CN108009748B - 一种电能替代项目节能减排效果评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能替代项目节能减排效果评价方法，首先，建立广义节能下节能减排评价指标，厘清从用能全过程的角度分析电能替代项目能耗情况的分析边界；然后，提出了考虑电源结构的电力能耗系数和电力化石能源消耗系数，用来表征项目报告期能耗水平；接着，基于能量守恒原则建立基期用户侧能耗折算模型；最后，建立电能替代项目的节能减排指标计算模型，并以具有需求响应和储能的电动汽车项目为代表对各项节能减排指标进行计算。本发明提出的电力能耗和化石能源消耗系数具有时间特性和空间特性，体现了利用需求响应和储能优化项目运行对评估指标结果的影响。

Description

一种电能替代项目节能减排效果评价方法

技术领域

本发明涉及一种基于全过程用能分析的电能替代项目节能减排效果的评价方法，属于节能减排效果评估领域。

背景技术

狭义的节能，是指终端用户节约电能；广义的节能是广泛地节约能源，需要考虑从能源资源的开发到终端利用的全过程。新版《电力需求侧管理办法》将电能替代项目纳入需求侧节能管理中，打开了需求侧管理工作的新局面。目前对电能替代项目的评价多数着眼于经济层面以及实施的必要性论证层面，鲜有在节能减排方面的技术层面评价。电动汽车是一种典型的电能替代项目，针对电动汽车的研究集中在充电负荷建模、有序充电策略、无线充电技术等方面。也有学者已经对其能耗和排放进行了评估，主要以基于宏观统计数据得到的平均值进行量化分析，具有计算简便、方法实用的优点，但无法体现电能替代项目对电网系统侧的影响，时间和空间尺度上的细节淹没在宏观数据中，也不适宜于表征项目运行特征对量化分析结果的改变。由此可见，一种合理的电能替代项目节能减排效果评估方法，可有效的对电能替代的实施效果进行评估，便于需求侧管理节能工作的开展。

发明内容

发明目的：本发明提出一种电能替代项目节能减排效果的评价方法，对电能替代项目进行更加全面准确的评估。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种电能替代项目节能减排效果评价方法，包括以下步骤：

1)建立广义节能下节能减排评价指标，并进行分类、分析项目分类与各项评价指标的关联性；

2)提出电力能耗系数和电力化石能源消耗系数，分别表征电力系统的供电能耗和供电化石能源消耗；

3)建立基期用户侧能耗折算模型，分析电能替代项目的基期和报告期的技术特征；

4)建立电能替代项目的节能减排指标计算模型：采用所述步骤3)中的基期用户侧能耗折算进一步计算出基期全过程能耗，利用报告期运行数据表征报告期全过程能耗，并基于步骤1)的关联性分析结果进行修正。

优选地，所述步骤1)建立广义节能下节能减排评价指标包括负荷平抑性指标：节电力P^S；资源友好性指标：节能量E^S；环境兼容性指标：减排量G^R。

优选地，所述步骤2)包括以下步骤：

2.1)电力能耗系数γ^e和电力化石能源消耗系数γ^c是电力系统中某一用户侧节点消费1kWh电量所造成的等效于系统侧的一次能源耗量和化石能源耗量；

计算单台发电机组的供电能耗与供电化石能源消耗：

火电机组k对用户供应电力的供电能耗与供电化石能源消耗相等，均等于其供电煤耗，不同的负荷率下机组供电煤耗和供电效率不同：

上式中η_FE为火电机组的供电效率，ec_Gk为供电煤耗，ξ_l为机组负荷率，f_kkp(ξ_l) 为机组负荷率与供电煤耗之间的函数关系，H_ele为电力热值，H_coal为标准煤的热值；

清洁能源机组供电化石能源消耗为零，根据供电效率，清洁能源机组的供电能耗由下式计算：

式中：ec_Gl为清洁能源机组的供电能耗；η_CE为清洁能源机组的供电效率；

2.2)建立基于区域内机组发电曲线的计算模型：

根据各机组出力曲线，通过积分的方式计算出用户用电时段内各火电机组和大型清洁能源机组的发电量；然后进行分类相加，计算出t时段区域火电机组总发电量Q_FE(t)和清洁能源机组总发电量Q_CE(t)，设项目所在区域电源结构中火电机组的占比为ξ^FE(t)，清洁能源机组的占比为ξ^CE(t)：

