CN105488342B - 一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法,包括:确定项目边界;基准线情景碳排放量计算;项目碳排放量计算;计量方式对碳排放的影响校准;确定碳减排量;数据监测方法。本发明提供的技术方案从局部配电网的角度核算碳减排量,适用于局部配电网升压改造的场合,比单条线路逐一计算提高了效率;充分利用电网中已安装的电能计量装置,其中计量表计的设计、安装符合相关国家标准的规定,项目排放量测数据获取的来源可靠,有效提高了减排量核算的准确度;核算方法中需要测量的参数少,且主要是电量参数的测量,减少了被测参数随机波动带来的不确定性;核算过程易于计算机编程实现测量数据的导入、处理,可显著减少核算工作所需的人力和时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳减排量的计算与监测方法,具体涉及一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法。
背景技术
国际标准《温室气体第二部分项目层次上对温室气体减排和清除增加的量化、监测和报告规范》(ISO 14064-2:2006)针对专门用来减少温室气体排放或增加温室气体消除的项目(或基于项目的活动),它包括确定项目的基准线情景及对项目活动进行监测、量化和报告的原则和要求,提供了进行温室气体项目审定和核查的基础。项目层次上对温室气体排放、清除、减排和增加清除的量化和监测是一项难度较大的工作,因为评价实际项目的减排效果时,与项目排放比较的对象是一种假象的情形,即假定该项目不存在时出现的基准线情景,故对基准线情景下的温室气体排放、清除和(或)储存进行核查相当困难。因此,为了使减排和增加清除的结果是可信的且未被高估,有必要证实对基准线情景的规定符合ISO 14064-2,尤其是符合保守性和准确性原则。
ISO 14064-2:2006对温室气体项目计划的要求与《京都议定书》中清洁发展机制CDM(Clean Development Mechanism)对项目设计文件的规定类似。两者对项目层面温室气体的减排和增加清除的核查都规定由基准线方法学和监测方法学两部分组成,为温室气体项目及其产生的减排和(或)增加清除提供了标准的量化、监测和报告方式,但仅是适用于各种温室气体项目的通用框架。
目前,某些地区的电网正在推行将35kV配电网改造为110kV,以及将6kV或者10kV配电网改造为20kV电压等级运行。除可进一步简化配电网的电压等级外,还可显著提高线路的供电能力,有效降低变电站和线路布点密度,避免新建输电回路引起的额外损耗。另一方面,提高线路运行电压可有效降低输配电损耗,譬如20kV供配电与传统的6kV或者10kV相比,线路损耗理论上可分别降低1/11和1/4。这部分减少的损耗电量避免了相应的电力生产排放的CO2,产生了一定的间接碳减排量。
满足下列条件之一即可优先考虑实施配电网升压改造项目:
(1)针对原有线路供电能力不足,且线路供电区域内负荷短期内有较大增长;
(2)原有线路设备使用期限较长,接近其寿命期限时,可优先考虑更换更高电压等级的设备;
(3)负荷密度高、电力需求增长迅猛的工业园区、开发区、新城区等经济发展迅速和土地资源有限之间的矛盾突出的供电区域。
国内外虽然已经注册了大量的方法学,但有关配电网升压运行项目碳减排量的核算方法尚未有公开报道。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足,本发明的目的是提供一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法,该方法针对某个区域配电网升压运行核算项目层面的碳减排量。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
本发明提供一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法,其改进之处在于,所述方法包括下述步骤:
(1)确定项目边界;
(2)基准线情景碳排放量计算;
(3)项目碳排放量计算;
(4)校准计量方式对碳排放量的影响;
(5)碳减排量计算;
(6)数据监测方法。
进一步地,所述步骤(1)中,确定项目边界是明确碳减排量核算的范围,配电网升压运行项目的边界为:受升压改造影响的本电压等级的线路、变压器。
进一步地,所述步骤(2)中,采用下述方法之一进行基准线情景碳排放量计算,包括:方法一:当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景碳排放量计算;方法二:当具备完整的改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数时的基准线情景碳排放量计算;当方法一和方法二均可采用时,取两者计算结果的较大者作为基准线情景排放量。
