[發(fā)明專利]一種基于高斯分布擬合及滾動修正的鋼鐵企業(yè)全流程碳排放核算方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210240850.3
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114611934A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鵬翔;楊佳霖;楊憲;李振;叢琳;李娜
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)宏博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44806
• 代理人: 董博

本發(fā)明公開了一種基于高斯分布擬合及滾動修正的鋼鐵企業(yè)全流程碳排放核算方法。該方法包括以下內(nèi)容：檢測并收集鋼鐵聯(lián)合企業(yè)主要生產(chǎn)過程(燒結(jié)、球團(tuán)、焦化、煉鐵、煉鋼)中所使用的原料及產(chǎn)物的成分?jǐn)?shù)據(jù)；基于Matlab對數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯分布擬合處理并進(jìn)行滾動迭代，獲得物料成分含量的均值和方差；根據(jù)物料碳含量及其他物質(zhì)含量的不同，計(jì)算各物料碳排放因子及其誤差范圍；根據(jù)各主要工序?qū)嶋H原料的使用量對該工序的碳排放進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而獲得鋼鐵全工序碳排放量及其誤差范圍。本發(fā)明能有效克服鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳排放計(jì)算沒有針對性、波動大、較難貼合實(shí)際的問題，具備處理大量數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)計(jì)算碳排放量的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軟測量領(lǐng)域，具體涉及一種基于高斯分布擬合及滾動修正的鋼鐵企業(yè)全流程碳排放核算方法。

背景技術(shù)

全球變暖等環(huán)境問題日益突出，在此背景下，世界各國以協(xié)約方式減排溫室氣體，我國做出了“3060”的承諾。目前我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，二氧化碳排放量最大，而鋼鐵行業(yè)在工業(yè)中的碳排放量僅次于電力行業(yè)，截至2018年，CO₂排放量達(dá)1884.4百萬噸，占工業(yè)CO₂排放總量達(dá)18.72％。

目前國內(nèi)外主流的鋼鐵生產(chǎn)過程二氧化碳計(jì)算方式主要包括WSA方法、IPCC方法和《中國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》，三種方法的計(jì)算方式大同小異，均為基于碳排放因子和物料量的碳排放計(jì)算，后續(xù)基于這些方法提出的一些改進(jìn)方法也都遵循這一基本原則。因此在實(shí)際碳排放測算過程中，碳排放因子的測算精度極為重要。

企業(yè)在計(jì)算生產(chǎn)過程二氧化碳排放量時(shí)采用的物料碳排放因子為第三方提供或通過對實(shí)際物料的成分檢測獲得，前者具有獲取成本低、計(jì)算便捷等優(yōu)勢，但是對于不同的生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程難以反映實(shí)際的碳排放量；后者隨著各類實(shí)時(shí)檢測技術(shù)的普及，逐漸為各企業(yè)所采納，但其沒有改善目前多次碳排放因子測算之間的孤立性。盡管實(shí)時(shí)檢測能夠獲得大量物料成分?jǐn)?shù)據(jù)，但是對于一組數(shù)據(jù)所計(jì)算出的多個(gè)碳排放因子無法兼顧，這些碳排放因子經(jīng)過測量確定數(shù)值后相對獨(dú)立，對于過去的測量結(jié)果沒有繼承，也不對后續(xù)的測量有修正效果，使得其較難反映鋼鐵生產(chǎn)過程當(dāng)中實(shí)際的二氧化碳排放因子。

本發(fā)明能有效克服鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳排放計(jì)算沒有針對性、波動大、較難貼合實(shí)際的問題，具備處理大量數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)計(jì)算碳排放量的能力，對于基于大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)碳排放測算具有極好適應(yīng)性。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于高斯分布擬合及滾動修正的鋼鐵企業(yè)全流程碳排放核算方法，能有效克服鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程二氧化碳排放計(jì)算沒有針對性、波動大、較難貼合實(shí)際的問題，具備處理大量數(shù)據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)計(jì)算碳排放量的能力，對于基于大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)碳排放測算具有極好適應(yīng)性。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于高斯分布擬合及滾動修正的鋼鐵企業(yè)全流程碳排放核算方法，包括以下步驟：

步驟1，針對不同生產(chǎn)企業(yè)流程中不同的原料配比和產(chǎn)物，建立有針對性的各工序原料和產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫，收集其成分測量數(shù)據(jù)；

不同物料采集的周期可能不同，部分物料采用PGNAA技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)成分測量，如鐵礦石、球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、煤粉等成分可以進(jìn)行在線成分檢測，有效減少誤差，同時(shí)能夠快速大量獲取成分信息；其他物料采取傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室成分分析方式，周期較長且具有一定的滯后性。

為確保計(jì)算的精確性，要明確全生產(chǎn)流程中占據(jù)碳排放量較大的物料，盡量縮短采樣周期；而碳排放因子較小、對整體碳排放量影響小的物料，采樣周期可以適當(dāng)延長，減小測量導(dǎo)致的誤差。

步驟2，根據(jù)采集數(shù)據(jù)構(gòu)建不同工序各類原材料高斯分布擬合模型并迭代；