一种电力碳排放轨迹分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电力碳排放轨迹分析方法及装置，涉及电力系统碳排放分析技术领域，方法包括：获取影响碳排放的技术因素、经济因素以及环境因素，并基于技术因素、经济因素以及环境因素进行碳排放系统动力学模型构建；基于动力学模型构建能源电力供应侧的碳排放模型、输配电系统的碳排放模型以及用电侧的碳排放模型；获取电力能源排放数据，并基于电力供应侧的碳排放模型、输电系统的碳排放模型以及用电侧的碳排放模型，利用轨迹跟踪算法获取电力生产侧碳排放、电力消费侧碳排放，电力输配系统碳排放，以及经济

【技术实现步骤摘要】
一种电力碳排放轨迹分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及碳分析的
，尤其是涉及一种电力碳排放轨迹分析装置。

技术介绍

[0002]电力行业既是碳减排的重要行业，也是碳市场的主要参与者。城市电力系统碳排放能源种类繁杂、消费途径复杂、各发电用电企业碳减排目标不明确，以至于城市难以实现精准可信的碳排放指标统计、监测和考核。在夯实电力系统碳排放监测、报告和核查体系基础上，还需探索电力系统碳排放演化态势的仿真推演技术。
[0003]在提升碳排放数据质量的基础上，对电力系统碳排放水平在未来不同 场景下演化态势的推演分析，不仅有利于电力企业准确衡量和推演自身碳 排放水平、科学制定生产运行和资产管理策略，也有利于全国碳市场中配 额总量设定以及配额调节机制设计，然而碳市场与电力市场不同状态变量、 控制变量之间存在复杂交互关系，不同机制参数(如配额总量、分配方法、 交易机制、可再生能源推动力度，等)以及大量内外部扰动(经济形势、 天气状况，等)，会经由多元市场主体的博弈行为产生复杂的交互动态，加 大电力系统碳排放态势推演的技术难度。
[0004]
技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电力碳排放轨迹分析方法及装 置，以对碳排放指标进行精准统计、监测和考核，分析影响企业碳减排分 解目标，构建碳排放指标体系，建立全寿命周期碳排放轨迹分析模型。
[0006]本专利技术提供了一种电力碳排放轨迹分析方法，具体包括如下步骤：
[0007]获取影响碳排放的技术因素、经济因素以及环境因素，并基于所述技术因素、所述经济因素以及所述环境因素进行碳排放系统动力学模型构建；
[0008]基于所述动力学模型构建能源电力供应侧的碳排放模型、输配电系统的碳排放模型以及用电侧的碳排放模型；
[0009]获取电力能源排放数据，并基于所述电力供应侧的碳排放模型、所述输电系统的碳排放模型以及所述用电侧的碳排放模型，利用轨迹跟踪算法获取电力生产侧碳排放、电力消费侧碳排放，电力输配系统碳排放，以及经济
‑
电力系统碳排放轨迹分析。
[0010]优选的，所述进行碳排放系统动力学模型构建的步骤包括：
[0011]构建第一发电侧子模型、第一输配电侧子模型以及第一用电侧子模型，并生成所述发电侧子模型因果回路图、输配电侧子模型因果回路图、用电侧子模型因果回路图
[0012]基于所述发电侧子模型因果回路图、所述输配电侧子模型因果回路图、所述用电侧子模型因果回路图获取所述发电侧子模型函数关系、输配电侧子模型函数关系、所述用电侧子模型函数关系，生成第二发电侧子模型、第二输配电侧子模型以及第二用电侧子模型，；
[0013]获取碳排放监测数据，将所述碳排放监测数据输入至所述第二发电侧子模型、所述第二输配电侧子模型以及所述第二用电侧子模型中，并进行训练以生成所述第三发电侧子模型、所述第三输配电侧子模型以及所述第三用电侧子模型；
[0014]将所述第三发电侧子模型、所述第三输配电侧子模型以及所述第三用电侧子模型进行合成以生成第一碳排放系统动力学模型，对所述第一碳排放系统动力学模型进行微调以获取所述碳排放系统动力学模型。
[0015]优选的，所述获取影响碳排放的技术因素、经济因素以及环境因素，并基于所述技术因素、所述经济因素以及所述环境因素进行碳排放系统动力学模型构建的步骤包括：
[0016]采用如下公式获取所述技术因素、所述经济因素以及所述环境因素的互信息：
[0017][0018]p(x)、p(y)—随机变量X和Y的边缘概率分布；
[0019]p(x,y)—随机变量X和Y的联合概率分布。
[0020]优选的，基于所述动力学模型构建能源电力供应侧的碳排放模型、输电系统的碳排放模型以及用电侧的碳排放模型
[0021]采用如下公式获取能源电力供应侧的碳排放模型：
[0022]E1＝E
发电设备
+E
燃烧
+E
净购入
；
[0023]E
发电设备
—发电设备生产所形成的碳排放折算到统计时间段的量；
[0024]E
净购入
—城市电网购入的能源电力碳排放；
[0025]E
燃烧
‑
城市化石燃料燃烧产生的碳排放；
[0026]采用如下公式获取城市化石燃料燃烧产生的碳排放：
[0027]E
燃烧
＝∑
i
(AD
i
×
EF
i
)；
[0028]AD
i
‑
第i种化石燃料活动水平；
[0029]EF
i
‑
第i种燃料的排放系数；