进一步地,所述当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景碳排放量计算包括:
1>收集配电网或配电线路最近3~5年的线损率数据,取最近3~5年的平均值作为基准线情景下的线损率1;
式中:λbase,t——基准线情景的线损率;
λloss,y——第y年配电网或配电线路的线损率;
k——最近的历史年数量,k取3~5;
当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景下的损耗电量为:
ΔEbase,t=λbase,tEgr,prog,t 2)
式中:ΔEbase,t——无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景下配电网的损耗电量,单位kWh;
Egr,prog,t——项目活动情形下在第t个计入期配电网的总供入电量,单位kWh;
无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景的碳排放量按照下式计算:
式中:BEt——第t个计入期基准线情景的碳排放量,单位tCO2;
——电力系统排放因子,单位tCO2/MWh,参照CDM执行理事会发布的最新版UNFCCC CDM TOOL07计算,或者使用国家发展改革委每年发布的中国区域电网基准线排放因子;
2>对于新建线路或者当历史数据不健全时,参考本地区(直辖市/省会城市、地市、县)同电压等级2配电网中相似线路3的损耗水平,取线损率排名居前20%者的平均值,按照下式计算基准线情景下的损耗电量:
ΔEbase,t=λ20,nEgr,prog,t 4)
--------------------
1线损率=(供入电量-供出电量)/供入电量×100%。
3指供电半径、负荷密度相近的线路,按照《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW1738-2012)中5.1的规定,应取同类供电区域。
式中:λ20,n——本地区(直辖市/省会城市、地市、县)同电压等级配电网中,所有相似线路线损率排名居前20%者的平均值;
基准线情景的碳排放量按照式3)计算。
进一步地,所述当具备完整的改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数时的基准线情景碳排放量计算包括下述步骤:
I、收集改造前电网的拓扑及其元件、设备的基础参数,在专业的电力系统分析软件中建立潮流仿真分析模型,模拟计算基准线情景的电网损耗;
II、以配电网改造前的标称电压作为运行电压,以第t个计入期项目活动典型工况下的负荷数据模拟基准线情景的负荷,采用潮流法分析和计算基准线情景的损耗功率;
III、按照下式计算基准线情景的碳排放量:
式中:ΔPbase,i,j——边界内配电网的第j条配电线路在第i个典型工况的损耗功率,单位kW;
δi,j——边界内配电网的第j条配电线路在第i个典型工况的等效运行时间,单位小时;
k——边界内包含的配电线路数量,单位条;
m——一个计入期划分的典型工况数量,单位个。
所述步骤(3)中,项目碳排放量按照下式计算:
式中:PEt——项目活动在第t个计入期的碳排放量,单位tCO2;
ΔEprog,t——项目活动在第t个计入期的损耗电量,单位kWh;
EFCO2,grid,CM——电力系统排放因子,单位tCO2/MWh,参照CDM执行理事会发布的最新版UNFCCC CDMTOOL07计算,或者使用国家发展改革委每年发布的中国区域电网基准线排放因子。
进一步地,所述步骤(4)中,校准计量方式对碳排放量(或损耗电量)的影响包括下述步骤:
a、当配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器(测量点a)为高供高计方式4时,测得的总供入电量不用修正;当该变压器为高供低计方式5时,应考虑该变压器产生的碳排放泄漏量,泄漏量为:
式中:Etran,t,0——升压改造前在一个计入期配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器运行损耗电量,单位kWh;
Et′ran,t,0——升压改造后在一个计入期配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器运行损耗电量,单位kWh;
Etran,t,0按照下式计算:
