综合能源系统是利用能源耦合来满足系统负荷的供能方案,它通过协调、转化、储存各种能源,达到清洁能源消纳、缓解电网供电压力、促进天然气发电的目的。为发展低碳经济,实现碳达峰、碳中和“双碳”目标,国内学者们对降低电力行业的碳排放进行了愈来愈多研究,其中,建立碳定价机制得到了业界的普遍认可。碳定价机制是赋予二氧化碳商品属性,通过经济原理实现节能减排的手段,将碳定价融入综合能源系统,这是目前主流的研究方向之一。结合前人的研究,本文创新地研究了单一碳交易价格、阶梯碳交易价格对综合能源系统设计的影响。具体内容如下:首先依据典型综合能源系统设计思路,设计了用于武汉创意天地城市综合体的城市综合体综合能源系统方案,具体设计步骤包括:使用负荷密度法进行负荷预测以获得典型日负荷曲线;分析武汉地区能源结构发展情况,适应地方政府的能源政策,在设备选择上适合以燃气轮机为主供能设备,辅以余热设备、光伏发电以及其他储能设备,依靠推进天然气发电、发展光伏、引进省内绿电;同时,结合创意天地城市综合体的负荷需求、可利用能源情况、当地气候特点等因素,初步设计了未配置设备数量的“燃气轮机+光伏+溴化锂冷温水机组+燃气锅炉+离心式冷水机组+蓄电池+冰蓄冷设备”综合能源系统供能方案。在完成供能方案初步设计后,分析了综合能源系统碳排放量、碳排放初始配额的计算方法,搭建了单一碳交易价格、阶梯碳交易价格两种情况下碳排放成本计算模型。设计了考虑碳排放成本的综合能源系统总经济成本模型,以总经济成本最小为目标对综合能源系统方案进行优化,求出两种碳排放成本模型下最优方案的设备配置、运行情况、碳排放量以及总经济成本。通过比较不同碳交易价格机制下最优方案间的碳排放量、碳交易成本、总经济成本、典型日运行情况,更全面地分析碳定价机制对综合能源系统设计的影响。最后,本文得出了以下结论:阶梯碳交易价格决定碳排放成本时的最优综合能源方案最适合创意天地城市综合体;单一碳交易价格与阶梯碳交易价格都能在综合能源系统优化时降低系统碳排放量,阶梯碳交易价格的效果更高,优化设计出的方案碳排放量更低。