一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法转让专利

申请号 : CN202211237762.4

文献号 : CN115310877B

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发明人 : 黄彦璐马溪原林振福周悦陈炎森周长城张子昊

申请人 : 南方电网数字电网研究院有限公司

摘要 :

本申请涉及一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法。方法包括:根据碳排放核算理论以及电网数据,构建碳排放确定模型;根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到多源数据溯源模型;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与发电碳排放关系恒等式,根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于碳排放因子修正模型对碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型。采用本方法能够提高碳排放总量的计算准确率和效率。

权利要求 :

1.一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法,其特征在于,所述方法包括:

根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;

根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;

构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;

构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;

基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,包括:根据所述碳排放确定模型中的所述核算数据关系网络,确定所述目标发电对象对应的至少一种所述数据血缘关系与至少两个所述碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到至少一个所述目标发电对象对应的多源数据融合对应关系;

根据所述目标发电对象对应的多源数据融合对应关系,使用所述碳排放确定模型中的所述核算数据关系网络,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述碳排放确定模型中的所述核算数据关系网络,确定所述目标发电对象对应的至少一种所述数据血缘关系与至少两个所述碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到至少一个所述目标发电对象对应的多源数据融合对应关系,包括:根据所述碳排放确定模型中的所述核算数据关系网络,确定第一数据血缘关系、第二数据血缘关系、第三数据血缘关系以及第四数据血缘关系;所述第一数据血缘关系为化石燃料碳排放因子数据血缘关系,所述第二数据血缘关系为各电源类型发电量数据血缘关系,所述第三数据血缘关系为电厂外输入电量数据血缘关系,所述第四数据血缘关系为单位用电碳排放因子数据血缘关系;

根据所述第一数据血缘关系、所述第二数据血缘关系、所述第三数据血缘关系以及所述第四数据血缘关系分别与至少两个所述碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到所述第一数据血缘关系对应的第一对应关系、所述第二数据血缘关系对应的第二对应关系、所述第三数据血缘关系对应的第三对应关系以及所述第四数据血缘关系对应的第四对应关系;所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系以及所述第四对应关系为所述目标发电对象对应的所述多源数据融合对应关系。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型,包括:根据网对网二氧化碳排放量、网对网消耗标准煤量、网对网火电发电量占比以及标准煤碳排系数,构建所述网对网碳排放核算模型;

根据点对网二氧化碳排放量、点对网消耗标准煤量以及所述标准煤碳排系数,构建所述点对网碳排放核算模型;

根据输出二氧化碳排放量、消耗标准煤平均值以及所述标准煤碳排系数,构建输出区域外碳排放量计算模型;

根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型、所述点对网碳排放核算模型以及所述输出区域外碳排放量计算模型,得到单位用电量碳排放确定模型。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型,包括:根据碳排放确定模型中的化石燃料消耗碳排量核算公式,构建所述区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式;

根据所述发电碳排放关系恒等式以及所述单位用电量碳排放确定模型,使用最小二乘法得到所述发电碳排放关系恒等式以及所述单位用电量碳排放确定模型对应的拟合曲线,得到所述碳排放因子修正模型;

基于所述拟合曲线,得到具有修改正因子的所述碳排放因子修正模型。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型,包括:根据所述目标发电对象对应的化石燃料二氧化碳排放核算公式以及国际蒸汽表卡换算法,得到化石燃料碳排放量核算公式;

基于所述目标发电对象对应的净输入电力排放核算公式,使用所述目标发电对象对应的表计用电量以及区域单位用电碳排放量进行修正,得到化石燃料碳排放量替代公式;

使用所述化石燃料碳排放量核算公式以及所述化石燃料碳排放量替代公式对所述碳排放核算理论进行修正,并基于修正后的所述碳排放核算理论以及所述电网数据,构建针对所述目标发电对象的所述碳排放确定模型。

7.一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置,其特征在于,所述装置包括:

碳排放确定模型构建模块,用于根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;

多源数据溯源模型得到模块,用于根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;

单位用电量碳排放确定模型得到模块,用于构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;

碳排放因子修正模型得到模块,用于构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;

目标碳排放计量模型得到模块,用于基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还用于:根据所述碳排放确定模型中的所述核算数据关系网络,确定第一数据血缘关系、第二数据血缘关系、第三数据血缘关系以及第四数据血缘关系;所述第一数据血缘关系为化石燃料碳排放因子数据血缘关系,所述第二数据血缘关系为各电源类型发电量数据血缘关系,所述第三数据血缘关系为电厂外输入电量数据血缘关系,所述第四数据血缘关系为单位用电碳排放因子数据血缘关系;根据所述第一数据血缘关系、所述第二数据血缘关系、所述第三数据血缘关系以及所述第四数据血缘关系分别与至少两个所述碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到所述第一数据血缘关系对应的第一对应关系、所述第二数据血缘关系对应的第二对应关系、所述第三数据血缘关系对应的第三对应关系以及所述第四数据血缘关系对应的第四对应关系;

所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述第三对应关系以及所述第四对应关系为所述目标发电对象对应的所述多源数据融合对应关系。

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6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6中任一项所述的方法的步骤。

说明书 :

一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法

技术领域

[0001] 本申请涉及计算机技术领域,特别是涉及一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法。

背景技术

[0002] 传统技术中的处理方法具有明显的缺点,分别是:(1)核算标准粗放:核算依据涉及多套核算规则并行使用。(2)排放量难算准:用电户信息不透明,用电户层面的碳排放数据获得性差,目标发电对象发电各化石燃料消耗原料量,数据收集难度较大,且数据不能量化计算,无法精准掌握自身碳排放。(3)碳排放因子缺乏区域差异化:目标发电对象的碳排放核算大多采用碳排放修正值,碳排放修正值缺乏连续性,忽略了碳排放修正值变化带来的差异以及地区差异带来的核算偏差。