式中:P0,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器的空载损耗,单位kW;
Pk,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器的额定负载损耗,单位kW;
Tt,0——项目活动情形下,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器在一个计入期的运行时间,单位小时;
βt,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器在一个计入期的平均负载率,其测试与计算应符合GB/T 16664-1996中4.4的规定;
计算βt,0时以项目活动情形下一个计入期测得的负荷数据模拟基准线情景的负荷进行计算;
Et′ran,t,0的计算参照式8)进行,变压器的技术参数及其运行数据均取项目活动情形下的数值。
b、当边界内配电网末端负荷的变压器(测量点1、2、3,…,n)为高供低计方式时,总供出电量不用修正;当边界内配电网末端负荷的变压器中有m个为高供高计方式时,则总
-----------------------供出电量修正为:
式中:Etran,t,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的运行损耗电量,kWh;
Egc,t,i——边界内配电网第i条线路在一个计入期的供出电量,kWh;
m——采用高供高计方式的末端负荷变压器的数量,台;
n——边界内配电网包含的配电线路数量,条;
Etran,t,i按照下式计算:
式中:P0,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器的空载损耗,kW;
Pk,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器的额定负载损耗,kW;
Tt,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的运行时间,小时;
βt,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的平均负载率,其测试与计算应符合GB/T 16664-1996中4.4的规定;
配电网的损耗电量按照下式计算:
ΔEprog,t=Egr,t-E′gc,t 11)
式中:Egr,t——项目活动在第t个计入期的总供入电量,kWh;
E′gc,t——项目活动在第t个计入期的校准总供出电量,kWh。
进一步地,所述步骤(5)中,按照下式计算项目碳减排量:
ΔEm,t=BEt-PEt+Et 12)
式中:Et——泄漏量,即在第t个计入期由项目活动引起的项目边界外碳排放的变化量,单位tCO2;
PEt——项目活动在第t个计入期的碳排放量,单位tCO2;
BEt——第t个计入期基准线情景的碳排放量,单位tCO2;
Et由两部分构成:①由项目活动引起的项目边界外变压器,包括变电站中受升压改造影响的变压器,因更换型号、规格影响其运行损耗的变化量,此部分影响量已在“计量方式的影响校准”中考虑;②由项目活动引起的更高电压等级电网运行损耗的变化量,忽略不计。
进一步地,所述步骤(6)中,数据监测方法包括:
依据项目碳减排量的计算模型,将用到的参数分成测量参数和约定参数两类;
项目中的约定参数是:
a)当电能计量装置安装方式对测算结果产生影响时,约定测量点变压器的空载损耗、额定负载损耗和额定容量;
b)升压改造前,项目边界内配电网的拓扑结构和元件、设备基础参数,包括变压器等值电路中的电阻、电抗、电导、电纳和变比,线路π型等值电路中的电阻、电抗、电纳;
c)升压改造前电网的标称运行电压;
d)配电线路在计入期的运行时间;
e)电力系统排放因子;
f)计入期时长;
约定参数的来源是下列文件之一:
a)项目的可行性研究报告;
b)设备制造商提供的产品说明文件或相关参数;
c)第三方检测机构出具的试验报告;
d)提交政府机构申请批复的项目文件;
e)提交给融资机构进行评估的项目文件;
f)国家有关部门公布的官方参考数据;
项目中的测量参数是:
a)当电能计量装置安装方式对测算结果产生影响时,计量变压器在一个计入期的无功电量;
b)配电网在计入期的总供入有功电量、各负荷终端供出的有功电量;
测量参数的来源是直接测量,或者测量其它参数并通过计算间接得到。
本发明提供的技术方案具有的优异效果是:
(1)从局部配电网的角度核算碳减排量,适用于局部配电网升压改造的场合,比较单条线路逐一计算提高了效率;
(2)充分利用电网中已安装的电能计量装置,表计的设计、安装符合相关国家标准的规定,量测数据来源可靠;
