一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法及系统技术方案

本申请提供了一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法及系统，所述方法包括：计算减排技术的年化单位减排成本，获取模型约束条件的参数数据；基于预先构建的优化模型、所述约束条件，对各行业减排策略进行成本计算，计算出对应于减排策略的多个优化结果，所述优化结果包括各行业减排策略在经济总成本、减排效益以及社会成本这三个维度上的成本；基于所述优化结果，生成最优减排策略，所述最优减排策略用于对各行业进行碳减排操作。本发明专利技术构建了一套全行业实现双碳目标的优化方法，可得到在成本最小、减排量最大、社会成本最小多个目标下的最优减排策略，输出能够涵盖地区全行业的减排策略，实现全局最优。实现全局最优。实现全局最优。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法及系统


[0001]本专利技术属于碳减排领域，尤其涉及一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法及系统。

技术介绍

[0002]实现碳达峰和碳中和成为国际应对气候变化、实现温控目标以及转变经济发展方式的重要战略路径。在此背景下，针对各行业和企业主体如何在“实现碳中和目标”的背景下有效落实减排，需要制定清晰可靠的减排策略。
[0003]目前，当前关于地区行业最优减排策略主要方法为：
[0004](1)针对各行业现有低碳减排技术进行边际成本与减排潜力分析，计算减排潜力成本曲线。
[0005]然而，该方法仅考虑了低碳减排技术相关的成本，筛选出了各行业自身的减排技术清单与成本，未充分考虑低碳减排造成的额外社会成本以及减排效益，忽视了减排过程中成本多维度的特点。
[0006](2)根据某一行业的宏观数据以及行业发展趋势，推算该行业的节能减排潜力，定性分析行业减排策略。
[0007]然而，通过这类方法生成的减排策略仅能为一种行业减排提供方向指引和简单方案，无法生成针对全行业的减排策略。

