一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法及系统，属于碳排放计量技术领域。本发明专利技术方法，包括：确定光伏单元中光伏组件的材料结构和电路结构数据，基于所述材料结构和电路结构数据，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型；基于所述内部能量损耗计算模型，计算所述光伏组件的内部光损耗和内部热损耗；将所述内部光损耗和内部热损耗，作为所述光伏组件的总能量损耗，基于组合边际排放因子，将所述总能量损耗转换为所述光伏组件的隐性碳排放量，通过所述光伏组件的隐性碳排放量，确定所述光伏单元的隐性碳排放量。本发明专利技术的应用提高了光伏设备碳排放计算的准确率。的应用提高了光伏设备碳排放计算的准确率。的应用提高了光伏设备碳排放计算的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法及系统


[0001]本专利技术涉及碳排放计量
，并且更具体地，涉及一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法及系统。

技术介绍

[0002]传统化石燃料的燃烧被认为是气候变化和全球变暖的罪魁祸首，为减少二氧化碳排放，目前急需找到一种可持续的、清洁的发电途径。光伏(PV)是一种重要能源，预计到2050年全球光伏装机量将达到约8000GWp。届时，光伏系统将占据发电主导地位，发电量占比将达到30％～50％。然而，光伏设备也存在碳排放。传统的光伏设备碳排放分析法一般都是从时间角度分析电力系统设备从生产到退役出力的全过程生命周期碳排放。然而这种碳排放分析方法不够全面，未涉及设备内部隐性的碳排放分析。光伏装置的工作机制复杂。作为电路中能量传输的主要形式，载体在产生、输送和重组过程中的状态影响着光伏装置的最终性能。此外，光伏设备电性能与热学性能总是相互作用的，热学性能与光伏器件的能量损耗过程也有密切的关系，这表明光伏设备光电转换的过程中也存在难以忽视的能量损耗，而这部分能量损耗也对应着对应等效碳排放的产生。
[0003]在这种情况下，出现了不同的方法来模拟光伏性能并量化光伏器件中的损耗。单点效率模型是计算光伏系统发电量的简化数学模型，仅输入光伏阵列的面积、标准测试条件(STC)处的效率和阵列平面内的总辐照度，可以快速得到结果，但输出比较粗糙，精度不高。因此，人们开发了更多具有高复杂性和精度的模型，如等效电路模型，但模型复杂，计算时间长。虽然已经进行了大量的研究来模拟组件的能量损耗过程，但现有研究对电性能与其能量损耗过程的关系，以及热学性能与产热和散热的关系的讨论有限。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出了一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法，包括：
[0005]确定光伏单元中光伏组件的材料结构和电路结构数据，基于所述材料结构和电路结构数据，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型；
[0006]基于所述内部能量损耗计算模型，计算所述光伏组件的内部光损耗和内部热损耗；
[0007]将所述内部光损耗和内部热损耗，作为所述光伏组件的总能量损耗，基于组合边际排放因子，将所述总能量损耗转换为所述光伏组件的隐性碳排放量，通过所述光伏组件的隐性碳排放量，确定所述光伏单元的隐性碳排放量。
[0008]可选的，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型时，满足如下限制条件：
[0009]所述光伏组件一直以当前最大功率进行工作；
[0010]不计所述光伏组件与环境的热互动损耗；
[0011]涉及的材料结构数据与温度无关。
[0012]可选的，计算所述光伏组件的内部光损耗，包括：计算光伏组件因透射率造成的损耗和光伏组件不同界面处的反射损耗，将所述因透射率造成的损耗和所述反射损耗的总量，作为所述内部光损耗。
[0013]可选的，计算所述光伏组件的内部热损耗，包括：计算入射能量照射在所述光伏组件上造成的热能损耗和所述光伏组件在载流子产生、输运和重组过程的热损耗，将所述热能损耗和热损耗的总量作为光伏组件的内部热损耗。
[0014]可选的，组合边际排放因子包括：电量边际排放因子和容量排放因子；
[0015]所述电量边际排放因子的值，为光伏单元所在台区的所在地区内所有电厂的，单位电量排放因子与净调入电量的单位电量排放因子，以电量为权重的加权平均值；
[0016]所述容量排放因子的值，为光伏单元所在台区的所在地区，选定的m个新增机组样本的供电排放因子以电量为权重的加权平均值。
[0017]再一方面，本专利技术还提出了一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的系统，包括：
[0018]模型构建单元，用于确定光伏单元中光伏组件的材料结构和电路结构数据，基于所述材料结构和电路结构数据，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型；
[0019]计算单元，用于基于所述内部能量损耗计算模型，计算所述光伏组件的内部光损耗和内部热损耗；
[0020]输出单元，用于将所述内部光损耗和内部热损耗，作为所述光伏组件的总能量损耗，基于组合边际排放因子，将所述总能量损耗转换为所述光伏组件的隐性碳排放量，通过所述光伏组件的隐性碳排放量，确定所述光伏单元的隐性碳排放量。