(3)项目排放利用电能计量装置的量测数据统计计算得出,提高了减排量核算的准确性;
(4)数据测量方法中需要测量的参数少,且主要为电量的测量,减少了被测参数随机波动带来的不确定性;
(5)易于计算机编程实现测量数据的导入、处理,可显著减少核算工作所需的人力和时间。
附图说明
图1是本发明提供的配电网升压运行项目碳减排量核算方法的流程图;
图2是本发明提供的配电网核算边界示意图;
图3是本发明提供的项目边界内配电网损耗电量统计计算说明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的组件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中,本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示,这仅仅是为了方便,并且如果事实上公开了超过一个的发明,不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
1、配电网升压运行的碳减排原理
当线路运行在标称电压U1时,设线路电阻为R,线路输送容量为S,则功率损失为:
令C=S2R,则上式可写成:
当线路标称电压升高为U2运行时,在线路电阻和输送容量不变时,功率损失为:
升压前后的功率损失差为:
由于U2>U1,则ΔPloss>0,证明线路升压运行节约了功率损耗,根据线路的运行时间可估算出节约的电量,生产这部分电量排放的CO2即为线路升压运行带来的减排量。
2、适用范围
配电网升压改造是电网建设工程项目,通常包含架空导线改造、电缆改造、杆塔改造、变压器和开关改造、输电金具改造、防雷和防鸟害设施改造、接地装置改造、配网自动化系统配置,以及相应的土建施工等,设计文件和建设施工均依据相关标准,且遵循相关政策法律的要求。本方法适用于220kV及以下电压等级的配电网升压改造项目,用于核算被改造电网在更高标称电压运行时产生的间接碳减排量,在设计、建设过程中的碳排放量核算不适用于本方法。
3、核算方法
本发明提供一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法,其流程如图1所示,包括下述步骤
(1)确定项目边界
确定项目边界实质上是明确碳减排量核算的范围。如图2,项目边界包括受升压改造影响的本电压等级的线路、变压器。
与配电网升压运行项目活动关联的温室气体GHG(GreenhouseGas)源为上游连接的发电厂,温室气体类型为CO2。
(2)计算基准线情景排放
基准线情景下,配电网运行在较低的标称电压附近。为了使基准线情景能够更真实地反映升压改造前的情况,需要项目参与方尽可能获得配电网升压前的历史数据。依据对改造前电网拓扑及其元件、设备基础参数的掌握情况,采用下述方法之一进行基准线情景碳排放量计算:
方法一:当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景碳排放量计算;
方法二:当具备完整的改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数时的基准线情景碳排放量计算。
当方法一和方法二均可采用时,取两者计算结果的较大者作为基准线情景排放量。
1)当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时,基准线情景碳排放量计算采用方法一,包括:
a)收集配电网或配电线路最近3~5年的线损率数据,取最近3~5年的平均值作为基准线情景下的线损率6;
式中:λbase,t——基准线情景的线损率;
λloss,y——第y年配电网或配电线路的线损率;
k——最近的历史年数量,k取3~5。
b)基准线情景下所述配电网的损耗电量为:
ΔEbase,t=λbase,tEgr,prog,t 2)
式中:ΔEbase,t——基准线情景下配电网或配电线路的损耗电量,单位kWh;
Egr,prog,t——项目活动情形下,第t个计入期配电网的总供入电量,单位kWh;
c)基准线情景的碳排放量按照下式计算:
式中:BEt——第t个计入期基准线情景的碳排放量,单位tCO2;
EFCO2,grid,CM——电力系统排放因子,单位tCO2/MWh,参照CDM执行理事会发布的最新版UNFCCC CDMTOOL07计算,或者使用国家发展改革委每年发布的中国区域电网基准线排放因子。
d)对于新建线路或者当历史数据不健全时,参考本地区(直辖市/省会城市、地市、县)-------------------
6线损率=(供入电量-供出电量)/供入电量×100%。