发明内容

[0003] 基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0004] 第一方面,本申请提供了一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法。所述方法包括:根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。
[0005] 第二方面,本申请还提供了一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置。所述装置包括:碳排放确定模型构建模块,用于根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;多源数据溯源模型得到模块,用于根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;单位用电量碳排放确定模型得到模块,用于构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;碳排放因子修正模型得到模块,用于构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;目标碳排放计量模型得到模块,用于基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。
[0006] 第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述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,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。
[0007] 第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。
[0008] 第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对所述目标发电对象的碳排放确定模型;根据所述碳排放确定模型中的核算数据关系网络,所述目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到所述目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种所述数据血缘关系对应有至少两个所述碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据所述多源数据溯源模型、所述网对网碳排放核算模型以及所述点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与所述目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据所述单位用电量碳排放确定模型以及所述发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于所述碳排放因子修正模型对所述碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,所述目标碳排放计量模型用于确定所述目标发电对象的碳排放量。
[0009] 上述基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型;根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种数据血缘关系对应有至少一个碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于碳排放因子修正模型对碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,目标碳排放计量模型用于确定目标发电对象的碳排放量。
[0010] 通过数据血缘关系,整理清楚目标发电对象侧、用户侧之间数据关系,融合外部以及内部的排放系数等数据,构建目标发电对象碳排放核算的数据血缘关系网络,避免忽略隐藏在多源数据的信息,结合最新的发电企业核算指南,梳理基于电网数据的替代核算方法,对发电化石化石燃料碳排放因子、用电碳排放因子进行本地化及连续性计算,进而构建基于碳排放因子的,用于目标发电对象计量碳排放量的目标碳排放计量模型,提高对目标发电对象碳排放总量的计算准确率和效率。

附图说明

[0011] 图1为一个实施例中基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法的应用环境图;
[0012] 图2为一个实施例中基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法的流程示意图;
[0013] 图3为一个实施例中得到多源数据溯源模型方法的流程示意图;
[0014] 图4为一个实施例中得到各数据血缘关系的各对应关系方法的流程示意图;
[0015] 图5为一个实施例中得到单位用电量碳排放确定模型方法的流程示意图;
[0016] 图6为一个实施例中得到碳排放因子修正模型方法的流程示意图;
[0017] 图7为一个实施例中得到碳排放确定模型方法的流程示意图;
[0018] 图8为一个实施例中实现基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法的逻辑示意图;
[0019] 图9为一个实施例中基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置的结构框图;
[0020] 图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