[0030]采用如下公式获取第i种化石燃料活动水平：
[0031]AD
i
＝EC
i
×
NCV
i
×
10
‑6[0032]EC
i
‑
第i种化石燃料的消耗量；
[0033]NCV
i
‑
第i种化石燃料的平均低位发热值；
[0034]采用如下公式获取第i种化石燃料的消耗量
[0035][0036]CC
i
‑
第i种化石燃料的单位热值含碳量；
[0037]OF
i
‑
第i种化石燃料的碳氧化率；
[0038]采用如下公式获取煤单位热值含碳量：
[0039]CC
煤
＝C
煤
/NCV
煤
；
[0040]C
煤
‑
燃煤的月平均元素碳含量；
[0041]采用如下公式获取煤的碳氧化率：
[0042]OF
煤
＝1
‑
(G
ash
×
C
ash
+G
cin
×
C
cin
×
η
cin
)/(FC
煤
×
NCV
煤
×
CC
煤
)；
[0043]G
ash
‑
全年的炉渣产量；
[0044]C
ash
‑
炉渣的平均含碳量；
[0045]G
cin
‑
全年的飞灰产量；
[0046]C
cin
‑
灰的平均含碳量；
[0047]η
cin
除尘系统平均除尘效率。
[0048]优选的，其特征在于，采用如下公式获取所述输配电系统的碳排放模型：
[0049]E2＝E
电网设备
+E
网损
；
[0050]E...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力碳排放轨迹分析方法，其特征在于，具体包括如下步骤：获取影响碳排放的技术因素、经济因素以及环境因素，并基于所述技术因素、所述经济因素以及所述环境因素进行碳排放系统动力学模型构建；基于所述动力学模型构建能源电力供应侧的碳排放模型、输配电系统的碳排放模型以及用电侧的碳排放模型；获取电力能源排放数据，并基于所述电力供应侧的碳排放模型、所述输电系统的碳排放模型以及所述用电侧的碳排放模型，利用轨迹跟踪算法获取电力生产侧碳排放、电力消费侧碳排放，电力输配系统碳排放，以及经济
‑
电力系统碳排放轨迹分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行碳排放系统动力学模型构建的步骤包括：构建第一发电侧子模型、第一输配电侧子模型以及第一用电侧子模型，并生成所述发电侧子模型因果回路图、输配电侧子模型因果回路图、用电侧子模型因果回路图基于所述发电侧子模型因果回路图、所述输配电侧子模型因果回路图、所述用电侧子模型因果回路图获取所述发电侧子模型函数关系、输配电侧子模型函数关系、所述用电侧子模型函数关系，生成第二发电侧子模型、第二输配电侧子模型以及第二用电侧子模型，；获取碳排放监测数据，将所述碳排放监测数据输入至所述第二发电侧子模型、所述第二输配电侧子模型以及所述第二用电侧子模型中，并进行训练以生成所述第三发电侧子模型、所述第三输配电侧子模型以及所述第三用电侧子模型；将所述第三发电侧子模型、所述第三输配电侧子模型以及所述第三用电侧子模型进行合成以生成第一碳排放系统动力学模型，对所述第一碳排放系统动力学模型进行微调以获取所述碳排放系统动力学模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取获取影响碳排放的技术因素、经济因素以及环境因素，并基于所述技术因素、所述经济因素以及所述环境因素进行碳排放系统动力学模型构建包括：采用如下公式获取所述技术因素、所述经济因素以及所述环境因素的互信息：p(x)、p(y)—随机变量X和Y的边缘概率分布；p(x,y)—随机变量X和Y的联合概率分布。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述动力学模型构建能源电力供应侧的碳排放模型、输配电系统的碳排放模型以及用电侧的碳排放模型采用如下公式获取能源电力供应侧的碳排放模型：E1＝E
发电设备
+E
燃烧
+E
净购入
；E
发电设备
—发电设备生产所形成的碳排放折算到统计时间段的量；E
净购入
—城市电网购入的能源电力碳排放；E
燃烧
—城市化石燃料燃烧产生的碳排放；采用如下公式获取城市化石燃料燃烧产生的碳排放：E
燃烧
＝Σ
i
(AD
i
×
EF
i
)；
AD
i
—第i种化石燃料活动水平；EF
i
—第i种燃料的排放系数；采用如下公式获取第i种化石燃料活动水平：AD
i
＝EC
i
×
NCV
i
×
10
‑6EC
i
—第i种化石燃料的消耗量；NCV
i
—第i种化石燃料的平均低位发热值；采用如下公式获取第i种化石燃料的消耗量CC
i
—第i种化石燃料的单位热值含碳量；OF
i
—第i种化石燃料的碳氧化率；采用如下公式获取煤单位热值含碳量：CC
煤
＝C
煤
/NCV
煤
；C
煤
—燃煤的月平均元素碳含量；采用如下公式获取煤的碳氧化率：OF
煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，高毅，王旭东，冀慧强，闫大威，徐晶，罗帅，陈月，李娜，周进，李国栋，史成广，孔祥玉，李尚泽，高碧轩，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：