同电压等级7配电网中相似线路8的损耗水平,取线损率排名居前20%者的平均值,按照下式计算基准线情景下的损耗电量:
ΔEbase,t=λ20,nEgr,prog,t 4)
式中:λ20,n——本地区(直辖市/省会城市、地市、县)同电压等级配电网中,所有相似线路线损率排名居前20%者的平均值;
基准线情景的碳排放量按照式3)计算。
2)当具备完整的改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数时,基准线情景碳排放量的计算采用方法二,包括下述步骤:
a)收集改造前电网的拓扑及其元件、设备的基础参数,在专业的电力系统分析软件中建立潮流仿真分析模型,模拟计算基准线情景的电网损耗;
b)以配电网改造前的标称电压作为运行电压,以第t个计入期项目活动典型工况下的负荷数据模拟基准线情景的负荷,采用潮流法分析和计算基准线情景的损耗功率;
c)按照下式计算基准线情景的碳排放量:
式中:ΔPbase,i,j——边界内配电网的第j条配电线路在第i个典型工况的损耗功率,单位kW;
δi,j——边界内配电网的第j条配电线路在第i个典型工况的等效运行时间,单位小时;
k——边界内包含的配电线路数量,单位条;
m——一个计入期划分的典型工况数量,单位个。
(3)计算项目排放
项目碳排放量按照下式计算:
式中:PEt——项目活动在第t个计入期的碳排放量,单位tCO2;
ΔEprog,t——项目活动在第t个计入期的损耗电量,单位kWh;
---------------------
7升压改造前的电压等级。
8指供电半径、负荷密度相近的线路,按照《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW1738-2012)中5.1的规定,应取同类供电区域。
其余符号代表的含义同前。
参考图3的示例,说明损耗电量ΔEprog,t的计量和统计过程。
步骤1:变电站母线第i条出线在第t个计入期的供入电量,通过计量点1处的电能计量装置测量;
步骤2:梳理计量点与线路的对应关系;
a)第i条出线的主干线上共有两个分支,即分支线I和分支线II;
b)分支线I在c点又有分支,即子分支线I-1和子分支线I-2;
c)子分支线I-1在d点又有分支,即子分支线I-1-1和子分支线I-1-2;
d)干线在第t个计入期的供出电量,通过计量点2处的电能计量装置测量;
e)子分支线I-2在第t个计入期的供出电量,通过计量点3处的电能计量装置测量;
f)子分支线I-1-2在第t个计入期的供出电量,通过计量点4处的电能计量装置测量;
g)子分支线I-1-1在第t个计入期的供出电量,通过计量点5处的电能计量装置测量;
h)分支线II在图中未全部画出,处理方法同分支线I。
步骤3:分支线I在第t个计入期的供出电量是子分支线I-2和子分支线I-1在第t个计入期的供出电量之和。其中,子分支线I-1在第t个计入期的供出电量是子分支线I-1-1和子分支线I-1-2在第t个计入期的供出电量之和;
步骤4:第i条出线在第t个计入期的供出电量为分支线I和分支线II在第t个计入期的供出电量之和;
步骤5:若母线有m条受升压改造影响的出线,则重复步骤1—4得到所有受影响的出线及其分支线在第t个计入期的供出电量之和;
步骤6:母线所有受影响的出线在第t个计入期的供入电量之和减去所有受影响的出线及其分支线在第t个计入期的供出电量之和,就得到了项目边界内配电网在第t个计入期的损耗电量ΔEprog,t。
由上述步骤可知,项目活动情形下边界内配电网在第t个计入期的总供入电量为母线上受影响出线的供入电量之和,总供出电量为母线上受影响的所有出线及其分支线的供出电量之和,边界内配电网的损耗电量为同期总供入电量与总供出电量之差。
(4)校准计量方式对碳排放量的影响
参考图2的示例,说明校准计量方式对碳排放量的影响,包括下述步骤:
a)当配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器(测量点a)为高供高计方式9时,测得的总供入电量不用修正;当该变压器为高供低计方式10时,应考虑该变压器产生的碳排放泄漏量,泄漏量为:
式中:Etran,t,0——升压改造前在一个计入期配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器运行损耗电量,单位kWh;
Et′ran,t,0——升压改造后在一个计入期配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器运行损耗电量,单位kWh;
其余符号代表的含义同前;
Etran,t,0按照下式计算:
式中:P0,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器的空载损耗,单位kW;
Pk,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器的额定负载损耗,单位kW;
Tt,0——项目活动情形下,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器在一个计入期的运行时间,单位小时;
βt,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器在一个计入期的平均负载率,其测试与计算应符合GB/T 16664-1996中4.4的规定;
计算βt,0时以项目活动情形下一个计入期测得的负荷数据模拟基准线情景的负荷进行计算;
Et′ran,t,0的计算参照式8)进行,变压器的技术参数及其运行数据均取项目活动情形下的数值。
b)当边界内配电网末端负荷的变压器(测量点1、2、3,…,n)为高供低计方式时,
----------------------总供出电量不用修正;当边界内配电网末端负荷的变压器中有m个为高供高计方式时,则总供出电量修正为:
式中:Etran,t,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的运行损耗电量,kWh;
Egc,t——边界内配电网在一个计入期的总供出电量,kWh;
m——采用高供高计方式的末端负荷变压器的数量,台。
Etran,t,i按照下式计算:
式中:P0,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器的空载损耗,kW;
Pk,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器的额定负载损耗,kW;
Tt,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的运行时间,小时;
βt,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的平均负载率,其测试与计算应符合GB/T 16664-1996中4.4的规定。
配电网的损耗电量按照下式计算:
ΔEprog,t=Egr,t-E′gc,t 11)
式中:Egr,t——项目活动在第t个计入期的总供入电量,kWh;
E′gc,t——项目活动在第t个计入期的校准总供出电量,kWh。
(5)计算项目碳减排量
按照下式计算项目碳减排量:
ΔEm,t=BEt-PEt+Et 12)
式中:Et——泄漏量,即在第t个计入期由项目活动引起的项目边界外碳排放的变化量,单位tCO2;
PEt——项目活动在第t个计入期的碳排放量,单位tCO2;
BEt——第t个计入期基准线情景的碳排放量,单位tCO2。
Et的计算见上文“校准计量方式对碳排放量的影响”。Et由两部分构成:①由项目活动引起的项目边界外变压器,包括变电站中受升压改造影响的变压器,因更换型号、规格影响其运行损耗的变化量,此部分影响量已在“校准计量方式对碳排放量的影响”中考虑;②由项目活动引起的更高电压等级电网运行损耗的变化量,忽略不计。
(6)数据监测方法
监测方法学说明项目中对温室气体减排有关数据的连续或周期性的评价。依据项目碳减排量的计算模型,将用到的参数分成测量参数和约定参数两类。
项目中的约定参数是:
a)当电能计量装置安装方式对测算结果产生影响时,约定测量点变压器的空载损耗、额定负载损耗和额定容量;
b)升压改造前,项目边界内配电网的拓扑结构和元件、设备基础参数,包括变压器等值电路中的电阻、电抗、电导、电纳和变比,线路π型等值电路中的电阻、电抗、电纳;
c)升压改造前电网的标称运行电压;
d)配电线路在计入期的运行时间;
e)电力系统排放因子;
f)计入期时长;
约定参数的来源是下列文件之一:
a)项目的可行性研究报告;
b)设备制造商提供的产品说明文件或相关参数;
c)第三方检测机构出具的试验报告;
d)提交政府机构申请批复的项目文件;
e)提交给融资机构进行评估的项目文件;
f)国家有关部门公布的官方参考数据;
项目中的测量参数是:
a)当电能计量装置安装方式对测算结果产生影响时,计量变压器在一个计入期的无功电量;
b)配电网在计入期的总供入有功电量、各负荷终端供出的有功电量。
测量参数的来源是直接测量,或者测量其它参数并通过计算间接得到。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种配电网升压运行项目碳减排量的核算方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