[0021]可选的，模型构建单元建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型时，满足如下限制条件：
[0022]所述光伏组件一直以当前最大功率进行工作；
[0023]不计所述光伏组件与环境的热互动损耗；
[0024]涉及的材料结构数据与温度无关。
[0025]可选的，计算单元计算所述光伏组件的内部光损耗，包括：计算光伏组件因透射率造成的损耗和光伏组件不同界面处的反射损耗，将所述因透射率造成的损耗和所述反射损耗的总量，作为所述内部光损耗。
[0026]可选的，计算单元计算所述光伏组件的内部热损耗，包括：计算入射能量照射在所述光伏组件上造成的热能损耗和所述光伏组件在载流子产生、输运和重组过程的热损耗，将所述热能损耗和热损耗的总量作为光伏组件的内部热损耗。
[0027]可选的，组合边际排放因子包括：电量边际排放因子和容量排放因子；
[0028]所述电量边际排放因子的值，为光伏单元所在台区的所在地区内所有电厂的，单位电量排放因子与净调入电量的单位电量排放因子，以电量为权重的加权平均值；
[0029]所述容量排放因子的值，为光伏单元所在台区的所在地区，选定的m个新增机组样本的供电排放因子以电量为权重的加权平均值。
[0030]再一方面，本专利技术还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；
[0031]处理器，用于执行一个或多个程序；
[0032]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。
[0033]再一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的方法。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0035]本专利技术提供了一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法，包括：确定光伏单元中光伏组件的材料结构和电路结构数据，基于所述材料结构和电路结构数据，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型；基于所述内部能量损耗计算模型，计算所述光伏组件的内部光损耗和内部热损耗；将所述内部光损耗和内部热损耗，作为所述光伏组件的总能量损耗，基于组合边际排放因子，将所述总能量损耗转换为所述光伏组件的隐性碳排放量，通过所述光伏组件的隐性碳排放量，确定所述光伏单元的隐性碳排放量。本专利技术的应用提高了光伏设备碳排放计算的准确率。
附图说明
[0036]图1为本专利技术方法的流程图；
[0037]图2为本专利技术系统的结构图。
具体实施方式
[0038]现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的方法，其特征在于，所述方法包括：确定光伏单元中光伏组件的材料结构和电路结构数据，基于所述材料结构和电路结构数据，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型；基于所述内部能量损耗计算模型，计算所述光伏组件的内部光损耗和内部热损耗；将所述内部光损耗和内部热损耗，作为所述光伏组件的总能量损耗，基于组合边际排放因子，将所述总能量损耗转换为所述光伏组件的隐性碳排放量，通过所述光伏组件的隐性碳排放量，确定所述光伏单元的隐性碳排放量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型时，满足如下限制条件：所述光伏组件一直以当前最大功率进行工作；不计所述光伏组件与环境的热互动损耗；涉及的材料结构数据与温度无关。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述光伏组件的内部光损耗，包括：计算光伏组件因透射率造成的损耗和光伏组件不同界面处的反射损耗，将所述因透射率造成的损耗和所述反射损耗的总量，作为所述内部光损耗。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述光伏组件的内部热损耗，包括：计算入射能量照射在所述光伏组件上造成的热能损耗和所述光伏组件在载流子产生、输运和重组过程的热损耗，将所述热能损耗和热损耗的总量作为光伏组件的内部热损耗。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组合边际排放因子包括：电量边际排放因子和容量排放因子；所述电量边际排放因子的值，为光伏单元所在台区的所在地区内所有电厂的，单位电量排放因子与净调入电量的单位电量排放因子，以电量为权重的加权平均值；所述容量排放因子的值，为光伏单元所在台区的所在地区，选定的m个新增机组样本的供电排放因子以电量为权重的加权平均值。6.一种用于确定光伏发电单元隐性碳排放的系统，其特征在于，所述系统包括：模型构建单元，用于确定光伏单元中光伏组件的材料结构和电路结构数据，基于所述材料结构和电路结构数据，建立所述光伏组件的内部能量损耗计算模型；计算单元，用于基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余佶成，梁思远，周峰，岳长喜，雷民，殷小东，杨世海，陈铭明，程含渺，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司武汉分院国网江苏省电力有限公司营销服务中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：