出约束、内部电力电量平衡及调峰调频备用约束，以投资费用和运行费用的等年值最小为目标，建立集总电源规划模型；

23)将集总电源规划模型作为能源的子模块纳入能源-经济-环境系统中，并以此计算电源环境效率。

4.根据权利要求1所述的面向能源-经济-环境系统的电源结构演化方法，其特征在于，步骤3)的具体操作为：

31)将电源环境效率及政府环境支出作为能源环境系统的交互变量，其中，电源环境效率直接反映电力系统在单位环境支出下能够减少的二氧化碳排放量，政府环境支出表示在设定环境效率下多部门动态经济学增长模型的最优解；

32)将政府环境支出作为清洁能源补贴传递到集总电源规划模型中，以换取环境的减排，集总电源规划模型在政府环境支出的约束下，投建新能源，模拟电力系统运行，同时计算得到电源环境效率最大的解并返回至多部门动态经济学增长模型中，实现集总电源规划模型与多部门动态经济学增长模型的耦合。