一种能源电力消费预测方法及其相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种能源电力消费预测方法及其相关装置，获取目标区域的历史统计数据，所述历史统计数据包括国民经济和社会发展总量与速度指标、以及能源平衡表；基于所述历史统计数据构建能源电力消费预测模型，所述能源电力消费预测模型以单位生产值碳排放量最小为目标函数；在满足宏观、中观和微观三个层级的约束条件下基于所述能源电力消费预测模型求解能源消费需求和能源消费结构，得到宏观、中观和微观三个层级的预测结果，可以获取兼顾能源

【技术实现步骤摘要】
一种能源电力消费预测方法及其相关装置


[0001]本申请涉及能源消费预测
，尤其涉及一种能源电力消费预测方法及其相关装置。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标的提出，如何综合平衡和协调发展能源
‑
经济
‑
环境三者已经成为研究热点。能源需求和结构的中长期消费预测结果是社会各产业、各部门推进规划部署工作的重要基础。因此，提供一种能源电力消费预测方法是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种能源电力消费预测方法及其相关装置，用于提供一种能源电力消费预测方法，以获取兼顾能源
‑
经济
‑
环境发展要求的能源电力消费情景，保证在满足能源合理增长的前提下实现碳排减少目标。
[0004]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种能源电力消费预测方法，包括：
[0005]获取目标区域的历史统计数据，所述历史统计数据包括国民经济和社会发展总量与速度指标、以及能源平衡表；
[0006]基于所述历史统计数据构建能源电力消费预测模型，所述能源电力消费预测模型以单位生产值碳排放量最小为目标函数；
[0007]在满足宏观、中观和微观三个层级的约束条件下基于所述能源电力消费预测模型求解能源消费需求和能源消费结构，得到宏观、中观和微观三个层级的预测结果；
[0008]其中，宏观层级的约束条件包括GDP约束、能源消费强度约束、碳排放约束、化石类能源品种的消费占比约束和终端电气化率约束；中观层级的约束条件包括产业结构转型约束、产业能源强度约束、终端部门能源消费平衡约束和终端部门GDP约束；微观层级的约束条件包括各部门能源品种消费总量平衡约束、各部门终端电气化水平约束和各部门化石类能源消费占比约束。
[0009]可选的，所述目标函数具体为：
[0010]min f(x)＝min CO
2,总
/GDP，s.t.h(x)≤0；
[0011]式中，f(x)为目标函数，CO
2,总
为终端部门碳排放总量，GDP为全社会生产总值；x为各部门各能源品种的消费量，h(x)为能源电力消费预测模型需要满足的约束条件。
[0012]可选的，所述宏观层级的约束条件中的GDP约束具体为：
[0013]GDP≥α
×
GDP
n
；
[0014]式中，GDP为全社会生产总值，GDP
n
为参考年的生产总值，α为既定目标的GDP增长率；
[0015]能源消费强度约束具体为：
[0016][0017]式中，E为能源消费强度，β为既定目标的能源消费强度，A
i
为第i种能源的使用量；
[0018]碳排放约束具体为：
[0019]CO
2,总
≤CO
2,指标
；
[0020]CO
2,总
＝CO
2,直接
+CO
2,间接
；
[0021]式中，CO
2,总
为终端部门碳排放总量，CO
2,指标
为碳排放指标值，CO
2,直接
为煤炭、石油、天然气和其他能源4个能源品种的碳排放量，CO
2,间接
为电力系统的碳排放量；
[0022]化石类能源品种的消费占比约束具体为：
[0023][0024]式中，B
i
为第i种能源的消费占比的上限；
[0025]终端电气化率约束具体为：
[0026][0027]式中，A5为电力消费量，B5为终端电气化率的规划目标。
[0028]可选的，所述中观层级的约束条件中的产业结构转型约束具体为：
[0029][0030]γ
m,min
×
GDP≤GDP
m
≤γ
m,max
×
GDP；
[0031]式中，GDP为全社会生产总值，GDP
m
为第m个产业对应的生产值，γ
m,min
、γ
m,max
分别为第m个产业GDP占比的下限、上限；
[0032]产业能源强度约束具体为：
[0033][0034]式中，E
m
为第m个产业对应的能源强度，β
m
为第m个产业的能源强度下降目标，A
i,m
为第m个产业的第i种能源消费品种的未来消费量；
[0035]终端部门能源消费平衡约束具体为：
[0036][0037][0038][0039][0040]式中，x
i,k
为第k个部门的第i种能源消费品种的未来消费量；
[0041]终端部门GDP约束具体为：
[0042][0043][0044]式中，GDP
k
为第k个部门的生产值，δ
i,k
为第i种能源单位消耗对第k个部门的GDP贡献率。
[0045]可选的，所述微观层级的约束条件中的各部门能源品种消费总量平衡约束具体为：
[0046][0047]式中，x
i,k
为第k个部门的第i种能源消费品种的未来消费量，A
i
为第i种类能源的使用量；
[0048]各部门终端电气化水平约束具体为：
[0049][0050]式中，e
5,k,max
为第k个部门的电气化水平的上限，e
5,k
为第k个部门的电气化水平的下限，x
5,k
为第k个部门的电能消费量；
