一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终端，计算省级电网各月的电量消耗；根据省级电网各月的电量消耗计算省级电网各月的碳排放量；计算省级电网各月的当月碳排放与下一个月碳排放之差，以及各月的当月电量消耗与下一个月电量消耗之差，以所述碳排放之差和所述电量消耗之差的比值作为各月的省级电网边际排放因子；根据省级电网边际排放因子为用电企业提供低碳规划。其边际碳排放因子能够反映电网碳排放时空差异性的能力，并刻画上述因素对电网碳排放的影响，可以满足新型电力系统碳排放评估与分析的要求。新型电力系统碳排放评估与分析的要求。新型电力系统碳排放评估与分析的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终端


[0001]本专利技术涉及电网规划
，特别涉及一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终端。

技术介绍

[0002]气候变化问题是21世纪全球面临的最大挑战之一。而电力行业对于总碳排放量起到至关重要的作用，在此因素上，电力行业如期实现碳达峰就起到了关键作用。
[0003]现有技术中，最常用的电力行业碳排放计算方法为排放因子估算法，即电力系统发电量乘以排放因子即可得到碳排放量。因此，电网排放因子的准确评估对碳排放核算的质量起着决定性作用。目前，现有技术普遍采用平均排放因子评估与分析电网碳排放。但是平均排放因子以年为单位进行计算，忽略了时间、气候、政策与发电机组占比变化等因素，使其难以表征电网碳排放的时变性。在新型电力系统快速建设与“双碳”目标的推进下，利用平均排放因子分析与量化电网的碳排放已渐显劣势。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终端，能够反映电网碳排放时空差异性的能力。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，包括步骤：
[0007]S1、计算省级电网各月的电量消耗；
[0008]S2、根据省级电网各月的电量消耗计算省级电网各月的碳排放量；
[0009]S3、计算省级电网各月的当月碳排放与下一个月碳排放之差，以及各月的当月电量消耗与下一个月电量消耗之差，以所述碳排放之差和所述电量消耗之差的比值作为各月的省级电网边际排放因子；
[0010]S4、根据省级电网边际排放因子为用电企业提供低碳规划。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0012]一种基于省级电网边际排放因子的电网规划终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0013]S1、计算省级电网各月的电量消耗；
[0014]S2、根据省级电网各月的电量消耗计算省级电网各月的碳排放量；
[0015]S3、计算省级电网各月的当月碳排放与下一个月碳排放之差，以及各月的当月电量消耗与下一个月电量消耗之差，以所述碳排放之差和所述电量消耗之差的比值作为各月的省级电网边际排放因子；
[0016]S4、根据省级电网边际排放因子为用电企业提供低碳规划。
[0017]本专利技术的有益效果在于：一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终
端，边际碳排放因子能够反映电网碳排放时空差异性的能力，并刻画时空差异性对电网碳排放的影响，根据省级电网边际排放因子为用电企业提供低碳规划，可以满足新型电力系统碳排放评估与分析的要求。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法的流程示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例涉及的福建省发电特征的示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例涉及的2011年福建省每个月的电网MEF的示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例涉及的12
‑
20年福建省每个月的电网MEF的示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例涉及的优化前后碳排放情况的示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例涉及的优化前后的电网负荷示意图；
[0024]图7为本专利技术实施例的一种基于省级电网边际排放因子的电网规划终端的结构示意图。
[0025]标号说明：
[0026]1、一种基于省级电网边际排放因子的电网规划终端；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
[0027]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0028]请参照图1至图6，一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，包括步骤：
[0029]S1、计算省级电网各月的电量消耗；
[0030]S2、根据省级电网各月的电量消耗计算省级电网各月的碳排放量；
[0031]S3、计算省级电网各月的当月碳排放与下一个月碳排放之差，以及各月的当月电量消耗与下一个月电量消耗之差，以所述碳排放之差和所述电量消耗之差的比值作为各月的省级电网边际排放因子；
[0032]S4、根据省级电网边际排放因子为用电企业提供低碳规划。
[0033]由上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法及终端，边际碳排放因子能够反映电网碳排放时空差异性的能力，并刻画上述因素对电网碳排放的影响，可以满足新型电力系统碳排放评估与分析的要求。
[0034]进一步地，所述步骤S4具体是：