[0021] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0022] 本申请实施例提供的基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。终端102获取数据,服务器104响应终端102的指令接收终端102的数据,并且对获取得到的数据进行计算,服务器104将数据的计算结果传输回终端102,并且由终端102进行显示。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。服务器104根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型;根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种数据血缘关系对应有至少一个碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于碳排放因子修正模型对碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,目标碳排放计量模型用于确定目标发电对象的碳排放量。其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
[0023] 在一个实施例中,如图2所示,提供了一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法,以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明,包括以下步骤:
[0024] 步骤202,根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型。
[0025] 其中,目标发电对象可以是发电站、供电单位或者是对电资源进行调配的部门,其中,调配的时候可以把电力资源基于任意一个固定区域进行输入或者输出。
[0026] 其中,碳排放核算理论可以是目标发电对象针对温室气体的碳排放核算方法,该方法中主要的参数有理论目标发电对象的碳排放量、化石燃料燃烧的二氧化碳排放量以及净输入使用电力产生的排放量。
[0027] 其中,电网数据可以是碳排放核算理论所需要的电网数据,主要就是目标发电对象的碳排放量、化石燃料燃烧的二氧化碳排放量以及净输入使用电力产生的排放量,根据业务需求,可能还用到化石燃料标准煤折算系数、供电单位映射、标准煤消耗量等数据。
[0028] 其中,碳排放确定模型可以是根据电网数据,对目标发电对象针对温室气体的碳排放核算方法根据实际的需求进行改进所得到的模型,该模型可以根据实际需求,实时对其中的参数进行修改,以提高计算的准确率。
[0029] 具体地,基于发电企业温室气体碳排放核算方法以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型,其中,构建的过程分为以下三步。
[0030] 第一步:对于化石燃料消耗量,考虑运用目标发电对象对应的区域碳排放单位发电量标准煤耗量代替计算,各类化石燃料消耗量运用标准煤与化石燃料低位发热值进行转换系数进行折算转换。采用国际蒸汽表卡换算,得到化石燃料碳排放量核算公式:
[0031]
[0032] 其中,FDL为目标发电对象总发电量,SCC为目标发电对象在省份单位发电折算标准煤消耗量。29307.6为标准煤低(位)发热值,CCSCi为机组发电类型化石燃料低位发热值标准煤折算系数,γi为标准煤折算系数修正因子。EFi为i种燃料热值排放因子。
[0033] 第二步,基于目标发电对象对应的净输入电力排放核算公式,使用目标发电对象对应的表计用电量以及区域单位用电碳排放量,构建化石燃料碳排放量替代公式:
[0034]
[0035] 其中,JFDL为目标发电对象对应的表计用电量,ECi为目标发电对象所在区域单位用电碳排放量,本地发电碳排放量与从区域外输入的发电碳排放量减去输出区域外的发电碳排放量与本区域社会用电碳排放量保持平衡关系,其中关系式为:
[0036]
[0037] 其中,ECi为区域i的单位用电量碳排放,C直接为发电侧直接电力碳排,C输入为输入区域外电量的碳排放量,C输出为输出区域外电量的碳排放量,Ei为区域i的全社会用电量。
[0038] 第三步,根据碳排放核算理论建立目标发电对象针对温室气体的碳排放核算方法对应的表达式:
[0039]
[0040] 其中,C为目标发电对象碳排放量,E燃烧为化石燃料燃烧的二氧化碳排放,E电为净输入使用电力产生的排放。
[0041] 其中,目标发电对象的化石燃料燃烧的二氧化碳排放核算公式如下:
[0042]
[0043] 其中,E燃烧为目标发电对象的化石燃料燃烧碳排放量,ADi为目标发电对象各类燃料活动水平热值,i为化石燃料的种类,EFi为第i 种化石燃料的排放因子。其中,ADi为:
[0044]
[0045] 其中,ADi为第i 种化石燃料的活动水平,FCi为第i种化石燃料的消耗量,NCVi为第i 种化石燃料的平均低位发热值。
[0046] 根据碳排放核算理论,净输入使用电力产生的排放核算公式为:
[0047]
[0048] 其中,其中AD电为发电企业净输入电量,EF电为区域电网碳排量。
[0049] 将上述中的第一步所确定的化石燃料碳排放量核算公式以及第二步所确定的化石燃料碳排放量替代公式,对碳排放核算理论进行修正后,使用对应的电网数据进行代入,得到针对目标发电对象的碳排放确定模型。
[0050] 步骤204,根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型。
[0051] 其中,核算数据关系网络可以是目标发电对象中各个电网数据之间的关系所组成的网络。
[0052] 其中,数据血缘关系可以是目标发电对象的电网数据在产生、处理、流转到消亡过程中,数据之间形成的一种类似于人类社会血缘关系的关系。
[0053] 其中,碳排放核算多源数据可以是目标发电对象进行发电时所产生用于计算碳排放相关的量所对应的不同来源的数据集。
[0054] 其中,多元数据溯源模型可以是基于数据血缘关系对目标发电对象的碳排放核算基础计算指标进行溯源的模型。
[0055] 具体地,第一步:根据目标发电对象的碳排放确定模型,梳理核算数据指标基础,包括化石燃料碳排放因子、各电源类型发电量、目标发电对象外输入电量、单位用电碳排量。基于数据血缘关系对目标发电对象的碳排放核算基础计算指标进行溯源,构建碳排放确定模型中的核算数据关系网络。其中,与核算数据关系网络对应的数据血缘关系分别为:化石燃料碳排放因子数据血缘关系、各电源类型发电量数据血缘关系、电厂外输入电量数据血缘关系以及单位用电碳排放因子数据血缘关系。
