一种输变电工程碳排放量化统计方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输变电工程碳排放量化统计方法和系统，属于输变电工程技术领域。现有方案没有公开如何确定碳排放来源以及如何识别出温室气体排放种类，进而导致碳排放量化统计不准确，不利于推广使用。本发明专利技术的一种输变电工程碳排放量化统计方法，通过构建边界筛选模型、气体排放种类识别模型、能耗数据获取模型、温室气体排放计算模型，能够确定碳排放来源以及识别出温室气体排放种类，进而可准确地计算出输变电工程中全生命周期的碳排放量，方案科学、合理，利于推广使用。进一步，本发明专利技术不光能对投产项目进行计算，也可以对未投产项目进行碳排放量量化统计，并且可以直接应用于电网企业输变电工程的设计、建设和运行。建设和运行。建设和运行。

【技术实现步骤摘要】
一种输变电工程碳排放量化统计方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种输变电工程碳排放量化统计方法和系统，属于输变电工程


技术介绍

[0002]本专利技术(公布号CN114493020A)公开了一种基于全生命周期成本和碳排放的综合能源系统规划方法，包括：建立综合能源系统数字孪生模型；构建以全生命周期总成本最优为第一目标函数的综合能源系统设备多阶段规划模型；构建以全生命周期碳排放量最小为第二目标函数的综合能源系统设备多阶段规划模型；将综合能源系统划分为多规划周期，选择第一目标函数和/或第二目标函数作为对应规划周期的综合能源系统设备多周期多阶段规划模型，并设置相应约束条件和决策变量；采用寻优算法对规划模型进行求解，获得该规划周期综合能源系统设备规划计算结果，并依据上一周期的计算结果调整下一周期的初始值和约束条件，进行逐周期滚动优化和动态调整，生成综合能源系统设备规划最优值。
[0003]但上述方案没有公开如何确定碳排放来源以及如何识别出温室气体排放种类，进而导致碳排放量化统计不准确，不利于推广使用。
[0004]进一步，实际应用时，燃料消耗量以及用电量的原始记录或统计台账很容易缺失或记录地不准确，影响碳排放的准确计算，进而无法对碳排放进行准确量化以及控制。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的一在于提供一种通过构建边界筛选模型、气体排放种类识别模型、温室气体排放计算模型，能够确定碳排放来源以及识别出温室气体排放种类，进而可准确地计算出变电工程中全生命周期的碳排放量，方案科学、合理，利于推广使用的输变电工程碳排放量化统计方法。
[0006]本专利技术的目的二在于提供一种通过构建能耗数据获取模型以及活动水平数据计算单元，当燃料消耗量以及用电量的原始记录或统计台账很容易缺失或记录地不准确时，通过活动水平数据计算单元进行碳排放的准确计算，进而可以对碳排放进行准确量化以及相应控制，方案详尽，切实可行的输变电工程碳排放量化统计方法。
[0007]本专利技术的目的三在于提供一种通过构建数据采集模块、边界筛选模块、气体种类识别模块、温室气体排放计算模块，能够确定碳排放来源以及识别出温室气体排放种类，进而可准确地计算出变电工程中全生命周期的碳排放量，方案科学、合理，利于推广使用的输变电工程碳排放量化统计系统。
[0008]本专利技术的目的四在于提供一种不光能对投产项目进行计算，也可以对未投产项目进行碳排放量量化统计，并且可以直接应用于电网企业输变电工程的设计、建设和运行，并能够全生命周期统计一个输变电工程温室气体的排放量，方案简单、实用，切实可行的输变电工程碳排放量化统计方法和系统。
[0009]为实现上述目的之一，本专利技术的第一种技术方案为：
[0010]一种输变电工程碳排放量化统计方法，
[0011]包括以下步骤：
[0012]第一步，获取输变电工程的碳排放数据；
[0013]第二步，将第一步中的碳排放数据，输入到预先构建的边界筛选模型中，用于确定碳排放的若干排放来源；
[0014]第三步，通过预先构建的气体排放种类识别模型，对第二步中的若干排放来源进行处理，以识别出温室气体排放种类；
[0015]第四步，根据第三步中的识别结果，通过预先构建的能耗数据获取模型，确定能耗数据；
[0016]第五步，通过预先构建的温室气体排放计算模型，对能耗数据进行处理，计算出二氧化碳CO2的排放量。
[0017]本专利技术经过不断探索以及试验，通过构建边界筛选模型、气体排放种类识别模型、能耗数据获取模型、温室气体排放计算模型，能够确定碳排放来源以及识别出温室气体排放种类，进而可准确地计算出变电工程中全生命周期的碳排放量，方案科学、合理，利于推广使用。
[0018]进一步，本专利技术不光能对投产项目进行计算，也可以对未投产项目进行碳排放量量化统计，并且可以直接应用于电网企业输变电工程的设计、建设和运行，并能够全生命周期统计一个输变电工程温室气体的排放量，方案简单、实用，切实可行。
