【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于负荷侧大气污染物排放领域，具体涉及一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法及系统。
技术介绍
1、近年来，随着我国新能源装机容量不断增大，系统需要预留大量的备用容量来平抑新能源波动，而目前电网结构和运行机制等方面还无法适应大规模新能源消纳要求，弃风、弃光较为严重。作为负荷侧重要的工业用户，水泥厂具有相当可观的调节潜力，能够为电网提供一定的调节灵活性，促进新能源消纳。
2、同时，水泥厂作为高排放企业，在生产运行过程中会产生so2、nox、颗粒物等大气污染物。相关重要文件明确指出，水泥厂等高耗能企业作为重要排放源，应该严格落实减排降碳措施。但鲜有研究在高耗能企业需求响应问题中考虑排放问题，究其原因如下：1)高耗能企业负荷种类繁多、排放特性多样，且部分负荷不涉及排放问题，因此构建排放模型较为困难；2)目前多以排放总量控制为原则，当不计及大气污染物扩散特性时，可近似认为高耗能企业中存在电负荷及排放设备的生产环节在同一工况下不同时段运行的排放量是相同的。然而，由于大气环境具有一定的自净能力，且大气污染物具有扩散特性，这使得在不同的气象条件及污染程度下相同排放量的大气污染物对大气环境的影响程度存在差异。因此，构建考虑大气污染物扩散特性的水泥厂环保成本计算方法是有必要的。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，本专利技术提供了一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其目的是考虑大气污染物的扩散特性，构建更为精细化的水泥厂环保成本计算方法，更恰当地约束水泥厂
2、为解决上述技术问题，提出了一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，包括：
3、分析水泥厂整个生产流程中各环节的大气污染物排放特性，构建水泥厂的大气污染物排放模型；分析计算水泥厂的环保税额；采用高斯烟团模型刻画水泥厂的大气污染物扩散特性，并综合考虑水泥厂污染扩散系数和附近区域环境容量裕度，分析构建水泥厂环保补充成本计算模型；建立水泥厂环保成本计算模型，分析并制定水泥厂的环保成本优化策略。
4、作为本专利技术所述的考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的一种优选方案，其中：所述大气污染物排放模型包括原料破碎、生料粉磨、熟料烧成、水泥粉磨、燃料粉磨，水泥生产过程中伴随着so2、nox及颗粒物大气污染物的产生，so2的排放在水泥熟料烧成系统，水泥厂中so2的排放特性表示为：
5、
6、nox的排放在水泥熟料烧成系统，水泥厂中nox的排放特性表示为：
7、
8、颗粒物的排放在水泥生产全过程中，水泥厂中颗粒物的排放特性表示为：
9、
10、其中，i为生产环节总数，λpm,i为生产环节i中颗粒物的排放因子，mi为生产环节i单位时间的产量，ui,i为t时段生产环节i的运行状态，为熟料烧成环节nox的排放因子，为熟料烧成环节so2的排放因子，u3,t为t时段熟料烧成环节的运行状态，m3为熟料烧成环节单位时间的产量，生产环节i分别为1代表原料破碎，2代表生料粉磨，3代表熟料烧成，4代表水泥粉磨，5代表燃料粉磨。
11、作为本专利技术所述的考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的一种优选方案，其中：所述水泥厂的环保税额包括表达为：
12、
13、其中，ctax,t为t时段应征收的单位环保税额，μ1、μ2、γ1、γ2为常数，ctaxs为规定的环保税额，cs,t为t时段的排放浓度，cs0为规定的大气污染物排放浓度限值。
14、作为本专利技术所述的考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的一种优选方案，其中：所述高斯烟团模型包括采用高斯烟团模型定量刻画水泥厂的大气污染物扩散特性：
15、
16、
17、
18、
19、其中，为与大气稳定度相关的系数，g为大气污染物扩散函数，τ为大气污染物排放时段，t为大气污染物监测时段，σx、σy、σz分别为x、y、z方向上的扩散系数，(xs,ys,zs)为烟团中心的坐标，(xc,yc,zc)为污染源的坐标，ux、uy、uz分别为x、y、z方向上的平均风速，将污染物扩散时段(t-τ)划分为nτ个区间，δtτ(n)为区间长度。
20、作为本专利技术所述的考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的一种优选方案，其中：所述水泥厂污染扩散系数包括计算污染源的污染扩散系数，只考虑大气污染物产生后tre小时内对环境的影响，在t时段水泥厂在区域l的污染扩散系数为：
21、