[0056] 基于数据血缘关系对应的碳排放核算多源数据主要包括:①源:电厂信息:获取电厂名称、电厂编号、用电客户编号、电源类型、电厂所属区域;②源:电源类型代码映射:通过电源类型代码获取对应的电源类型名称;③源:化石燃料标准煤折算系数:化石燃料低位发热缺省值、化石燃料低位值折算标准煤系数;④源:供电单位映射:通过供电单位代码获取电厂信息、购电信息、用电信息、发电信息等所属区域名称;⑤源:购电信息:电厂发电量(根据电网供需总体平衡特性,电厂发电量与电网公司从电厂输入的总电量相等)、输入区域外电力(通过电厂编号获取电网公司输入电量的电厂所属区域,电网公司所在区域与输入电力的电厂所属区域不相等则为输入区域外电力)、输出区域外电力(通过电厂编号获取电网公司输入电量的电厂所属区域,电厂所属区域与输入其电力的电网公司所在区域不相符则为输出区域外电力);⑥源:标准煤消耗量:各省份发电标准煤消耗量;⑦源:发电量:总发电量、各电源类型发电量、火力发电量占比;⑧源:计量点编号与用户编号关系:通过电厂信息用户编号获取电厂计量表编号;⑨源:电费信息:全社会用电量(所有用户计费电量总和)、电厂外输入电量。
[0057] 第二步:建立化石燃料碳排放因子数据血缘关系,源:电厂信息→源:电源类型代码映射→源:化石燃料标准煤折算系数→化石燃料消耗碳排放因子。
[0058] 第三步:建立各电源类型发电量数据血缘关系,源:电厂信息→源:电源类型代码映射→源:购电信息→电源类型i发电碳排量。
[0059] 第四步:建立电厂外输入电量数据血缘关系,源:电厂信息→源:计量点编号与用户关系编号→源:电费信息→电厂外购电量。
[0060] 第五步:建立单位用电碳排放因子数据血缘关系,源:供电单位映射→源:购电信息+源:标准煤消耗量+源:发电量+源:电厂信息+源:计量点及用户关系编号关系+源:用电信息→购入区域外电量+售出区域外电量+各省发电量+各省标准煤消耗量→区域i单位发电标准煤耗+电厂所在标准煤耗→区域直接碳排量+外购电量碳排放量+售出区域外碳排放量+全社会用电量→单位用电碳排放因子。
[0061] 最后,将化石燃料碳排放因子数据血缘关系、各电源类型发电量数据血缘关系、电厂外输入电量数据血缘关系以及单位用电碳排放因子数据血缘关系,使用碳排放确定模型中的核算数据关系网络结合起来,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型。
[0062] 步骤206,构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型。
[0063] 其中,网对网碳排放核算模型可以是电网和电网之间的各省份输入和输出电量的碳排放核算模型。
[0064] 其中,点对网碳排放核算模型可以是电网对电站的输入和输出电量的碳排放核算模型。
[0065] 其中,单位用电量碳排放确定模型可以是对单位用电量碳排放计算方法进行优化后所得到的模型。
[0066] 具体地,基于上述的数据血缘关系,追溯发电侧本地发电,输出区域外电力、输入区域外电力、全社会用电数据指标来源,融合碳排放核算多源数据,从购电信息表中发现,购输出区域外电力的购电来源电厂信息中,存在电网和电网之间的各省份输入和输出电量的碳排放核算模型(网对网碳排放核算模型)及电网对电站的输入和输出电量的碳排放核算模型(点对网碳排放核算模型),对单位用电量碳排放计算方法进行优化。
[0067] 第一步:构建单位用电量碳排放计算方法对应的公式:
[0068]
[0069] 其中,Ei为区域i的全社会用电量;ECi为区域i覆盖的地理范围内发电产生的二氧化碳直接排放量;Ej,i为区域j向区域电网i净送出的发电产生的碳排放量(输入区域外发电产生对应二氧化碳排放量);Ei,k为区域k向区域j净送出的发电产生的碳排放量(输出区域外发电产生对应二氧化碳排放量);Ci为区域k向区域j净送出的发电产生的碳排放量(输出区域外发电产生对应二氧化碳排放量)。
[0070] 第二步:建立网对网碳排放核算模型,输入区域外碳排放量包括:网对网净输入及点对网输入的碳排放量,网对网碳排放核算模型表达式为:
[0071]
[0072] 其中,Ej1,i为网对网输入区域外电量对应二氧化碳排放量;EPj1,i为区域电网j碳排放电源单位发电消耗标准煤;RTj为区域j碳排放电源火电发电量占比;γ为标准碳排系数,通过实测或者经验值获得,采用国家标准缺省值。
[0073] 第三步:建立点对网碳排放核算模型,表达式为:
[0074]
[0075] 其中,Ej2,i为点对网输入区域外电量对应CO2排放量;EPj2,i为输送点电源类型单位发电消耗标准煤量。
[0076] 针对输出区域外碳排放量计算模型,表达式如下:
[0077]
[0078] 其中,Ek,i为输出区域外电量对应二氧化碳排放量;EPi为区域i碳排放电源单位发电消耗标准煤平均值;RTk为区域i碳排放电源火电发电量占比。
[0079] 最后,根据第二步中建立的网对网碳排放核算模型,第三步建立的点对网碳排放核算模型,并结合多源数据溯源模型,得到经过优化后的单位用电量碳排放确定模型。
[0080] 步骤208,构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型。
[0081] 其中,发电碳排放关系恒等式可以是目标发电对象的碳排放量与各电源类型发电量之间的关系的等式。
[0082] 其中,碳排放因子修正模型可以是具有修改正因子γi,用于修正碳排放确定模型的模型。
[0083] 具体地,构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到用于修正碳排放确定模型的碳排放因子修正模型。具体步骤如下:
[0084] 第一步:基于发电标准煤消耗量,得到核算区域i的发电碳排放量,表达式如下:
[0085]
[0086] 其中,Ei为区域i的发电碳排放量;Ci为区域i的标准煤消耗量;γ为标准煤碳排放系数,通过实测或者经验值获得,采用国家标准缺省值。
[0087] 第二步:根据发电企业化石燃料消耗碳排放计量模型:
[0088]
[0089] 构建发电侧碳排量与各电源类型发电量关系恒等式:
[0090]
[0091] 其中,其中FDLijk为i区域k电厂发电类型为j的发电量,EFRij为区域i发电类型为j的单位发电碳排放量。
[0092] 第三步:基于业务需求的月度碳排放量,运用OLS最小二乘法获得拟合曲线进行参数估计得到区域i发电类型为j的单位发电碳排放量EFRij,同时可获取修改正因子γi,即可得到具有修改正因子的碳排放因子修正模型。
[0093] 步骤210,基于碳排放因子修正模型对碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型。
[0094] 其中,目标碳排放计量模型可以是通过修正后的碳排放确定模型,用于确定目标发电对象的碳排放量。
[0095] 具体地,第一步:确定目标发电对象对应的化石燃料消耗碳排放量核算公式:
[0096]
[0097] 其中,E燃烧为发目标发电对象对应的化石燃料消耗碳排放量,FDLi为目标发电对象对应的电源类型为i的发电量,EFRi为目标发电对象对应的所属区域类型为i单位发电碳排放量。