(1)确定项目边界;
(2)基准线情景碳排放量计算;
(3)项目碳排放量计算;
(4)校准计量方式对碳排放量的影响;
(5)碳减排量计算;
(6)数据监测;
所述步骤(2)中,采用下述方法之一进行基准线情景碳排放量计算,包括:方法一:当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景碳排放量计算;方法二:当具备完整的改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数时的基准线情景碳排放量计算;当方法一和方法二均可采用时,取两者计算结果的较大者作为基准线情景排放量;
所述当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景碳排放量计算包括:
1>收集配电网或配电线路最近3~5年的线损率数据,取最近3~5年的平均值作为基准线情景下的线损率;
式中:λbase,t——基准线情景的线损率;
λloss,y——第y年配电网或配电线路的线损率;
k——最近的历史年数量,k取3~5;
当无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景下的损耗电量为:
ΔEbase,t=λbase,tEgr,prog,t 2)
式中:ΔEbase,t——无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景下配电网的损耗电量,单位kWh;
Egr,prog,t——项目活动情形下在第t个计入期配电网的总供入电量,单位kWh;
无改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数或者信息不健全时的基准线情景的碳排放量按照下式计算:
式中:BEt——第t个计入期基准线情景的碳排放量,单位tCO2;
——电力系统排放因子,单位tCO2/MWh,参照CDM执行理事会发布的最新版UNFCCCCDMTOOL07计算,或者使用国家发展改革委每年发布的中国区域电网基准线排放因子;
2>对于新建线路或者当历史数据不健全时,参考本地区同电压等级1配电网中相似线路的损耗水平,取线损率排名居前20%者的平均值,按照下式计算基准线情景下的损耗电量:
ΔEbase,t=λ20,nEgr,prog,t 4)
式中:λ20,n——本地区同电压等级配电网中,所有相似线路线损率排名居前20%者的平均值;
基准线情景的碳排放量按照式3)计算;
所述步骤(3)中,项目碳排放量按照下式计算:
式中:PEt——项目活动在第t个计入期的碳排放量,单位tCO2;
ΔEprog,t——项目活动在第t个计入期的损耗电量,单位kWh;
——电力系统排放因子,单位tCO2/MWh,参照CDM执行理事会发布的最新版UNFCCCCDMTOOL07计算,或者使用国家发展改革委应对气候变化司每年发布的中国区域电网基准线排放因子;
所述步骤(4)中,校准计量方式对碳排放量或损耗电量的影响包括下述步骤:
a、当配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器测量点a为高供高计方式时,测得的总供入电量不用修正;当该变压器为高供低计方式时,考虑该变压器产生的碳排放泄漏量,泄漏量为:
式中:Etran,t,0——升压改造前在一个计入期配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器运行损耗电量,单位kWh;
E′tran,t,0——升压改造后在一个计入期配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器运行损耗电量,单位kWh;
Etran,t,0按照下式计算:
式中:P0,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器的空载损耗,单位kW;
Pk,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器的额定负载损耗,单位kW;
Tt,0——项目活动情形下,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器在一个计入期的运行时间,单位小时;
βt,0——升压改造前,配电网上游变电站中受升压改造影响的变压器在一个计入期的平均负载率,其测试与计算应符合GB/T 16664-1996中4.4的规定;
计算βt,0时以项目活动情形下一个计入期测得的负荷数据模拟基准线情景的负荷进行计算;
E′tran,t,0的计算参照式8)进行,变压器的技术参数及其运行数据均取项目活动情形下的数值;