[0051]各部门化石类能源消费占比约束具体为：
[0052][0053]式中，e
i,k
为第k个部门的第i种能源消费占比的上限，e
i,k,min
为第k个部门的第i种能源消费占比的下限。
[0054]本申请第二方面提供了一种能源电力消费预测装置，包括：
[0055]获取单元，用于获取目标区域的历史统计数据，所述历史统计数据包括国民经济和社会发展总量与速度指标、以及能源平衡表；
[0056]模型构建单元，用于基于所述历史统计数据构建能源电力消费预测模型，所述能源电力消费预测模型以单位生产值碳排放量最小为目标函数；
[0057]求解单元，用于在满足宏观、中观和微观三个层级的约束条件下基于所述能源电力消费预测模型求解能源消费需求和能源消费结构，得到宏观、中观和微观三个层级的预测结果；
[0058]其中，宏观层级的约束条件包括GDP约束、能源消费强度约束、碳排放约束、化石类能源品种的消费占比约束和终端电气化率约束；中观层级的约束条件包括产业结构转型约束、产业能源强度约束、终端部门能源消费平衡约束和终端部门GDP约束；微观层级的约束条件包括各部门能源品种消费总量平衡约束、各部门终端电气化水平约束和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源电力消费预测方法，其特征在于，包括：获取目标区域的历史统计数据，所述历史统计数据包括国民经济和社会发展总量与速度指标、以及能源平衡表；基于所述历史统计数据构建能源电力消费预测模型，所述能源电力消费预测模型以单位生产值碳排放量最小为目标函数；在满足宏观、中观和微观三个层级的约束条件下基于所述能源电力消费预测模型求解能源消费需求和能源消费结构，得到宏观、中观和微观三个层级的预测结果；其中，宏观层级的约束条件包括GDP约束、能源消费强度约束、碳排放约束、化石类能源品种的消费占比约束和终端电气化率约束；中观层级的约束条件包括产业结构转型约束、产业能源强度约束、终端部门能源消费平衡约束和终端部门GDP约束；微观层级的约束条件包括各部门能源品种消费总量平衡约束、各部门终端电气化水平约束和各部门化石类能源消费占比约束。2.根据权利要求1所述的能源电力消费预测方法，其特征在于，所述目标函数具体为：minf(x)＝minCO
2,总
/GDP，s.t.h(x)≤0；式中，f(x)为目标函数，CO
2,总
为终端部门碳排放总量，GDP为全社会生产总值；x为各部门各能源品种的消费量，h(x)为能源电力消费预测模型需要满足的约束条件。3.根据权利要求1所述的能源电力消费预测方法，其特征在于，所述宏观层级的约束条件中的GDP约束具体为：GDP≥α
×
GDP
n
；式中，GDP为全社会生产总值，GDP
n
为参考年的生产总值，α为既定目标的GDP增长率；能源消费强度约束具体为：式中，E为能源消费强度，β为既定目标的能源消费强度，A
i
为第i种能源的使用量；碳排放约束具体为：CO
2,总
≤CO
2,指标
；CO
2,总
＝CO
2,直接
+CO
2,间接
；式中，CO
2,总
为终端部门碳排放总量，CO
2,指标
为碳排放指标值，CO
2,直接
为煤炭、石油、天然气和其他能源4个能源品种的碳排放量，CO
2,间接
为电力系统的碳排放量；化石类能源品种的消费占比约束具体为：式中，B
i
为第i种能源的消费占比的上限；终端电气化率约束具体为：式中，A5为电力消费量，B5为终端电气化率的规划目标。4.根据权利要求1所述的能源电力消费预测方法，其特征在于，所述中观层级的约束条
件中的产业结构转型约束具体为：γ
m,min
×
GDP≤GDP
m
≤γ
m,max
×
GDP；式中，GDP为全社会生产总值，GDP
m
为第m个产业对应的生产值，γ
m,min
、γ
m,max
分别为第m个产业GDP占比的下限、上限；产业能源强度约束具体为：式中，E
m
为第m个产业对应的能源强度，β
m
为第m个产业的能源强度下降目标，A
i,m
为第m个产业的第i种能源消费品种的未来消费量；终端部门能源消费平衡约束具体为：终端部门能源消费平衡约束具体为：终端部门能源消费平衡约束具体为：终端部门能源消费平衡约束具体为：式中，x
i,k
为第k个部门的第i种能源消费品种的未来消费量；终端部门GDP约束具体为：终端部门GDP约束具体为：式中，GDP
k
为第k个部门的生产值，δ
i,k
为第i种能源单位消耗对第k个部门的GDP贡献率。5.根据权利要求1所述的能源电力消费预测方法，其特征在于，所述微观层级的约束条件中的各部门能源品种消费总量平衡约束具体为：式中，x
i,k
为第k个部门的第i种能源消费品种的未来消费量，A
i
为第i种类能源的使用量；各部门终端电气化水平约束具体为：式中，e
5,k,max
为第k个部门的电气化水平的上限，e
5,k
为第k个部门的电气化水平的下限，x
5,k
为第k个部门的电能消费量；各部门化石类能源消费占比约束具体为：式中，e
i,k
为第k个部门的第i种能源消费占比的上限，e
i,k,min
为第k个部门的第i种能源消费占比的下限。
6.一种能源电力消费预测装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取目标区域的历史统计数据，所述历史统计数据包...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓映君，卢斯煜，王嘉阳，邹金，周保荣，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：