[0098] 第二步:确定目标发电对象的外购入电力碳排放量核算公式:
[0099]
[0100] 第三步:根据碳排放确定模型,结合化石燃料消耗碳排放量核算公式以及外购入电力碳排放量核算公式,得到目标碳排放计量模型。
[0101]
[0102] 其中C´为目标碳排放量。总体的实施逻辑如图8所示。
[0103] 上述基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法中,通过根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型;根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种数据血缘关系对应有至少一个碳排放核算多源数据;构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;基于碳排放因子修正模型对碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,目标碳排放计量模型用于确定目标发电对象的碳排放量。
[0104] 通过数据血缘关系,整理清楚目标发电对象侧、用户侧之间数据关系,融合外部以及内部的排放系数等数据,构建目标发电对象碳排放核算的数据血缘关系网络,避免忽略隐藏在多源数据的信息,结合最新的发电企业核算指南,梳理基于电网数据的替代核算方法,对发电化石化石燃料碳排放因子、用电碳排放因子进行本地化及连续性计算,进而构建基于碳排放因子的,用于目标发电对象计量碳排放量的目标碳排放计量模型,提高对目标发电对象碳排放总量的计算准确率和效率。
[0105] 在一个实施例中,如图3所示,根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型,包括:
[0106] 步骤302,根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,确定目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系与至少两个碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到至少一个目标发电对象对应的多源数据融合对应关系。
[0107] 其中,多源数据融合对应关系可以是任意一个数据血缘关系和至少两个碳排放核算多源数据所形成的对应关系。
[0108] 具体地,第一步:根据目标发电对象的碳排放确定模型,梳理核算数据指标基础,包括化石燃料碳排放因子、各电源类型发电量、目标发电对象外输入电量、单位用电碳排量。基于数据血缘关系对目标发电对象的碳排放核算基础计算指标进行溯源,构建碳排放确定模型中的核算数据关系网络。其中,与核算数据关系网络对应的数据血缘关系分别为:化石燃料碳排放因子数据血缘关系、各电源类型发电量数据血缘关系、电厂外输入电量数据血缘关系以及单位用电碳排放因子数据血缘关系。
[0109] 基于数据血缘关系对应的碳排放核算多源数据主要包括:①源:电厂信息:获取电厂名称、电厂编号、用电客户编号、电源类型、电厂所属区域;②源:电源类型代码映射:通过电源类型代码获取对应的电源类型名称;③源:化石燃料标准煤折算系数:化石燃料低位发热缺省值、化石燃料低位值折算标准煤系数;④源:供电单位映射:通过供电单位代码获取电厂信息、购电信息、用电信息、发电信息等所属区域名称;⑤源:购电信息:电厂发电量(根据电网供需总体平衡特性,电厂发电量与电网公司从电厂输入的总电量相等)、输入区域外电力(通过电厂编号获取电网公司输入电量的电厂所属区域,电网公司所在区域与输入电力的电厂所属区域不相等则为输入区域外电力)、输出区域外电力(通过电厂编号获取电网公司输入电量的电厂所属区域,电厂所属区域与输入其电力的电网公司所在区域不相符则为输出区域外电力);⑥源:标准煤消耗量:各省份发电标准煤消耗量;⑦源:发电量:总发电量、各电源类型发电量、火力发电量占比;⑧源:计量点编号与用户编号关系:通过电厂信息用户编号获取电厂计量表编号;⑨源:电费信息:全社会用电量(所有用户计费电量总和)、电厂外输入电量。
[0110] 第二步:建立化石燃料碳排放因子数据血缘关系(第一对应关系),源:电厂信息→源:电源类型代码映射→源:化石燃料标准煤折算系数→化石燃料消耗碳排放因子。
[0111] 第三步:建立各电源类型发电量数据血缘关系(第二对应关系),源:电厂信息→源:电源类型代码映射→源:购电信息→电源类型i发电碳排量。
[0112] 第四步:建立电厂外输入电量数据血缘关系(第三对应关系),源:电厂信息→源:计量点编号与用户关系编号→源:电费信息→电厂外购电量。
[0113] 第五步:建立单位用电碳排放因子数据血缘关系(第四对应关系),源:供电单位映射→源:购电信息+源:标准煤消耗量+源:发电量+源:电厂信息+源:计量点及用户关系编号关系+源:用电信息→购入区域外电量+售出区域外电量+各省发电量+各省标准煤消耗量→区域i单位发电标准煤耗+电厂所在标准煤耗→区域直接碳排量+外购电量碳排放量+售出区域外碳排放量+全社会用电量→单位用电碳排放因子。
[0114] 步骤304,根据目标发电对象对应的多源数据融合对应关系,使用碳排放确定模型中的核算数据关系网络,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型。
[0115] 具体地,将化石燃料碳排放因子数据血缘关系、各电源类型发电量数据血缘关系、电厂外输入电量数据血缘关系以及单位用电碳排放因子数据血缘关系,使用碳排放确定模型中的核算数据关系网络结合起来,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型。
[0116] 本实施例中,通过碳排放确定模型中的核算数据关系网络,进一步确定数据血缘关系与碳排放核算多源数据之间的对应关系,并使用该对应关系与该关系网络,得到多源数据溯源模型,能够根据目标发电对象的实际情况,建立合理的对应关系,得到准确的计算模型。
[0117] 在一个实施例中,如图4所示,根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,确定目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系与至少两个碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到至少一个目标发电对象对应的多源数据融合对应关系,包括:
[0118] 步骤402,根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,确定第一数据血缘关系、第二数据血缘关系、第三数据血缘关系以及第四数据血缘关系。