考虑网络传输损耗和机组供电效率，推导出电力能耗系数和电力化石能源消耗系数为：

上式中：γ^e_loss为计及网损的电力能耗系数，γ^c_loss为计及网损的电力化石能源消耗系数，σ_loss为项目所在区域配电网的网损率，

为清洁能源机组的区域平均供电效率，

为区域火电机组平均供电煤耗；由各火电机组供电煤耗平均值加权得到：

上式中：Q_FE,k(t)为火电机组k在t时段的发电量，n_{G_FE}为区域火电机组数量；

2.3)建立基于电网负荷节点的计算模型：

在发电成本最小的目标函数和系统功率平衡约束、网络安全约束下，采用直流最优潮流模型得到系统的潮流分布，根据潮流计算结果，采用基于比例共享原则的潮流追踪的思想获得的γ^e值和γ^c值，表征不同时段、不同节点的用电能耗差异；

2.4)建立负荷的用电能耗和用电化石能源消耗计算模型，

在项目运行中，t时段的实际用电能耗和用电化石能源消耗由下式表示：

E_e(t)＝γ(t)Q_e(t)＝γ(t)P_e(t)t_Δ

上式中E_e(t)为某项目某时段的用电能耗或化石能源消耗(g)，γ(t)为电力能耗或化石能源消耗系数，Q_e(t)为项目用电量，P_e(t)为项目用电平均功率，t_Δ为时段时长。

优选地，所述步骤3)根据能量守恒原则，设基期和报告期终端设备有效做功均为Q_mec，基期的用户侧终端设备能耗量为

所对应的能源热值为H_base,energy，报告期的用户侧用电量为

则有以下等式：

上式中

为基期用户侧总能效，

为报告期用户侧总能效；基期终端设备的能耗量用报告期的终端设备能耗量及运行数据表征为：

优选地，步骤4)包括以下步骤：

4.1)建立电能替代项目节电力计算模型，采集电能替代项目的基期和报告期在电力高峰时期的用电量数据，分别为

和

(kWh)，相减除以高峰时段的时间得到节电力P^S为：

上式中ΔT_peak为电力高峰时段对应的小时数，若项目具有需求响应特性，使得报告期高峰时期

4.2)建立电能替代项目节能量计算模型，计算中涉及不同形式的能源，节能量化模型推导时基于热值下的统一量纲，最终结果利用标准煤当量来表征，转化到标准煤当量下的基期全过程能耗

为：

上式中μ^loss为化石能源运输的损耗率，η_product为化石能源生产过程的平均收率；转化到标准煤当量下的报告期全过程能耗

为：

上式中

为报告期t时段终端用电量，存在关系

再将基期和报告期能耗相减的得到节能量：

若项目具有储能，在t″时段将储能设备中的电力反馈至电网，修正后的节能量为：

上式中Q^r(t″)为t″时段储能向电网的馈电量；

4.3)建立电能替代项目减排量计算模型，对于项目基期，化石能源燃烧产生的有害气体排放为G_base，表示为：

上式中

为基期化石能源燃烧对应的气体排放转化因子；

对于项目报告期，发电机组产生的有害气体排放为G_reporting，表示为：

上式中

为报告期发电机组耗煤对应的气体排放转化因子；

则项目的有害气体减排量G^R(g)即为：

优选地，包括以下步骤：

1)设在区域电网高峰时段，电动汽车在充电桩处的充电电量为Q_ev,peak，根据充电桩统计数据得到，项目基期用电量为0，则电动汽车节电力

为：

上式中T_ev,peak为高峰时段对应的小时数(h)；

2)设时段t为电动汽车充电时段，时段t’为电动汽车行驶时段，基期的油耗数据由报告期电耗数据表示为：

上式中Q_ev为充电桩的充电量计量，η_c为充电桩充电效率，η_batt为电池充放电效率，η_ev为电动机效率，ξ_ev-drive为行驶时消耗的电量占上次充电电量的百分比，L_ev为汽车油箱的耗油量计量，H_petrol为汽油热值，η_fuel为发动机燃油效率；