22、其中，(xl,yl)为区域l环境监测点的二维坐标，nl为区域总数，tre为大气污染物扩散总时长。
23、作为本专利技术所述的考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的一种优选方案，其中：所述附近区域环境容量裕度包括aqi等级的不同代表环境容量裕度的不同：当aqi等级为1级时，环境容量裕度指数iaq为0.2。
24、当aqi等级为2级时，环境容量裕度指数iaq为0.4。
25、当aqi等级为3级时，环境容量裕度指数iaq为0.6。
26、当aqi等级为4级时，环境容量裕度指数iaq为0.8。
27、当aqi等级为5级时，环境容量裕度指数iaq为1.0。
28、当aqi等级为6级时，环境容量裕度指数iaq为1.2。
29、综合考虑污染扩散系数和aqi，根据水泥厂的污染扩散系数，进行标幺化处理：在调度周期t内，在nl个区域共有t×nl个污染扩散系数，选取最大值作为调度周期内水泥厂污染扩散系数基值，标幺化处理后的污染扩散系数为
30、
31、标幺化处理后水泥厂污染扩散系数的范围为(0,1]。
32、作为本专利技术所述的考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的一种优选方案，其中：所述建立水泥厂环保成本计算模型包括根据标幺化处理后水泥厂污染扩散系数计算水泥厂污染影响指数：
33、
34、基于水泥厂污染影响指数，水泥厂单位环保补充成本为：
35、
36、水泥厂单位环保成本为：
37、
38、其中，为t时段水泥厂的污染影响指数，iaq,l,t为t时段区域l的环境容量裕度指数，ηce,t为t时段水泥厂单位环保补充成本，λce为成本系数，为在调度周期内的平均值，为t时段水泥厂单位环保成本。
39、本专利技术的另外一个目的是提供了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述大气污染物排放模型包括原料破碎、生料粉磨、熟料烧成、水泥粉磨、燃料粉磨，水泥生产过程中伴随着SO2、NOx及颗粒物大气污染物的产生，SO2的排放在水泥熟料烧成系统，水泥厂中SO2的排放特性表示为：
3.如权利要求2所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述水泥厂的环保税额包括表达为：
4.如权利要求3所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述高斯烟团模型包括采用高斯烟团模型定量刻画水泥厂的大气污染物扩散特性：
5.如权利要求4所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述水泥厂污染扩散系数包括计算污染源的污染扩散系数，只考虑大气污染物产生后Tre小时内对环境的影响，在t时段水泥厂在区域l的污染扩散系数为：
6.如权利要求5所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述附近区域
7.如权利要求6所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述建立水泥厂环保成本计算模型包括根据标幺化处理后水泥厂污染扩散系数计算水泥厂污染影响指数：
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法的系统，其特征在于：包括大气污染物排放特性分析模块、环保税额计算模块、高斯烟团模型和环保补充成本计算模块、环保成本计算模型建立模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述大气污染物排放模型包括原料破碎、生料粉磨、熟料烧成、水泥粉磨、燃料粉磨，水泥生产过程中伴随着so2、nox及颗粒物大气污染物的产生，so2的排放在水泥熟料烧成系统，水泥厂中so2的排放特性表示为：
3.如权利要求2所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述水泥厂的环保税额包括表达为：
4.如权利要求3所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述高斯烟团模型包括采用高斯烟团模型定量刻画水泥厂的大气污染物扩散特性：
5.如权利要求4所述的一种考虑大气污染物扩散的水泥环保成本分析方法，其特征在于：所述水泥厂污染扩散系数包括计算污染源的污染扩散系数，只考虑大气污染物产生后tre小时内对环境的影响，在t时段水泥厂在区域l的污染扩散系数为：
6.如权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玲芳，张杰，孙鹏，陈义宣，廖思阳，段平生，游广增，司大军，皮山泉，吴琛，林瑞瑜，陈姝敏，何烨，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。