[0119] 其中,第一数据血缘关系为化石燃料碳排放因子数据血缘关系,第二数据血缘关系为各电源类型发电量数据血缘关系,第三数据血缘关系为电厂外输入电量数据血缘关系,第四数据血缘关系为单位用电碳排放因子数据血缘关系。
[0120] 具体地,根据目标发电对象的碳排放确定模型,梳理核算数据指标基础,包括化石燃料碳排放因子、各电源类型发电量、目标发电对象外输入电量、单位用电碳排量。基于数据血缘关系对目标发电对象的碳排放核算基础计算指标进行溯源,构建碳排放确定模型中的核算数据关系网络。其中,与核算数据关系网络对应的数据血缘关系分别为:化石燃料碳排放因子数据血缘关系、各电源类型发电量数据血缘关系、电厂外输入电量数据血缘关系以及单位用电碳排放因子数据血缘关系。
[0121] 基于数据血缘关系对应的碳排放核算多源数据主要包括:①源:电厂信息:获取电厂名称、电厂编号、用电客户编号、电源类型、电厂所属区域;②源:电源类型代码映射:通过电源类型代码获取对应的电源类型名称;③源:化石燃料标准煤折算系数:化石燃料低位发热缺省值、化石燃料低位值折算标准煤系数;④源:供电单位映射:通过供电单位代码获取电厂信息、购电信息、用电信息、发电信息等所属区域名称;⑤源:购电信息:电厂发电量(根据电网供需总体平衡特性,电厂发电量与电网公司从电厂输入的总电量相等)、输入区域外电力(通过电厂编号获取电网公司输入电量的电厂所属区域,电网公司所在区域与输入电力的电厂所属区域不相等则为输入区域外电力)、输出区域外电力(通过电厂编号获取电网公司输入电量的电厂所属区域,电厂所属区域与输入其电力的电网公司所在区域不相符则为输出区域外电力);⑥源:标准煤消耗量:各省份发电标准煤消耗量;⑦源:发电量:总发电量、各电源类型发电量、火力发电量占比;⑧源:计量点编号与用户编号关系:通过电厂信息用户编号获取电厂计量表编号;⑨源:电费信息:全社会用电量(所有用户计费电量总和)、电厂外输入电量。
[0122] 步骤404,根据第一数据血缘关系、第二数据血缘关系、第三数据血缘关系以及第四数据血缘关系分别与至少两个碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到第一数据血缘关系对应的第一对应关系、第二数据血缘关系对应的第二对应关系、第三数据血缘关系对应的第三对应关系以及第四数据血缘关系对应的第四对应关系。
[0123] 具体地,建立化石燃料碳排放因子数据血缘关系(第一对应关系),源:电厂信息→源:电源类型代码映射→源:化石燃料标准煤折算系数→化石燃料消耗碳排放因子。
[0124] 建立各电源类型发电量数据血缘关系(第二对应关系),源:电厂信息→源:电源类型代码映射→源:购电信息→电源类型i发电碳排量。
[0125] 建立电厂外输入电量数据血缘关系(第三对应关系),源:电厂信息→源:计量点编号与用户关系编号→源:电费信息→电厂外购电量。
[0126] 建立单位用电碳排放因子数据血缘关系(第四对应关系),源:供电单位映射→源:购电信息+源:标准煤消耗量+源:发电量+源:电厂信息+源:计量点及用户关系编号关系+源:用电信息→购入区域外电量+售出区域外电量+各省发电量+各省标准煤消耗量→区域i单位发电标准煤耗+电厂所在标准煤耗→区域直接碳排量+外购电量碳排放量+售出区域外碳排放量+全社会用电量→单位用电碳排放因子。
[0127] 本实施例中,通过碳排放确定模型中的核算数据关系网络确定多个数据血缘关系,并且建立各数据血缘关系与至少两个碳排放核算多源数据之间的对应关系,能够准确定位到目标发电对象中的各数据之间的网络和关系,提高数据联系度,增加准确性。
[0128] 在一个实施例中,如图5所示,构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型,包括:
[0129] 步骤502,根据网对网二氧化碳排放量、网对网消耗标准煤量、网对网火电发电量占比以及标准煤碳排系数,构建网对网碳排放核算模型。
[0130] 其中,网对网二氧化碳排放量可以是电网和电网之间二氧化碳排放量。
[0131] 其中,网对网消耗标准煤量可以是电网和电网之间的碳排放电源单位发电消耗标准煤。
[0132] 其中,网对网火电发电量占比可以是电网和电网之间的碳排放电源火电发电量占比。
[0133] 其中,标准煤碳排系数可以是实测或者经验值获得,采用国家标准缺省值的一个标准碳排系数。
[0134] 具体地,建立网对网碳排放核算模型,输入区域外碳排放量包括:网对网净输入及点对网输入的碳排放量,网对网碳排放核算模型表达式为:
[0135]
[0136] 其中,Ej1,i为网对网输入区域外电量对应二氧化碳排放量;EPj1,i为区域电网j碳排放电源单位发电消耗标准煤;RTj为区域j碳排放电源火电发电量占比;γ为标准碳排系数,通过实测或者经验值获得,采用国家标准缺省值。
[0137] 步骤504,根据点对网二氧化碳排放量、点对网消耗标准煤量以及标准煤碳排系数,构建点对网碳排放核算模型。
[0138] 其中,点对网二氧化碳排放量可以是电网对电站之间二氧化碳排放量。
[0139] 其中,点对网消耗标准煤量可以是电网对电站之间的碳排放电源单位发电消耗标准煤。
[0140] 具体地,建立点对网碳排放核算模型,表达式为:
[0141]
[0142] 其中,Ej2,i为点对网输入区域外电量对应CO2排放量;EPj2,i为输送点电源类型单位发电消耗标准煤量。
[0143] 步骤506,根据输出二氧化碳排放量、消耗标准煤平均值以及标准煤碳排系数,构建输出区域外碳排放量计算模型。
[0144] 其中,输出二氧化碳排放量可以是输出区域外二氧化碳排放量。
[0145] 其中,消耗标准煤平均值可以是区域碳排放电源单位发电消耗标准煤平均值。
[0146] 其中,输出区域外碳排放量计算模型可以是用于计算电能输出至指定区域外所对应的碳排放量的计算模型。
[0147] 具体地,针对输出区域外碳排放量计算模型,表达式如下:
[0148]
[0149] 其中,Ek,i为输出区域外电量对应二氧化碳排放量;EPi为区域i碳排放电源单位发电消耗标准煤平均值;RTk为区域i碳排放电源火电发电量占比。
[0150] 步骤508,根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型、点对网碳排放核算模型以及输出区域外碳排放量计算模型,得到单位用电量碳排放确定模型。
[0151] 具体地,构建单位用电量碳排放计算方法对应的公式:
[0152]
[0153] 其中,Ei为区域i的全社会用电量;ECi为区域i覆盖的地理范围内发电产生的二氧化碳直接排放量;Ej,i为区域j向区域电网i净送出的发电产生的碳排放量(输入区域外发电产生对应二氧化碳排放量);Ei,k为区域k向区域j净送出的发电产生的碳排放量(输出区域外发电产生对应二氧化碳排放量);Ci为区域k向区域j净送出的发电产生的碳排放量(输出区域外发电产生对应二氧化碳排放量)。
[0154] 根据建立的网对网碳排放核算模型,建立的点对网碳排放核算模型,并结合多源数据溯源模型,得到经过优化后的单位用电量碳排放确定模型。