3)项目基期的石油总耗量与项目报告期归算到发电侧的标准煤总耗量相减即得到项目总结能量，归一化后为：

上式中

为电动汽车每行驶1km的节能量，s_ev为行驶路程，

为运输汽油的损耗率，η_petrol为石油提炼汽油的平均收率，

为电动汽车充电时的电力能耗系数；

当电动汽车在V2G模式下运行时，在电网高峰时段将汽车电池中剩余的部分电量馈入电网，则节能量计算中，报告期能耗需要减去反馈回电网的能量，在 V2G模式下的节能量表示为：

上式中

为t″时段电动汽车向电网的馈电量，

为电动汽车电池向电网馈电时段的电力能耗系数；

4)项目的有害气体减排量

为：

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著的优点在于：

(1)本发明能够很好地反映电能替代项目不同的运行状态下的节能减排指标；

(2)本发明对电能替代项目的评估不是传统的计算节电力和节电量，考虑电能替代项目在基期和报告期全过程用能的特点，构建了适用于表征不同种能源消耗的评价指标，并且在推导时基于热值，结果转化到标准煤当量，使得基期和报告期的用能产生了可比性。基于能量守恒原建立基期用户侧能耗折算模型，保证了基期和报告期的用能效果的一致性。

(3)本发明提出电力能耗系数和电力化石能源消耗系数，用于表征系统供电能耗和供电化石能源消耗，具有时间特性和空间特性。相较于现有评价方式中直接采用年平均数据静态表征报告期系统侧能耗，本发明中的评价方式与电力系统运行特性结合更紧密，更细致描述了各项节能减排指标的微观变化过程，体现了利用需求响应功能和储能优化电能替代项目报告期的运行对评估指标结果的影响。

(4)本发明中的指标计算模型的建立基于测量优先原则，增加了模型用于实际评价的可行性；通过记录典型场景的电力能耗系数和电力化石能源消耗系数，有助于引导用户优化用电方式，使得具有需求响应和储能特性的电能替代项目的节能减排指标数值增大，并可在碳交易市场中体现其经济价值。

附图说明

图1为本发明电能替代项目节能减排效果评价方法的流程图；

图2为本发明电能替代项目运行阶段的全过程分析示意图；

图3为基于电网负荷节点的电力能耗系数计算流程图；

图4为9:00的各节点能耗、化石能源消耗系数柱状图；

图5为电力能耗系数和电源结构在24时段中的走向曲线；

图6为电动汽车的能量传递过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明一种基于全过程用能分析的电能替代项目节能减排效果评价方法，具体步骤如下：

1)建立广义节能下节能减排评价指标，包括负荷平抑性指标：节电力P^S；资源友好性指标：节能量E^S；环境兼容性指标：减排量G^R。

各指标计算时考虑项目用能全过程，所述全过程包括用户侧基期化石能源使用设备和报告期的用电设备，系统侧基期化石能源的生产和运输环节、报告期电力生产和输配电环节。

分析项目分类与各项评价指标的关联性，包括是否节约电力、是否有需求相应、是否有储能，考虑电源结构改变、用电负荷转移和充放电损耗对节能减排指标计算结果的影响。

2)计算电力能耗系数γ^e和电力化石能源消耗系数γ^c(g/kWh)。

2.1)电力能耗系数γ^e和电力化石能源消耗系数γ^c是电力系统中某一用户侧节点消费1kWh电量所造成的等效于系统侧的一次能源消耗量和化石能源消耗量。单台发电机组的供电能耗与供电化石能源消耗计算如下：

火电机组k对用户供应电力的供电能耗与供电化石能源消耗相等，均等于其供电煤耗，不同的负荷率下机组供电煤耗和供电效率不同：

式中：η_FE为火电机组的供电效率；ec_Gk为供电煤耗(g/kWh)；ξ_l为机组负荷率；f_kkp(ξ_l)为机组负荷率与供电煤耗之间的函数关系；H_ele为电力热值(MJ/kWh)；_lH_aoc为标准煤的热值(MJ/g)。

清洁能源机组供电化石能源消耗为零。根据供电效率，清洁能源机组的供电能耗可由下式计算：

式中：ec_Gl为清洁能源机组的供电能耗；η_CE为清洁能源机组的供电效率。

2.2)建立基于区域内机组发电曲线的计算模型。

根据各机组出力曲线，通过积分的方式计算出用户用电时段内各火电机组和大型清洁能源机组的发电量。然后进行分类相加，计算出t时段区域火电机组总发电量Q_FE(t)(kWh)和清洁能源机组总发电量Q_CE(t)(kWh)。设项目所在区域电源结构中火电机组的占比为ξ^FE(t)，清洁能源机组的占比为ξ^CE(t)：