b、当边界内配电网末端负荷的变压器为高供低计方式时,总供出电量不用修正;变压器测量点1、2、3,…,n;当边界内配电网末端负荷的变压器中有m个为高供高计方式时,则总供出电量修正为:
式中:Etran,t,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的运行损耗电量,单位kWh;
Egc,t,i——边界内配电网第i条线路在一个计入期的供出电量,单位kWh;
m——采用高供高计方式的末端负荷变压器的数量,单位台;
n——边界内配电网包含的配电线路数量,单位条;
Etran,t,i按照下式计算:
式中:P0,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器的空载损耗,单位kW;
Pk,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器的额定负载损耗,单位kW;
Tt,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的运行时间,单位小时;
βt,i——第i个高供高计方式的末端负荷变压器在一个计入期的平均负载率,其测试与计算应符合GB/T 16664-1996中4.4的规定;
配电网的损耗电量按照下式计算:
ΔEprog,t=Egr,t-E′gc,t 11)
式中:Egr,t——项目活动在第t个计入期的总供入电量,单位kWh;
E′gc,t——项目活动在第t个计入期的校准总供出电量,单位kWh。
2.如权利要求1所述的核算方法,其特征在于,所述步骤(1)中,确定项目边界是明确碳减排量核算的范围;配电网升压运行项目的边界为:受升压改造影响的本电压等级的线路、变压器。
3.如权利要求1所述的核算方法,其特征在于,所述当具备完整的改造前电网拓扑及其元件、设备的基础参数时的基准线情景碳排放量计算包括下述步骤:
I、收集改造前电网的拓扑及其元件、设备的基础参数,在专业的电力系统分析软件中建立潮流仿真分析模型,模拟计算基准线情景的电网损耗;
II、以配电网改造前的标称电压作为运行电压,以第t个计入期项目活动典型工况下的负荷数据模拟基准线情景的负荷,采用潮流法分析和计算基准线情景的损耗功率;
III、按照下式计算基准线情景的碳排放量:
式中:ΔPbase,i,j——边界内配电网的第j条配电线路在第i个典型工况的损耗功率,单位kW;
δi,j——边界内配电网的第j条配电线路在第i个典型工况的等效运行时间,单位小时;
k——边界内包含的配电线路数量,单位条;
m——一个计入期划分的典型工况数量,单位个。
4.如权利要求1所述的核算方法,其特征在于,所述步骤(5)中,按照下式计算项目碳减排量:
ΔEm,t=BEt-PEt+Et 12)
式中:Et——泄漏量,即在第t个计入期由项目活动引起的项目边界外碳排放的变化量,单位tCO2;
PEt——项目活动在第t个计入期的碳排放量,单位tCO2;
BEt——第t个计入期基准线情景的碳排放量,单位tCO2;
Et由两部分构成:①由项目活动引起的项目边界外变压器,包括变电站中受升压改造影响的变压器,因更换型号、规格影响其运行损耗的变化量,此部分影响量已在计量方式的影响校准中考虑;②由项目活动引起的更高电压等级电网运行损耗的变化量,忽略不计。
5.如权利要求1所述的核算方法,其特征在于,所述步骤(6)中,数据监测方法包括:
依据项目碳减排量的计算模型,将用到的参数分成测量参数和约定参数两类;
项目中的约定参数是:
a)当电能计量装置安装方式对测算结果产生影响时,约定测量点变压器的空载损耗、额定负载损耗和额定容量;
b)升压改造前,项目边界内配电网的拓扑结构和元件、设备基础参数,包括变压器等值电路中的电阻、电抗、电导、电纳和变比,线路π型等值电路中的电阻、电抗、电纳;
c)升压改造前电网的标称运行电压;
d)配电线路在计入期的运行时间;
e)电力系统排放因子;
f)计入期时长;
约定参数的来源是下列文件之一:
a)项目的可行性研究报告;
b)设备制造商提供的产品说明文件或相关参数;
c)第三方检测机构出具的试验报告;
d)提交政府机构申请批复的项目文件;
e)提交给融资机构进行评估的项目文件;
f)国家有关部门公布的官方参考数据;
项目中的测量参数是:
a)当电能计量装置安装方式对测算结果产生影响时,计量变压器在一个计入期的无功电量;
b)配电网在计入期的总供入有功电量、各负荷终端供出的有功电量;
测量参数的来源是直接测量,或者测量其它参数并通过计算间接得到。
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