[0155] 本实施例中,通过建立不同场景之间的核算模型,并且结合多源数据溯源模型,得到单位用电量碳排放确定模型,能够使得单位用电量碳排放确定模型关注到实际生产中的不同因素,提高模型的准确度和效率。
[0156] 在一个实施例中,如图6所示,构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型,包括:
[0157] 步骤602,根据碳排放确定模型中的化石燃料消耗碳排量核算公式,构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式。
[0158] 其中,化石燃料碳排放量核算公式可以是结合化石燃料二氧化碳排放核算公式和国际蒸汽表卡换算法所得到的核算公式。
[0159] 其中,发电碳排放关系恒等式可以是目标发电对象的碳排放量与各电源类型发电量之间的关系等式。
[0160] 具体地,基于发电标准煤消耗量,得到核算区域i的发电碳排放量,表达式如下:
[0161]
[0162] 其中,Ei为区域i的发电碳排放量;Ci为区域i的标准煤消耗量;γ为标准煤碳排放系数,通过实测或者经验值获得,采用国家标准缺省值。
[0163] 第二步:根据发电企业化石燃料消耗碳排放计量模型:
[0164]
[0165] 构建发电侧碳排量与各电源类型发电量关系恒等式:
[0166]
[0167] 其中,其中FDLijk为i区域k电厂发电类型为j的发电量,EFRij为区域i发电类型为j的单位发电碳排放量。
[0168] 步骤604,根据发电碳排放关系恒等式以及单位用电量碳排放确定模型,使用最小二乘法得到发电碳排放关系恒等式以及单位用电量碳排放确定模型对应的拟合曲线,得到碳排放因子修正模型。
[0169] 具体地,基于业务需求的月度碳排放量,运用OLS最小二乘法获得拟合曲线进行参数估计得到区域i发电类型为j的单位发电碳排放量EFRij,同时可获取修改正因子γi,即可得到具有修改正因子的碳排放因子修正模型。
[0170] 本实施例中,通过构建区域与目标发电对象之间的发电碳排放关系恒等式,并给予该恒等式以及单位用电量碳排放确定模型,使用最小二乘法机型拟合,得到具有修改正因子的碳排放因子修正模型,能够基于实际情况,针对碳排放确定模型提出修改,使得修改后的模型对实际的情况的碳排放量计算更准确,更具有效率。
[0171] 在一个实施例中,如图7所示,根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型,包括:
[0172] 步骤702,根据目标发电对象对应的化石燃料二氧化碳排放核算公式以及国际蒸汽表卡换算法,得到化石燃料碳排放量核算公式。
[0173] 其中,化石燃料二氧化碳排放核算公式可以是目标发电对象对应的区域碳排放单位发电量标准煤耗量代替计算,各类化石燃料消耗量运用标准煤与化石燃料低位发热值进行转换系数进行折算转换结合得到的核算公式。
[0174] 其中,国际蒸汽表卡换算法可以是国际上用来计算蒸汽和资源消耗量的关系的换算表。
[0175] 其中,化石燃料碳排放量核算公式可以是结合化石燃料二氧化碳排放核算公式和国际蒸汽表卡换算法所得到的核算公式。
[0176] 具体地,对于化石燃料消耗量,考虑运用目标发电对象对应的区域碳排放单位发电量标准煤耗量代替计算,各类化石燃料消耗量运用标准煤与化石燃料低位发热值进行转换系数进行折算转换(化石燃料二氧化碳排放核算公式)。采用国际蒸汽表卡换算,得到化石燃料碳排放量核算公式:
[0177]
[0178] 其中,FDL为目标发电对象总发电量,SCC为目标发电对象在省份单位发电折算标准煤消耗量。29307.6为标准煤低(位)发热值,CCSCi为机组发电类型化石燃料低位发热值标准煤折算系数,γi为标准煤折算系数修正因子。EFi为i种燃料热值排放因子。
[0179] 步骤704,基于目标发电对象对应的净输入电力排放核算公式,使用目标发电对象对应的表计用电量以及区域单位用电碳排放量进行修正,得到化石燃料碳排放量替代公式。
[0180] 其中,净输入电力排放核算公式可以是碳排放核算理论中针对目标发电对象进行电力输入所对应的碳排放量的计算公式。
[0181] 其中,表计用电量可以是仪器或者仪表对用电量的计量结果,也就是电能消耗对应的仪表读数。
[0182] 其中,区域单位用电碳排放量可以是指定区域中一个单位的用电量所对应的碳排放量。
[0183] 其中,化石燃料碳排放量替代公式可以是根据目标发电对象对应的表计用电量以及区域单位用电碳排放量进行修正后所得到的化石燃料碳排放计算公式。
[0184] 具体地,基于目标发电对象对应的净输入电力排放核算公式,使用目标发电对象对应的表计用电量以及区域单位用电碳排放量,构建化石燃料碳排放量替代公式:
[0185]
[0186] 其中,JFDL为目标发电对象对应的表计用电量,ECi为目标发电对象所在区域单位用电碳排放量,本地发电碳排放量与从区域外输入的发电碳排放量减去输出区域外的发电碳排放量与本区域社会用电碳排放量保持平衡关系,其中关系式为:
[0187]
[0188] 其中,ECi为区域i的单位用电量碳排放,C直接为发电侧直接电力碳排,C输入为输入区域外电量的碳排放量,C输出为输出区域外电量的碳排放量,Ei为区域i的全社会用电量。
[0189] 步骤706,使用化石燃料碳排放量核算公式以及化石燃料碳排放量替代公式对碳排放核算理论进行修正,并基于修正后的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型。
[0190] 根据碳排放核算理论建立目标发电对象针对温室气体的碳排放核算方法对应的表达式:
[0191]
[0192] 其中,C为目标发电对象碳排放量,E燃烧为化石燃料燃烧的二氧化碳排放,E电为净输入使用电力产生的排放。
[0193] 其中,目标发电对象的化石燃料燃烧的二氧化碳排放核算公式如下:
[0194]
[0195] 其中,E燃烧为目标发电对象的化石燃料燃烧碳排放量,ADi为目标发电对象各类燃料活动水平热值,i为化石燃料的种类,EFi为第i 种化石燃料的排放因子。其中,ADi为:
[0196]
[0197] 其中,ADi为第i 种化石燃料的活动水平,FCi为第i种化石燃料的消耗量,NCVi为第i 种化石燃料的平均低位发热值。
[0198] 根据碳排放核算理论,净输入使用电力产生的排放核算公式为:
[0199]
[0200] 其中,其中AD电为发电企业净输入电量,EF电为区域电网碳排量。
[0201] 将上述中的第一步所确定的化石燃料碳排放量核算公式以及第二步所确定的化石燃料碳排放量替代公式,对碳排放核算理论进行修正后,使用对应的电网数据进行代入,得到针对目标发电对象的碳排放确定模型。
[0202] 本实施例中,通过化石燃料对应的二氧化碳核算公式以及相关的电网数据对碳排放核算理论进行修改,使得碳排放核算理论对于化石燃料而导致的碳排放量的计算更加符合实际的需求,能够使得改进后的碳排放确定模型合符化石燃料对应的碳排放量的计算,使得后续的模型修正能让修改后的模型具有更高的准确率。