考虑网络传输损耗和机组供电效率，推导出电力能耗系数和电力化石能源消耗系数为：

式中：γ^e为计及网损的电力能耗系数；γ^c为计及网损的电力化石能源消耗系数；σ_loss为项目所在区域配电网的网损率；

为清洁能源机组的区域平均供电效率；

为火电机组的区域平均供电效率；

为区域火电机组平均供电煤耗(g/kWh)，由各火电机组供电煤耗平均值加权得到：

式中：Q_FE,k(t)为火电机组k在t时段的发电量(kWh)；n_{GEF_}为区域火电机组数量。

2.3)建立基于电网负荷节点的计算模型。

在发电成本最小的目标函数和系统功率平衡约束、网络安全约束下，采用直流最优潮流模型得到系统的潮流分布。直流最优潮流模型：

式中：f(P_Gk)为火电机组的燃料成本，其特性可视为机组出力的二次函数

a_k、b_k和c_k分别为机组费用特性的系数；n_d为负荷节点个数；n_G为发电机总数；P_dk为负荷节点有功功率；P_ij为线路有功潮流，P_ij,min和P_ij,max分别为线路有功潮流下限和上限；P_k,min和P_k,max分别为机组k的出力下限和上限。

根据潮流计算结果，采用现有文献中基于比例共享原则的潮流追踪的思想，有功通量矩阵Pflux及其他与系统潮流计算结果有关矩阵的定义不变，将发电机组碳排放强度向量改为发电机组供电能耗向量EC_Gen1和发电机组供电煤耗向量EC_Gen2代入计算，所获得的节点碳势向量即为电力能耗系数向量和电力化石能源消耗系数向量。计算步骤如图3所示。EC_Gen1和EC_Gen2可表示为：

2.4)建立负荷的用电能耗和用电化石能源消耗计算模型。

在项目运行中，某时段的实际用电能耗和用电化石能源消耗由下式表示：

E_e(t)＝γ(t)Q_e(t)＝γ(t)P_e(t)t_Δ (11)

式中：E_e(t)为某项目某时段的用电能耗或化石能源消耗(g)；γ(t)为电力能耗或化石能源消耗系数；Q_e(t)为项目用电量(kWh)；P_e(t)为项目用电平均功率 (kW)；t_Δ为时段时长(h)。

算例1：给定某区域某日9:00-12:00中所有发电机组的出力数据及煤耗情况如表1所示，其中机组1、2为火电机组，机组3为清洁能源机组。

表1某日9:00-12:00区域中各发电机组情况

取σ_loss＝2％，η_CE＝80％，H_ele＝3.6MJ/kWh，H_coal＝0.029307MJ/g，根据式(3) 至式(6)可得到各时段的区域电力能耗、化石能源消耗系数，如表2所示。

表2某日9:00-12:00区域电力能耗、化石能源消耗系数

清洁能源发电量的占比ξ^FE和ξ^CE发生改变，即使系统总负荷不变，各时段有不同的γ^e_loss和γ^c_loss，体现了其时间特性。

算例2：基于IEEE30节点系统，设定机组3、6为清洁能源机组，白天出力较小，夜晚出力较大，由式(3)得到清洁能源机组供电能耗为153.5g/kWh。基于系统潮流分布及潮流追踪结果，可以得到各个时段在系统各节点处的电力能耗系数γ^e和电力化石能源消耗系数γ^c，具有时间特性和空间特性。图4中描绘了 9:00的各节点能耗、化石能源消耗系数，各节点γ^e的值大于等于γ^c的值；图5 选取3个典型节点从时间尺度观察节点的电力能耗系数和系统侧的清洁电力出力占比在24时段中的走向，说明电源结构中的清洁电力占比越高，整个系统的能耗水平就越低。

3)建立基期用户侧能耗折算模型。为保证在基期和报告期的用能效果的一致性，根据能量守恒原则，设基期和报告期终端设备有效做功均为Q_mec(MJ)，基期的用户侧终端设备能耗量为

