一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法技术

本发明专利技术涉及一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法，其技术特点是：在线获取发电机组的碳与污染物并计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值；根据火电厂的场用电量计算火电厂间接排放的碳与污染物的环境价值；计算火电厂电力绿色度和电力绿色指数，构建火电厂电力绿色指数等级模型。本发明专利技术设计合理，能够准确计算出监测时间内火电厂的电力绿色指数，根据该指数不仅可以动态地评价不同火电厂绿色运行与发展情况；还能通过计算火电厂电力绿色指数等级进而形象评价当前火电在国际节能减排的情况以及便于进行横向和纵向的比较，使用本发明专利技术能够对火电厂绿色发展工作进行监督，也为国家制定火电厂绿色发展标准提供重要的理论依据。

A method of building power green index model in thermal power plant

The invention relates to a construction method of thermal power plant power green index model, which is characterized in that the environmental value of pollutants and carbon online access to turbine and calculate the carbon and the direct discharge of pollutants of thermal power plant; thermal power plant based on field calculation of carbon and pollutant discharge of the indirect thermal power plant electricity environmental value; calculation thermal power plant and power green degree of green index, construction of thermal power plant green index model. The invention has reasonable design, can accurately calculate the power index of green power plants monitoring time, according to the index not only can dynamically evaluate the green operation and development of different thermal power plant; thermal power plant can be calculated by the green index and image evaluation of the current power in the international energy saving and emission reduction situation and facilitate horizontal and longitudinal comparison the invention can be used to supervise the work of the development of green power plant, but also provide important theoretical basis for the establishment of the national standard of green development in power plant.

