【技术实现步骤摘要】
天然气系统碳排放计量方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及能源系统低碳
，特别涉及一种天然气系统碳排放计量方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]为应对全球气候变化带来的挑战，我国提出二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和。这意味着，国内能源行业将全面向清洁、低碳方向转型。其中，天然气作为“过渡”燃料，在化石能源中是相对低碳、高效的能源，将逐步取代碳排放量更高的其他化石能源，在能源系统中占据“主角”地位。据统计，2000年，我国天然气消费量为247亿立方米，至2020年已达到3288亿立方米，年均增速约为14％，预计将持续增长至本世纪中叶。然而，天然气系统的碳排放问题仍不容忽视，实时、准确、全面的碳排放计量是掌握天然气系统碳排放现状与趋势，促进天然气系统低碳化转型的基础与前提。
[0003]为了更好地将天然气系统特点与低碳发展的理念相结合，拓展低碳能源技术的研究，有必要从“碳视角”去认识和分析天然气系统中的碳排放问题。不同于其他能源系统中的碳排放，天然气是一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种天然气系统碳排放计量方法，其特征在于，包括以下步骤：利用预先训练的天然气系统稳态碳排放流模型获取当前天然气系统的稳态碳排放量，其中，所述天然气系统稳态碳排放流模型基于天然气系统节点碳流密度、管道碳流密度、网损碳排放、管道碳流率和天然气负荷碳流率得到；利用预先训练的天然气系统动态碳排放流模型获取所述当前天然气系统的动态碳排放量，其中，所述天然气系统动态碳排放流模型基于非理想流体伯努利方程、管道入口碳流密度和碳流率、以及管道出口碳流密度和碳流率得到；根据所述稳态碳排放量和所述动态碳排放量统计所述当前天然气系统的碳排放量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述天然气系统节点碳流密度、管道碳流密度、网损碳排放、管道碳流率和天然气负荷碳流率建立天然气系统稳态碳排放流模型，具体为：根据能源混合准则，确定所述天然气系统节点碳流密度：其中，为天然气系统中节点g的碳流密度，单位为tCO2/MWh；f
p
为天然气系统中管道p的气流，单位为km3/h；f
w
为气源w的出力，单位为km3/h；ξ表示1km3天然气和1MWh电能之间的单位转换常数；为管道p的碳流率，单位为tCO2/h；表示天然气的碳排放因子；为向天然气系统节点g注入天然气的管道集合；为向天然气系统节点g注入天然气的气源集合；Ω
NG
为天然气系统节点集合；根据能源分配准则，确定天然气系统管道碳流密度；其中，为天然气管道p的碳流密度，单位为tCO2/MWh；为天然气管道p的注入节点；Ω
BG
为天然气管道集合；确定天然气系统压缩机的所述网损碳排放，包括：确定电动压缩机的网损碳流率：其中，为电动压缩机消耗电量的碳流密度，单位为tCO2/MWh；为电动压缩机m连接的电力节点；Ω
CM1
为电动压缩机集合；确定涡轮压缩机的网损碳流率：其中，为天然气管道p的碳流密度，单位为tCO2/MWh；为涡轮压缩机m连接的天然气管道；v
m
为涡轮压缩机消耗的天然气；Ω
CM2
为涡轮压缩机集合；确定所述天然气系统管道碳流率：
其中，X为网损碳排放分摊系数；表示与管道p相连的压缩机；确定天然气负荷碳流率：其中，为天然气负荷d的碳流率，单位为tCO2/h；f
d
表示天然气负荷d的大小，单位为km3/h；表示天然气负荷d所在的节点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：计算所述天然气系统稳态碳排放流模型的矩阵表达。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述天然气系统稳态碳排放流模型的矩阵表达，包括：构建天然气系统的节点能量流通量矩阵、支路能量流矩阵和气源注入矩阵；根据所述天然气系统的节点能量流通量矩阵、支路能量流矩阵和气源注入矩阵，进行矩阵运算得到节点碳流密度向量，并计算管道碳流率矩阵、网损碳流率矩阵、天然气负荷碳流率向量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述构建天然气系统的节点能量流通量矩阵、支路能量流矩阵和气源注入矩阵，包括：确定所述节点能量流通量矩阵与所述支路能量流矩阵和所述气源注入矩阵之间的关系：其中，F
N
为天然气系统节点能量流通量矩阵；N
NG
和N
GG
分别为节点数目和气源数目；F
B
和F
G
分别为支路能量流矩阵和气源注入矩阵；根据所述天然气系统节点和管道碳流密度得到：根据所述天然气系统节点和管道碳流密度得...
【专利技术属性】
技术研发人员：康重庆，司方远，程耀华，张宁，杜尔顺，王鹏，李姚旺，张世旭，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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