所对应的能源热值为H_base,energy(MJ/g)，报告期的用户侧用电量为

(kWh)，则有以下等式：

式中：

为基期用户侧总能效；

为报告期用户侧总能效。基期终端设备的能耗量用报告期的终端设备能耗量及运行数据表征为：

4)建立电能替代项目的节能减排指标计算模型。

4.1)建立电能替代项目节电力计算模型。采集电能替代项目的基期和报告期在电力高峰时期的用电量数据，分别为

和

(kWh)，相减除以高峰时段的时间得到节电力P^S(kW)为：

式中：ΔT_peak为电力高峰时段对应的小时数(h)。若项目具有需求响应特性，可使得报告期高峰时期

4.2)建立电能替代项目节能量计算模型。计算中涉及不同形式的能源，节能量化模型推导时基于热值下的统一量纲，最终结果利用标准煤当量来表征。转化到标准煤当量下的基期全过程能耗

为：

式中：μ^loss为化石能源运输的损耗率；η_product为化石能源生产过程的平均收率。

转化到标准煤当量下的报告期全过程能耗

为：

式中：

为报告期t时段终端用电量(kWh)，存在关系

再将基期和报告期能耗相减的得到节能量：

若项目具有储能，在t″时段可将储能设备中的电力反馈至电网，修正后的节能量为：

式中：Q^r(t″)为t″时段储能向电网的馈电量(kWh)。

4.3)建立电能替代项目减排量计算模型。主要考量CO₂、SO₂、NO_x、HC 和粉尘等物质在报告期比基期减少的排放量。根据能源形式和燃烧条件，分别计算项目基期和报告期的排放量，然后相减得到项目的减排量。对于项目基期，化石能源燃烧产生的有害气体排放为G_base，可表示为：

式中：

为基期化石能源燃烧对应的气体排放转化因子。

对于项目报告期，发电机组产生的有害气体排放为G_reporting，可表示为：

式中：

为报告期发电机组耗煤对应的气体排放转化因子。

则项目的有害气体减排量G^R即为：

最后以电动汽车作为典型电能替代项目，根据上述方法并计及需求响应功能和储能对项目的节能减排效果进行评估，并求取节能减排指标，包括节电力、节能量和减排量。

1)设在区域电网高峰(含尖峰)时段，电动汽车在充电桩处的充电电量为Q_ev,peak(kWh)，可以根据充电桩统计数据得到。项目基期用电量为0，则电动汽车节电力

(kW)为：

式中：T_ev,peak为高峰时段对应的小时数(h)。

2)设时段t为电动汽车充电时段，时段t’为电动汽车行驶时段，基期的油耗数据可由报告期电耗数据表示为：

式中：Q_ev为充电桩的充电量计量(kWh)；η_c为充电桩充电效率；η_batt为电池充放电效率；η_ev为电动机效率；ξ_ev-drive为行驶时消耗的电量占上次充电电量的百分比；L_ev为汽车油箱的耗油量计量(L)；H_petrol为汽油热值(MJ/L)；η_fuel为发动机燃油效率。

3)项目基期的石油总耗量与项目报告期归算到系统侧的标准煤总耗量相减即可得到项目总结能量，归一化后为：

式中：

为电动汽车每行驶1km的节能量(g/km)；s_ev为行驶路程(km)；

为运输汽油的损耗率；η_petrol为石油提炼汽油的平均收率；

为电动汽车充电时的电力能耗系数(g/kWh)。

当电动汽车在V2G模式下运行时，可以在电网高峰时段将汽车电池中剩余的部分电量馈入电网。则节能量计算中，报告期能耗需要减去反馈回电网的能量，在V2G模式下的节能量表示为：

式中：

为t″时段电动汽车向电网的馈电量(kWh)；

为电动汽车电池向电网馈电时段的电力能耗系数(g/kWh)。

4)项目的有害气体减排量

(g/km)为：

设电动汽车充电站设置在14节点处，单台电动汽车的电池容量Q_cap-ev为 49.5kWh，慢充模式下，将电池完全充满需要5个小时。取η_c＝99％，则充电桩需要提供50kWh的电量将电池充满，工作在恒压充电状态时在充电桩处的平均充电功率为10kW。