[0035]求解目标函数：
[0036][0037]式中，
△
C
y
表示企业全年的减排量，T表示每个月的天数，P
t
‑
和P
t+
表示企业在低碳相应条件下单日的负荷减少量和增加量，MEF
P,m
为第m月省级电网边际排放因子。
[0038]由上述描述可知，其目标是使目标年份的减排量最大。
[0039]进一步地，所述目标函数具有约束：
[0040][0041]P
t
+P
t+
≤P
tdL
；
[0042]P
t
‑
P
t
‑
≥0；
[0043][0044][0045][0046]式中,ΔP
tu
表示每日能够调节的负荷上限；与为(0,1)变量；P
idL
为每日负荷上限；P
mL
为每月负荷上限。
[0047]由上述描述可知，约束表明企业在优化用电行为后，单日负荷既不得超过上限，也不得低于下限表明企业在优化用电行为后，月负荷不得超过上限；确保企业某日不可能同时处于增负荷和减负荷状态；表明企业在优化用电行为后，当年的总负荷量保持不变。
[0048]进一步地，所述电量消耗具体包括火力发电、水力发电、核能发电、风力发电和太阳能发电的电量消耗；
[0049]所述步骤S1中，根据下式计算省级电网各月的电量消耗G
P,m
：
[0050]G
P,m
＝G
Grid,m
+∑
j
G
P,m,j
+∑
k
G
C,m,k
；
[0051]式中，m＝1,2,
…
12表示月份；G
Grid,m
表示第m月电网经营区域内的所有供电量，单位为万千瓦时；G
P,m,j
与G
C,m,k
为从第m月从j省或k国净调入的电量，单位为万千本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，其特征在于，包括步骤：S1、计算省级电网各月的电量消耗；S2、根据省级电网各月的电量消耗计算省级电网各月的碳排放量；S3、计算省级电网各月的当月碳排放与下一个月碳排放之差，以及各月的当月电量消耗与下一个月电量消耗之差，以所述碳排放之差和所述电量消耗之差的比值作为各月的省级电网边际排放因子；S4、根据省级电网边际排放因子为用电企业提供低碳规划。2.根据权利要求1所述的一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，其特征在于，所述步骤S4具体是：求解目标函数：式中，
△
C
y
表示企业全年的减排量，T表示每个月的天数，P
t
‑
和P
t+
表示企业在低碳相应条件下单日的负荷减少量和增加量，MEF
P,m
为第m月省级电网边际排放因子。3.根据权利要求2所述的一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，其特征在于，所述目标函数具有约束：P
t
+P
t+
≤P
tdL
；P
t
‑
P
t
‑
≥0；≥0；≥0；式中，ΔP
tu
表示每日能够调节的负荷上限；与为(0,1)变量；P
tdL
为每日负荷上限；P
mL
为每月负荷上限。4.根据权利要求1所述的一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，其特征在于，所述电量消耗具体包括火力发电、水力发电、核能发电、风力发电和太阳能发电的电量消耗；所述步骤S1中，根据下式计算省级电网各月的电量消耗G
P,m
：G
P,m
＝G
Grid,m
+∑
j
G
P,m,j
+∑
k
G
C,m,k
；式中，m＝1,2,
…
12表示月份；G
Grid,m
表示第m月电网经营区域内的所有供电量，单位为万千瓦时；G
P,m,j
与G
C,m,k
为从第m月从j省或k国净调入的电量，单位为万千瓦时；第m月电网经营区域内的所有供电量G
Grid,m
表示为：
G
Grid,m
＝G
T,m
+G
N,m
+G
H,m
+G
W,m
+G
S,m
；式中，G
T,m
、G
N,m
、G
H,m
、G
W,m
、G
S,m
分别为该省在第m月的火力、核能、水力、风力以及太阳能的发电量，单位为万千瓦时。5.根据权利要求4所述的一种基于省级电网边际排放因子的电网规划方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据下式计算省级电网各月的碳排放量W
P,m
：W
P,m
＝W
Grid,m
+∑
j
(G
P,m,j
×
EF
P,j
)+∑
k
(G
C,m,k
×
EF
C,k
)；式中，W
Grid,m
为第m月省级电网的CO2排放量，单位为吨；EF
P,j
、EF
C,k
分别为第m月j省或k国的电网碳排放因子；W
Grid,m
考虑了清洁能源发电产生的碳排放，具体表示为：W
Grid,m
＝W
T,m
+W
N,m
+W
H,m
+W
W,m
+W
S,m
；式中，W
T,m
、W
N,m
、W
H,m
、W
W,m
与W
S,m
分别为省级电网第m月的火力发电、核能发电、水力发电、风力发电以及太阳能发电产生的碳排放，W
N,m
、W
H,m
、W
W,m
与W
S,m
的根据以下公式计算：式中，EF
N
、EF
H
、EF
W
、EF
S
分别为核能、水力、风力以及太阳能发电的碳排放因子，W
T,m
由以下公式计算得到：式中，i为第m月电网火电消耗的矿物燃料种类；FC
i,m
为第m年矿物燃料i的消耗量，单位为万吨或万立方米；QDW
i
为矿物燃料i的平均低位发热量，单位为兆焦/吨或兆焦/万立方米；EF
i
为矿物燃料i的排放因子；EF
i
的计算公式为：式中，F
i
表示燃料的碳排放系数，即燃料的平均碳含量，单位为吨/太焦；O
i
表示第i种能源的碳氧化率，单位为％；44/12表示二氧化碳对碳的分子量比值。6.一种基于省级电网边际排放因子的电网规划终端，包括存储器、处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思敏，陈津莼，杜翼，项康利，蔡期塬，李源非，林晓凡，陈晗，陈晚晴，郑楠，李益楠，陈柯任，施鹏佳，林昶咏，林晗星，陈文欣，陈劲宇，陈紫晗，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：