[0203] 应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0204] 基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法的基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法的限定,在此不再赘述。
[0205] 在一个实施例中,如图9所示,提供了一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置,包括:碳排放确定模型构建模块、多源数据溯源模型得到模块、单位用电量碳排放确定模型得到模块、碳排放因子修正模型得到模块和目标碳排放计量模型得到模块,其中:
[0206] 碳排放确定模型构建模块902,用于根据目标发电对象对应的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型;
[0207] 多源数据溯源模型得到模块904,用于根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系以及碳排放核算多源数据,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型,其中,对于任意一种数据血缘关系对应有至少一个碳排放核算多源数据;
[0208] 单位用电量碳排放确定模型得到模块906,用于构建网对网碳排放核算模型和点对网碳排放核算模型,并根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型以及点对网碳排放核算模型,得到单位用电量碳排放确定模型;
[0209] 碳排放因子修正模型得到模块908,用于构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式,并根据单位用电量碳排放确定模型以及发电碳排放关系恒等式,得到碳排放因子修正模型;
[0210] 目标碳排放计量模型得到模块910,用于基于碳排放因子修正模型对碳排放确定模型进行修正,得到目标碳排放计量模型,目标碳排放计量模型用于确定目标发电对象的碳排放量。
[0211] 在其中一个实施例中,多源数据溯源模型得到模块,用于根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,确定目标发电对象对应的至少一种数据血缘关系与至少两个碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到至少一个目标发电对象对应的多源数据融合对应关系;根据目标发电对象对应的多源数据融合对应关系,使用碳排放确定模型中的核算数据关系网络,得到目标发电对象对应的多源数据溯源模型。
[0212] 在其中一个实施例中,多源数据溯源模型得到模块,用于根据碳排放确定模型中的核算数据关系网络,确定第一数据血缘关系、第二数据血缘关系、第三数据血缘关系以及第四数据血缘关系;第一数据血缘关系为化石燃料碳排放因子数据血缘关系,第二数据血缘关系为各电源类型发电量数据血缘关系,第三数据血缘关系为电厂外输入电量数据血缘关系,第四数据血缘关系为单位用电碳排放因子数据血缘关系;根据第一数据血缘关系、第二数据血缘关系、第三数据血缘关系以及第四数据血缘关系分别与至少两个碳排放核算多源数据之间的对应关系,得到第一数据血缘关系对应的第一对应关系、第二数据血缘关系对应的第二对应关系、第三数据血缘关系对应的第三对应关系以及第四数据血缘关系对应的第四对应关系;第一对应关系、第二对应关系、第三对应关系以及第四对应关系为目标发电对象对应的多源数据融合对应关系。
[0213] 在其中一个实施例中,单位用电量碳排放确定模型得到模块,用于根据网对网二氧化碳排放量、网对网消耗标准煤量、网对网火电发电量占比以及标准煤碳排系数,构建网对网碳排放核算模型;根据点对网二氧化碳排放量、点对网消耗标准煤量以及标准煤碳排系数,构建点对网碳排放核算模型;根据输出二氧化碳排放量、消耗标准煤平均值以及标准煤碳排系数,构建输出区域外碳排放量计算模型;根据多源数据溯源模型、网对网碳排放核算模型、点对网碳排放核算模型以及输出区域外碳排放量计算模型,得到单位用电量碳排放确定模型。
[0214] 在其中一个实施例中,碳排放因子修正模型得到模块,用于根据碳排放确定模型中的化石燃料消耗碳排量核算公式,构建区域与目标发电对象的发电碳排放关系恒等式;根据发电碳排放关系恒等式以及单位用电量碳排放确定模型,使用最小二乘法得到发电碳排放关系恒等式以及单位用电量碳排放确定模型对应的拟合曲线,得到碳排放因子修正模型;基于拟合曲线,得到具有修改正因子的碳排放因子修正模型。
[0215] 在其中一个实施例中,碳排放确定模型构建模块,用于根据目标发电对象对应的化石燃料二氧化碳排放核算公式以及国际蒸汽表卡换算法,得到化石燃料碳排放量核算公式;基于目标发电对象对应的净输入电力排放核算公式,使用目标发电对象对应的表计用电量以及区域单位用电碳排放量进行修正,得到化石燃料碳排放量替代公式;使用化石燃料碳排放量核算公式以及化石燃料碳排放量替代公式对碳排放核算理论进行修正,并基于修正后的碳排放核算理论以及电网数据,构建针对目标发电对象的碳排放确定模型。
[0216] 上述基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0217] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储服务器数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于数据血缘分析的发电侧碳排放计量方法。
[0218] 本领域技术人员可以理解,图10中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0219] 在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0220] 在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0221] 在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各方法实施例中的步骤。
[0222] 需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0223] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0224] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0225] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。