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法
本专利技术属于火力发电
，尤其是一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法。
技术介绍
根据我国节能与环保法规、政策要求以及我国火电厂以燃煤电为主实际情况，衡量电力行业节能减排效果的主要指标包括供电煤耗、厂用电率、二氧化硫/烟尘/氮氧化物污染物的排放量/排放达标情况、单位发电量用水量和废水排放量及固体废物综合利用率等。根据我国火电厂的实际情况可以把排放划分为两类：由各个电厂生产发电所产生的二氧化硫/烟尘/氮氧化物污染物的直接排放和厂用电量——电厂用于发电生产所消耗的电量。如何对火电厂的排放指标进行计算及评价是目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、客观全面、准确可靠的火电厂电力绿色指数模型的构建方法。本专利技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法，包括以下步骤：步骤1、在线获取发电机组的碳与污染物并计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值；所述计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值包括以下：(1)火电厂监测时间内的碳与污染物排放总量计算；(2)火电厂监测时间内的发电总量计算；(3)火电厂直接排放的碳与污染物总环境价值计算；(4)通过下式计算火电厂单位电量直接排放的碳与污染物的环境价值；步骤2、根据火电厂的场用电量计算火电厂间接排放的碳与污染物的环境价值；步骤3、计算火电厂电力绿色度和电力绿色指数，构建火电厂电力绿色指数等级模型。进一步，所述步骤1在线获取发电机组的碳与污染物的方法为：以若干分钟为一个最小周期Tmin收集各个发电机组的碳与污染物排放数据，包括从火电各个机组的获取负荷率、发电量运行数据以及火电厂的脱硫脱硝系统中获得SO2、NOX、粉尘等污染物的监测数据，然后，将原始数据的采样周期T′统一到评价周期上T上。进一步，所述步骤1计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值的方法如下：(1)火电厂监测时间内的碳与污染物排放总量计算按如下公式计算火电厂在采样时间间隔Δt时间内第i种污染物的排放量：当需要多个监测时段的监测数据时，对其进行离散化求和处理，火电厂在l个监测时段内第i种污染物的排放量Ri,l表示如下：根据火电厂排放物的量化，某种排放在火电厂内的总量为：(2)火电厂监测时间内的发电总量计算通过获取火电厂在采样时间间隔Δt时间内第u台机组的发电量，再根据数据的连续性特点，采用积分计算得：当需要多个监测时段的监测数据时，对其进行离散化求和处理，火电厂在l个监测时段内第u台机组的上网电量QEu,k表达式如下：当需要计算某监测时段内火电厂上网电量QEsum,k，通过累积该时段内火电厂m0＝f(m)台机组，表达式如下：式中f(m)表示该电厂内机组的个数；(3)火电厂直接排放的碳与污染物总环境价值计算火电厂在Δt时间内排放的碳与污染物总环境价值通过监测时间内碳与污染物的总排放量与根据火电厂直接排放的量化结果得出各污染物对应的环境价值累积加权求得，用VΔt表示：式中，n表示污染物的种类数；Qi,Δt表示火电厂Δt时间内第i种污染物的总排放量；ωi表示第i种污染物对应的环境价值；(4)通过下式计算火电厂单位电量直接排放的碳与污染物的环境价值CEΔt：式中，VΔt,dir表示火电厂Δt时间内直接排放的碳与污染物总环境，QEsum,k表示Δt时间内火电厂的发电量。进一步，所述步骤2计算火电厂间接排放的碳与污染物的环境价值的方法为：(1)按下式计算火力发电厂的厂用电率：Wc＝Wf-WSW或者Wc＝Wf×e其中，Wc为全厂的厂用电量，W·f为全厂发电量，WSW为全厂的上网电量，e为厂用电率，计算公式如下：(2)计算间接排放的碳与污染物排放的环境价值：首先，计算电厂自发电部分的厂用电带来的间接排放的碳与污染物的环境价值：Vs,Δt＝Ws,Δt×CEΔt式中，Vs,Δt表示电厂自发电部分的厂用电在Δt时间内带来的间接排放的碳与污染物的环境价值，Ws,Δt表示电厂自发电部分的厂用电，CEΔt表示该电厂单位电量直接排放的碳与污染物的环境价值；然后，计算电网外购电部分的厂用电带来的间接排放的碳与污染物的环境价值：Vp,Δt＝Wp,Δt×CE0式中，Vp,Δt表示电厂外购电部分的厂用电在Δt时间内带来的间接排放的碳与污染物的环境价值，Wp,Δt表示电厂外购电部分的厂用电，CE0表示该区域电网单位电量直接排放的碳与污染物的环境价值；由上述求得火电厂Δt时间内间接排放的碳与污染物的环境价值Vin,Δt的计算方法如下：Vin,Δt＝Vs,Δt+Vp,Δt火电厂i时段Δt时间内共排放的碳与污染物总环境价值Vtotal,Δt的计算方法如下：Vtotal,Δt＝Vdir,Δt+Vin,Δt。进一步，所述步骤3计算火电厂电力绿色度的方法为：式中，VΔt代表火电厂Δt时间內排放的碳与污染物总环境价值通过监测时间内碳与污染物的总排放量，GP代表火电厂电力绿色度，Wf,Δt代表电厂发电量，Wp,Δt代表电厂外购电量；所述计算火电厂电力绿色指数的方法为：式中，GPI表示火电厂电力绿色指数,GPCur表示实际火电厂电力绿色度，GPBas表示火电厂电力绿色基准。进一步，所述构建火电厂电力绿色指数等级模型的方法为：(1)将电力绿色度划分为“优”、“良”、“轻度污染”、“中度污染”、“重度污染”五个等级；(2)构建线性电力绿色等级模型：通过具有典型意义的基准点和取值合理的区间范围确定整体线性等级模型。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术通过对火电厂生产过程中实时数据的采集与处理，计算出火电厂由于治理两类排放而带来单位发电量环境价值，并与相应的基准值进行比较，构建了一种火电厂电力绿色指数的计算模型，通过该模型可以计算出监测时间内火电厂的电力绿色指数，根据该指数不仅可以动态地评价不同火电厂绿色运行与发展情况；还能通过计算火电厂电力绿色指数等级进而形象评价当前火电在国际节能减排的情况以及便于进行横向和纵向的比较。本专利技术能够从某种程度上对火电厂绿色发展工作进行监督，同时为国家制定火电厂绿色发展标准提供重要的理论依据，具有很好的实际应用价值。附图说明图1是电力绿色等级划分示意图；图2是实施例中不同火电厂价值比较图；图3是实施例中不同火电厂电力绿色指数比较图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例做进一步详述。目前，我国火电厂污染物排放主要包括：火电厂直接排放和广义碳排放。为了对火电厂电力绿色指数模型进行构建，需要对火电厂直接排放和广义碳排放进行量化。量化方法如下：1、火电厂直接排放的量化火电厂生产过程中的污染物排放率具体是指燃烧单位质量的燃料所排放出来的污染物总量。依据我国环保局公布的《燃煤电厂大气污染物排放标准》，选取二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)和氮氧化物(NOX)等主要污染物进行分析，下面以这几种污染物进行测算评价火电厂电力绿色度。排放物用数学符号表示如下：Qi(i＝1,2,3,4,…,n分别代表SO2、NOX、粉尘,固体废物,废水,其他)排放物用数学符号表示如下：我们知道火电厂排放的碳与污染物会给环境带来不同程度的危害，而在治理过程中将会产生不同的治理成本，本专利技术以污染物的每单位治理成本作为它们的环境价值，以此确立污染物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、在线获取发电机组的碳与污染物并计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值；所述计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值包括以下内容：(1)火电厂监测时间内的碳与污染物排放总量计算；(2)火电厂监测时间内的发电总量计算；(3)火电厂直接排放的碳与污染物总环境价值计算；(4)通过下式计算火电厂单位电量直接排放的碳与污染物的环境价值；步骤2、根据火电厂的场用电量计算火电厂间接排放的碳与污染物的环境价值；步骤3、计算火电厂电力绿色度和电力绿色指数，构建火电厂电力绿色指数等级模型。