[0019]作为优选技术措施：
[0020]所述第一步中，碳排放数据至少包括工程施工碳排放、生产用车碳排放、建材和主要设备生产碳排放、建材和主要设备运输碳排放、建筑运行碳排放；
[0021]工程施工碳排放包括以下内容：
[0022]现场建材加工过程排放，由混凝土现场加工以及装配式建筑预制构件现场加工过程的能耗产生；
[0023]施工过程排放，由施工机械设备工作过程的能耗产生；
[0024]生产用车碳排放量由往返于办公地与施工现场的业务车辆使用过程产生；
[0025]建材和主要设备生产碳排放，由主要建材及设备生产过程能耗产生；
[0026]建材和主要设备运输碳排放由从生产地到施工现场运输过程的能耗产生；
[0027]建筑运行碳排放由电能设备损耗间接产生；
[0028]主要建材及设备包括钢筋或/和混凝土或/和变压器或/和导线电缆或/和铁塔；
[0029]电能设备损耗包括架空线电能损耗或/和电缆电能损耗或/和变压器电能损耗或/和电容器电能损耗或/和电抗器电能损耗或/和辅助元件电能损耗或/和站用耗电量。
[0030]作为优选技术措施：
[0031]所述第二步中，边界筛选模型根据碳排放量的比例，确定碳排放源，其计算公式如下：
[0032]A＝B/C；
[0033]其中，A为比例值，
[0034]B为某待确定的排放源的碳排放量；
[0035]C为某企业或某区域或园区的总碳排放量；
[0036]当某待确定的排放源的比例值大于1％时，确定为碳排放源；
[0037]当某待确定的排放源的比例值小于或等于1％时，对某待确定的排放源进行舍弃；
[0038]待确定的排放源包括工程施工、生产用车、建材和主要设备生产、建材和主要设备运输、建筑运行。
[0039]作为优选技术措施：
[0040]所述第三步中，气体排放种类识别模型的构建方法如下；
[0041]步骤31，获取温室气体排放的种类，其包括化石燃料燃烧CO2排放、生产过程中隐含的CO2排放、净购入电力隐含的CO2排放、净购入热力隐含的CO2排放；
[0042]步骤32，根据步骤31中的种类，制定碳排放源的识别标准；
[0043]步骤33，根据识别标准，确定排放源的温室气体排放种类数据；
[0044]排放种类数据包括以下内容：
[0045]工程施工的温室气体排放种类为化石燃料燃烧CO2排放及净购入电力隐含的CO2排放；
[0046]生产用车的温室气体排放为化石燃料燃烧CO2排放；
[0047]建材和主要设备生产的温室气体排放为生产过程中隐含的CO2排放；
[0048]建材和主要设备运输的温室气体排放为化石燃料燃烧CO2排放；
[0049]建筑运行的温室气体排放为净购入电力隐含的CO2排放。
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输变电工程碳排放量化统计方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，获取输变电工程的碳排放数据；第二步，将第一步中的碳排放数据，输入到预先构建的边界筛选模型中，用于确定碳排放的若干排放来源；第三步，通过预先构建的气体排放种类识别模型，对第二步中的若干排放来源进行处理，以识别出温室气体排放种类；第四步，根据第三步中的识别结果，通过预先构建的能耗数据获取模型，确定能耗数据；第五步，通过预先构建的温室气体排放计算模型，对能耗数据进行处理，计算出二氧化碳CO2的排放量。2.如权利要求1所述的一种输变电工程碳排放量化统计方法，其特征在于，所述第一步中，碳排放数据至少包括工程施工碳排放、生产用车碳排放、建材和主要设备生产碳排放、建材和主要设备运输碳排放、建筑运行碳排放；工程施工碳排放包括以下内容：现场建材加工过程排放，由混凝土现场加工以及装配式建筑预制构件现场加工过程的能耗产生；施工过程排放，由施工机械设备工作过程的能耗产生；生产用车碳排放量由往返于办公地与施工现场的业务车辆使用过程产生；建材和主要设备生产碳排放，由主要建材及设备生产过程能耗产生；建材和主要设备运输碳排放由从生产地到施工现场运输过程的能耗产生；建筑运行碳排放由电能设备损耗间接产生；主要建材及设备包括钢筋或/和混凝土或/和变压器或/和导线电缆或/和铁塔；电能设备损耗包括架空线电能损耗或/和电缆电能损耗或/和变压器电能损耗或/和电容器电能损耗或/和电抗器电能损耗或/和辅助元件电能损耗或/和站用耗电量。3.如权利要求1所述的一种输变电工程碳排放量化统计方法，其特征在于，所述第二步中，边界筛选模型根据碳排放量的比例，确定碳排放源，其计算公式如下：A＝B/C；其中，A为比例值，B为某待确定的排放源的碳排放量；C为某企业或某区域或园区的总碳排放量；当某待确定的排放源的比例值大于1％时，确定为碳排放源；当某待确定的排放源的比例值小于或等于1％时，对某待确定的排放源进行舍弃；待确定的排放源包括工程施工、生产用车、建材和主要设备生产、建材和主要设备运输、建筑运行。4.如权利要求1所述的一种输变电工程碳排放量化统计方法，其特征在于，所述第三步中，气体排放种类识别模型的构建方法如下；步骤31，获取温室气体排放的种类，其包括化石燃料燃烧CO2排放、生产过程中隐含的CO2排放、净购入电力隐含的CO2排放、净购入热力隐含的CO2排放；
