[發(fā)明專利]一種電能量碳排放計(jì)算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310027693.2
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116071210A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王順江;王洪哲;趙軍;劉剛;王剛;句榮濱;金宜放;徐朗銘;王巍;許靜靜;李昱潼
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司遼陽供電公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06Q50/26
• 分類號: G06Q50/26;G06Q50/06;G06F17/10
• 代理公司: 沈陽銘揚(yáng)聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

一種電能量碳排放計(jì)算方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，本發(fā)明提出了一種發(fā)電系統(tǒng)全生命周期的碳排放計(jì)算方法，該方法主要包括以下的步驟：步驟1：首先對各種類型的發(fā)電機(jī)組的碳排放系數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模；步驟2：然后對發(fā)電機(jī)組的設(shè)備碳排放進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，其中包括設(shè)備的生產(chǎn)、傳輸、運(yùn)行和回收時的碳排放；步驟3：然后再提出人力運(yùn)維成本的碳排放計(jì)算模型；步驟4：提出一種電力系統(tǒng)電能量總的碳排放模型。本發(fā)明提出的碳排放計(jì)算方法考慮了發(fā)電系統(tǒng)中燃料從開采到運(yùn)輸再到使用環(huán)節(jié)的碳排放，發(fā)電設(shè)備從生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝使用、運(yùn)維回收等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放，有效地提高了電力系統(tǒng)發(fā)電量的總的碳排放量的精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)碳排放領(lǐng)域，特別涉及一種電能量碳排放計(jì)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，資源問題和環(huán)境問題越來越突出，因此實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展、減少資源利用成為現(xiàn)代社會的共同目標(biāo)。根據(jù)國際能源局對全球各個行業(yè)的總碳排放量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，電力行業(yè)是碳排放量最高的幾個行業(yè)之一。如今，遏制全球氣候變化的最有效的途徑就是降低二氧化碳等溫室氣體的排放量，因此，電力行業(yè)碳排放應(yīng)該作為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)降低碳排放的重點(diǎn)研究領(lǐng)域，從而實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)對全球低碳事業(yè)具有的實(shí)際價值和現(xiàn)實(shí)意義。雖然電力系統(tǒng)中關(guān)于發(fā)電產(chǎn)生的碳排放計(jì)算方法不少，但是并沒有考慮到整個發(fā)電系統(tǒng)全生命周期的碳排放，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的碳排放量計(jì)算不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述提到的問題，本發(fā)明提出了一種電能量碳排放計(jì)算方法及系統(tǒng)，考慮了發(fā)電系統(tǒng)中燃料從開采到運(yùn)輸再到使用環(huán)節(jié)的碳排放，發(fā)電設(shè)備從生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝使用、運(yùn)維回收等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳排放，并且提出利用對發(fā)電系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行全生命周期的計(jì)算方法對碳排放量進(jìn)行計(jì)算，有效地提高了電力系統(tǒng)發(fā)電量的總的碳排放量的精確度。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電能量碳排放計(jì)算方法，該方法包括以下的步驟：

步驟1：計(jì)算得到各種類型的發(fā)電機(jī)組的碳排放系數(shù)；

步驟2：根據(jù)步驟1的碳排放系數(shù)計(jì)算發(fā)電機(jī)組的設(shè)備碳排放，其中包括設(shè)備的生產(chǎn)、傳輸、運(yùn)行和回收時的碳排放；

步驟3：計(jì)算人力運(yùn)維成本的碳排放；

步驟4：根據(jù)步驟2的發(fā)電機(jī)組的設(shè)備碳排放以及步驟3的人力運(yùn)維成本的碳排放得到總的碳排放模型。

進(jìn)一步地，步驟1具體包括：對于各種發(fā)電形式，依照長期均衡量，每發(fā)一度電需要排放的碳，對各種發(fā)電形式的碳排放系數(shù)建立數(shù)學(xué)模型，每個發(fā)電機(jī)各運(yùn)行狀態(tài)，每個發(fā)電機(jī)在此時刻的發(fā)電碳排放系數(shù)，同類型進(jìn)行歸類，包括：

火力發(fā)電機(jī)組碳排放系數(shù)：

其中：D_{生產(chǎn)，火電}、D_{運(yùn)輸，火電}和D_{運(yùn)行，火電}分別表示煤炭在生產(chǎn)、運(yùn)輸和發(fā)電環(huán)節(jié)的碳排放系數(shù)，單位為g/kW·h；η表示原煤的轉(zhuǎn)化效率，為原煤完全轉(zhuǎn)化成煤炭；M_P表示在生產(chǎn)煤炭的過程中產(chǎn)生的單位能量消耗；M_A表示生產(chǎn)煤炭的排放系數(shù)，單位為g/kW·h；a表示原煤由于自然原因和洗煤時產(chǎn)生的煤損率；M和N表示運(yùn)輸方式和燃料類型，其中運(yùn)輸方式包括水路、公路和鐵路；燃料類型包括柴油、汽油和電；表示第N種燃料在使用第M種運(yùn)行方式的情況下的能耗強(qiáng)度；表示第N種燃料在使用第M種運(yùn)行方式的情況下產(chǎn)生的溫室氣體轉(zhuǎn)化成碳當(dāng)量的排放系數(shù)；第N種燃料在使用第M種運(yùn)行方式的距離占總距離的比例；表示第M種運(yùn)行方式的運(yùn)煤重量；表示第M種運(yùn)行方式的平均運(yùn)輸距離；M_S表示生產(chǎn)單位電量需要消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤，單位為g/kW·h；M_g表示火力發(fā)電機(jī)組消耗標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的溫室氣體的碳當(dāng)量排放系數(shù)，單位為g/tce：

水力發(fā)電機(jī)組碳排放系數(shù)：