【技术特征摘要】
1.一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、在线获取发电机组的碳与污染物并计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值；所述计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值包括以下内容：(1)火电厂监测时间内的碳与污染物排放总量计算；(2)火电厂监测时间内的发电总量计算；(3)火电厂直接排放的碳与污染物总环境价值计算；(4)通过下式计算火电厂单位电量直接排放的碳与污染物的环境价值；步骤2、根据火电厂的场用电量计算火电厂间接排放的碳与污染物的环境价值；步骤3、计算火电厂电力绿色度和电力绿色指数，构建火电厂电力绿色指数等级模型。2.根据权利要求1所述的一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法，其特征在于：所述步骤1在线获取发电机组的碳与污染物的方法为：以若干分钟为一个最小周期Tmin收集各个发电机组的碳与污染物排放数据，包括从火电各个机组的获取负荷率、发电量运行数据以及火电厂的脱硫脱硝系统中获得SO2、NOX、粉尘等污染物的监测数据，然后，将原始数据的采样周期T′统一到评价周期上T上。3.根据权利要求1所述的一种火电厂电力绿色指数模型的构建方法，其特征在于：所述步骤1计算火电厂直接排放的碳与污染物的环境价值的方法如下：(1)火电厂监测时间内的碳与污染物排放总量计算按如下公式计算火电厂在采样时间间隔Δt时间内第i种污染物的排放量：当需要多个监测时段的监测数据时，对其进行离散化求和处理，火电厂在l个监测时段内第i种污染物的排放量Ri,l表示如下：根据火电厂排放物的量化，某种排放在火电厂内的总量为：(2)火电厂监测时间内的发电总量计算通过获取火电厂在采样时间间隔Δt时间内第u台机组的发电量，再根据数据的连续性特点，采用积分计算得：当需要多个监测时段的监测数据时，对其进行离散化求和处理，火电厂在l个监测时段内第u台机组的上网电量QEu,k表达式如下：当需要计算某监测时段内火电厂上网电量QEsum,k，通过累积该时段内火电厂m0＝f(m)台机组，表达式如下：式中f(m)表示该电厂内机组的个数；(3)火电厂直接排放的碳与污染物总环境价值计算火电厂在Δt时间内排放的碳与污染物总环境价值通过监测时间内碳与污染物的总排放量与根据火电厂直接排放的量化结果得出各污染物对应的环境价值累积加权求得，用VΔt表示：

【专利技术属性】
技术研发人员：石金玮，米增强，吕志远，杨国安，庞松岭，吴清，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，河北国文电气股份有限公司，海南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13