步骤32，根据步骤31中的种类，制定排放源的识别标准；步骤33，根据识别标准，确定排放源的温室气体排放种类数据；温室气体排放种类数据包括以下内容：工程施工的温室气体排放种类为化石燃料燃烧CO2排放及净购入电力隐含的CO2排放；生产用车的温室气体排放为化石燃料燃烧CO2排放；建材和主要设备生产的温室气体排放为生产过程中隐含的CO2排放；建材和主要设备运输的温室气体排放为化石燃料燃烧CO2排放；建筑运行的温室气体排放为净购入电力隐含的CO2排放。5.如权利要求4所述的一种输变电工程碳排放量化统计方法，其特征在于，所述第四步中，构建能耗数据获取模型的方法如下：步骤41，获取建筑施工单位能源消费原始记录或统计台帐数据；步骤42，当原始记录或统计台账数据缺失或不可信时，构建活动水平数据计算单元；活动水平数据计算单元，包括以下内容：分部分项工程化石燃料消耗量的计算公式如下：分部分项工程化石燃料消耗量的计算公式如下：式中，AD
施工设备
，i为分部分项工程施工设备化石燃料品种i消耗量；Q
fx,i
为分部分项工程第i个项目的工程量；f
fx,i,化石燃料
为分部分项工程第i个项目的能耗系数；T
i,j
为第i个项目单位工程量第j种施工机械台班消耗量；R
j,化石燃料
为第i个项目第j种施工机械单位台班的能源用量，查询电力建设工程施工机械台班费用定额；分部分项工程用电量的计算公式如下：分部分项工程用电量的计算公式如下：式中AD
施工设备,电
为分部分项工程施工设备耗电量；Q
fx,i
为分部分项工程第i个项目的工程量；f
fx,i,电
为分部分项工程第i个项目的能耗系数；T
i,j
为第i个项目单位工程量第j种施工机械台班消耗量；R
j,电
为第i个项目第j种施工机械单位台班的能源用量，查询电力建设工程施工机械台
班费用定额；化石燃料品种i明确用作燃料燃烧的消费量的计算公式如下：AD
i
＝∑k
ij
×
OC
ij
×
C
i
×
10
‑5式中，k
ij
是统计和报告期内第j个车型全部运输工具的行驶里程；OC
ij
是第j个车型运输工具的百公里燃油或气量；C
i
是第i种化石燃料的密度；i为燃烧的化石燃料类型；j为运输工具的产品型号；k
ij
应以建筑施工单位的统计数据为准，建筑施工单位须提供相关的汽车里程表数据或GPS行车记录仪数据；架空线电能损耗的计算公式如下：AD
架空线
＝AD
电阻
+AD
电晕
式中：AD
架空线
为架空线电能损耗量；AD
电阻
为架空线电阻的电能损耗；AD
电晕
为架空线电晕损耗；P
输送
为线路平均输送功率；U为额定电压；为功率因数；R为导线电阻；T为运行时间；电缆电能损耗的计算公式如下：AD
电缆
＝AD
电阻
+AD
绝缘介质
AD
绝缘介质
＝U2×
ω
×
C
×
tanδ
×
T
×
l
×
10
‑3AD
电缆
为电缆电能损耗量；AD
电阻
为电缆电阻的电能损耗；U为电缆运行线电压；ω为角频率；C为电缆每组的工作电容；tanδ为介质损耗角的正切值；T为运行时间；l为电缆长度；变压器电能损耗的计算公式如下：AD
变压器
＝AD
双绕组主变
/
三绕组主变
+AD
站用变
AD
双绕组主变
/
三绕组主变
＝AD0+AD
双绕组主变R/三绕组主变R
AD0＝P0×
TT式中：AD
变压器
为变压器电能损耗量；AD
双绕组主变/三绕组主变
为双绕组或三绕组变压器电能损耗量；AD
站用变
为站用变压器电能损耗量；AD0为变压器空载电能损耗量；P0为变压器空载损耗；T为变压器空载时长；AD
双绕组R
为双绕组变压器负载电能损耗；P
k
为变压器的额定负载损耗；中I
rms
为负载侧均方根电流，I
N
为负载侧额定电流；t为变压器负载时长；AD
三绕组R
为三绕组变压器负载电能损耗；P
k1
、P
k2
、P
k3
分别为变压器高、中、低压绕组的额定负载损耗；中I
rms1
、I
rms2
、I
rms3
分别为变压器高、中、低压绕组均方根电流，I
N1
、I
N2
、I<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷纪亭，郑伟民，孙可，王曦冉，沈梁，邹波，王洪良，兰洲，何英静，沈舒仪，江学斌，劳咏昶，高美金，梁艳群，吴舒泓，潘立，陈艳，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：