技术实现思路

[0008]为了解决或者改善上述问题，本专利技术提供了一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法及系统，具体技术方案如下：
[0009]本专利技术提供一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法，所述方法包括：步骤1：计算减排技术的年化单位减排成本，获取模型约束条件的参数数据；步骤2：基于预先构建的优化模型与约束条件，对各行业减排策略进行成本计算，计算出对应于减排策略的多个优化结果，所述优化结果包括各行业减排策略在经济总成本、减排效益以及社会成本这三个维度上的成本；步骤3：基于所述优化结果，生成最优减排策略，所述最优减排策略用于对各行业进行碳减排操作。
[0010]优选的，所述步骤1中的计算减排技术的年化单位减排成本，包括：步骤1.1：计算减排技术i在其整个寿命周期内的总成本；步骤1.2：利用所述总成本计算出所述减排技术i年化单位减排成本。
[0011]优选的，所述步骤1中的获取模型约束条件的参数数据，包括：通过统计年鉴、不同排放情景和共享经济路径的设定以及综合评估模型，计算得到模型约束条件的参数数据；所述模型约束条件的参数数据包括：减排技术投资总预算数据、运营成本预算数据、碳减排目标数据、减排技术行业推广率、就业保障数据以及经济保障数据。
[0012]优选的，所述步骤1.1，所述步骤1.2的计算过程包括：所述步骤1.1的计算过程为：
计算减排技术i在其整个寿命周期内的总成本，并将所述总成本折现到所述减排技术i的初始投资年份，计算公式为：所述步骤1.2的计算过程为：利用所述总成本计算出所述减排技术i年化单位减排成本，计算公式为：其中，表示减排技术i在整个技术寿命周期内折算到初始投资年份t0的总成本，表示减排技术i在初始投资年份t0的初始投资额，表示减排技术i在初始投资年份t0的运行成本，T
i
表示减排技术i的生命周期，E
i
表示减排技术i一年的碳减排量，UC
i,t0
表示减排技术i折算到初始投资年份t0的单位减排成本，单位是元/tCO2。
[0013]优选的，所述步骤2中的计算出对应于减排策略的多个优化结果，包括：步骤2.1：确定所述优化模型的决策变量，所述决策变量包括：经济总成本、减排效益以及社会成本；步骤2.2：确定所述优化模型的目标函数，所述目标函数包括：全行业减排总成本最小化、全行业总减排量最大化以及社会失业影响最小化；步骤2.3：确定所述优化模型的约束条件，所述约束条件包括：减排技术投资总预算约束、运营成本预算约束、碳减排目标约束、就业保障约束、经济保障约束、减排技术行业推广约束、以及决策变量非负性约束；步骤2.4：基于所述决策变量、目标函数、约束条件计算出对应于减排策略的多个优化结果，所述优化结果包括各行业减排策略在经济总成本、减排效益以及社会成本这三个维度上的成本。
[0014]优选的，所述步骤3，包括：步骤3.1：基于所述优化结果，分析不同目标函数下的总减排策略成本的时间分布情况；步骤3.2：基于所述优化结果，分析不同目标函数下的各行业的行业减排策略成本的时间分布情况、行业减排量；步骤3.3：利用所述总减排策略投资额的时间分布情况、各行业的行业减排策略投资额的时间分布情况以及行业减排量，结合所述优化结果，对不同减排策略进行多维度比较分析，生成最优减排策略，所述最优减排策略的经济总成本、减排效益以及社会成本综合最优。
[0015]基于相同的专利技术构思，本申请还提出了一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成系统，所述系统包括：数据单元：用于计算减排技术的年化单位减排成本，获取模型约束条件的参数数据；优化单元：用于基于预先构建的优化模型与约束条件，对各行业减排策略进行成本计算，计算出对应于减排策略的多个优化结果，所述优化结果包括各行业减排策略在经济总成本、减排效益以及社会成本这三个维度上的成本；分析单元：用于基于所述优化结果，生成最优减排策略，所述最优减排策略用于对各行业进行碳减排操作。
[0016]优选的，所述数据单元，包括：第一计算模块：用于计算减排技术的年化单位减排成本；参数获取模块：用于获取模型约束条件的参数数据。
[0017]优选的，所述优化单元，包括：决策变量确定模块：用于确定所述优化模型的决策变量，所述决策变量包括：经济总成本、减排效益以及社会成本；目标函数确定模块：用于确定所述优化模型的目标函数，所述目标函数包括：全行业减排总成本最小化、全行业总减排量最大化以及社会失业影响最小化；约束条件确定模块：用于确定所述优化模型的约束条件，所述约束条件包括：减排技术投资总预算约束、运营成本预算约束、碳减排目标约束、就业保障约束、经济保障约束、减排技术行业推广约束、以及决策变量非负性约束；第二计算模块：用于基于所述决策变量、目标函数、约束条件计算出对应于减排策略的多个优化结
果，所述优化结果包括各行业减排策略在经济总成本、减排效益以及社会成本这三个维度上的成本。
[0018]优选的，所述分析单元，包括：第一分析模块：用于基于所述优化结果，分析不同目标函数下的总减排策略成本的时间分布情况；第二分析模块：用于基于所述优化结果，分析不同目标函数下的各行业的行业减排策略成本的时间分布情况、行业减排量；最优减排策略确定模块：用于利用所述总减排策略投资额的时间分布情况、各行业的行业减排策略投资额的时间分布情况以及行业减排量，结合所述优化结果，对不同减排策略进行多维度比较分析，生成最优减排策略，所述最优减排策略的经济总成本、减排效益以及社会成本综合最优。
[0019]本专利技术的有益效果为：本专利技术基于减排技术成本、减排效益和一系列社会宏观指标构建了一套全行业实现双碳目标的优化方法，可得到在成本最小、减排量最大、社会成本最小的多个目标下的最优减排策略，输出能够涵盖地区全行业的减排策略，突破了现有减排策略在优化对象方面的局限性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法，其特征在于，包括：步骤1：计算减排技术的年化单位减排成本，获取模型约束条件的参数数据；步骤2：基于预先构建的优化模型与约束条件，对各行业减排策略进行成本计算，计算出对应于减排策略的多个优化结果，所述优化结果包括各行业减排策略在经济总成本、减排效益以及社会成本这三个维度上的成本；步骤3：基于所述优化结果，生成最优减排策略，所述最优减排策略用于对各行业进行碳减排操作。2.根据权利要求1所述的一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法，其特征在于，所述步骤1中的计算减排技术的年化单位减排成本，包括：步骤1.1：计算减排技术i在其整个寿命周期内的总成本；步骤1.2：利用所述总成本计算出所述减排技术i年化单位减排成本。3.根据权利要求1所述的一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法，其特征在于，所述步骤1中的获取模型约束条件的参数数据，包括：通过统计年鉴、不同排放情景和共享经济路径的设定以及综合评估模型，计算得到模型约束条件的参数数据；所述模型约束条件的参数数据包括：减排技术投资总预算数据、运营成本预算数据、碳减排目标数据、减排技术行业推广率、就业保障数据以及经济保障数据。4.根据权利要求2所述的一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法，其特征在于，所述步骤1.1，所述步骤1.2的计算过程包括：所述步骤1.1的计算过程为：计算减排技术i在其整个寿命周期内的总成本，并将所述总成本折现到所述减排技术i的初始投资年份，计算公式为：所述步骤1.2的计算过程为：利用所述总成本计算出所述减排技术i年化单位减排成本，计算公式为：其中，表示减排技术i在整个技术寿命周期内折算到初始投资年份t0的总成本，表示减排技术i在初始投资年份t0的初始投资额，表示减排技术i在初始投资年份t0的运行成本，T
i
表示减排技术i的生命周期，E
i
表示减排技术i一年的碳减排量，UC
i,t0
表示减排技术i折算到初始投资年份t0的单位减排成本，单位是元/tCO2。5.根据权利要求1所述的一种基于多维度的全行业最优减排策略的生成方法，其特征在于，所述步骤2中的计算出对应于减排策略的多个优化结果，包括：步骤2.1：确定所述优化模型的决策变量，所述决策变量包括：经济总成本、减排效益以及社会成本；步骤2.2：确定所述优化模型的目标函数，所述目标函数包括：全行业减排总成本最小化、全行业总减排量最大化以及社会失业影响最小化；步骤2.3：确定所述优化模型的约束条件，所述约束条件包括：减排技术投资总预算约
束、运营成本预算约束、碳减排目标约束、就业保障约束、经济保障约束、减排技术行业推广约束、以及决策变量非负性约束；步骤2.4：基于所述决策变量、目标函数、约束条件计算出对应于减排策略的多个优化结果，所述优化结果包括各行业减排策略在...

【专利技术属性】
技术研发人员：林溪桥，陈浩，岑剑峰，卢纯颢，周春丽，龚凯，王人浩，刘裕昆，李镕耀，梁振成，张博彦，林巾琳，韦海亭，金璐，陈志君，覃惠玲，张文丰，罗阳洋，程敏，何承瑜，唐瑜泽，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：