无序充电模式下节电力为-10kW，有序充电模式下节电力为0。可见电动汽车的有序充电可以避免对电网高峰负荷产生冲击，将充电负荷“移”至低谷时段并可增加低谷时期的清洁电力消纳。

燃油汽车η_fuel取25％，汽油生产运输数据

η_petrol＝79％。汽油的热值为43.07MJ/kg，汽油密度取0.72kg/L，则H_petrol＝31.01MJ/L。电动汽车的η_ev＝90％，η_batt＝90％。

设电动汽车行驶消耗了电池一半的电量，即ξ_ev-drive＝0.5，则对应基期燃油汽车耗油量为9.3L。统计数据显示该车行驶了125km。节能情况如表3所示，V2G 模式是在有序充电的基础上，在时段8和时段9分别向电网提供5kWh电量。节电量由节能量除以相应时段的电力能耗系数得到。

表3单台电动汽车的节能情况计算结果

国四标准中规定轻型汽车的百公里污染物排放限值为8gNO_x、10gHC、2.5g 粉尘，燃油汽车发动机每消耗1L汽油产生2260gCO₂和0.295gSO₂；火电机组每消耗1g标准煤，将释放2.4925gCO₂、0.075SO₂、0.0375NO_x和0.68g粉尘到大气中。

将燃油汽车的汽油耗量折算到生产环节，电动汽车化石能源耗量折算到机组燃煤，单台汽车每公里所消耗的化石能源及有害气体减排量如表4所示。

表4单台电动汽车每公里的化石能源消耗情况

Claims (5)

1.一种电能替代项目节能减排效果评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立广义节能下节能减排评价指标，并进行分类、分析项目分类与各项评价指标的关联性；

2)提出电力能耗系数和电力化石能源消耗系数，分别表征电力系统的供电能耗和供电化石能源消耗；包括以下步骤：

2.1)电力能耗系数γ^e和电力化石能源消耗系数γ^c是电力系统中某一用户侧节点消费1kWh电量所造成的等效于系统侧的一次能源耗量和化石能源耗量；

计算单台发电机组的供电能耗与供电化石能源消耗：

火电机组k对用户供应电力的供电能耗与供电化石能源消耗相等，均等于其供电煤耗，不同的负荷率下机组供电煤耗和供电效率不同：

上式中η_FE为火电机组的供电效率，ec_Gk为供电煤耗，ξ_l为机组负荷率，f_kkp(ξ_l)为机组负荷率与供电煤耗之间的函数关系，H_ele为电力热值，H_coal为标准煤的热值；

清洁能源机组供电化石能源消耗为零，根据供电效率，清洁能源机组的供电能耗由下式计算：

式中：ec_Gl为清洁能源机组的供电能耗；η_CE为清洁能源机组的供电效率；

2.2)建立基于区域内机组发电曲线的计算模型：

根据各机组出力曲线，通过积分的方式计算出用户用电时段内各火电机组和大型清洁能源机组的发电量；然后进行分类相加，计算出t时段区域火电机组总发电量Q_FE(t)和清洁能源机组总发电量Q_CE(t)，设项目所在区域电源结构中火电机组的占比为ξ^FE(t)，清洁能源机组的占比为ξ^CE(t)：

考虑网络传输损耗和机组供电效率，推导出电力能耗系数和电力化石能源消耗系数为：

上式中：γ^e_loss为计及网损的电力能耗系数，γ^c_loss为计及网损的电力化石能源消耗系数，σ_loss为项目所在区域配电网的网损率，

为清洁能源机组的区域平均供电效率，

为区域火电机组平均供电煤耗；由各火电机组供电煤耗平均值加权得到：

上式中：Q_FE,k(t)为火电机组k在t时段的发电量，n_{G_FE}为区域火电机组数量；

2.3)建立基于电网负荷节点的计算模型：

在发电成本最小的目标函数和系统功率平衡约束、网络安全约束下，采用直流最优潮流模型得到系统的潮流分布，根据潮流计算结果，采用基于比例共享原则的潮流追踪的思想获得的γ^e值和γ^c值，表征不同时段、不同节点的用电能耗差异；

2.4)建立负荷的用电能耗和用电化石能源消耗计算模型，

在项目运行中，t时段的实际用电能耗和用电化石能源消耗由下式表示：

E_e(t)＝γ(t)Q_e(t)＝γ(t)P_e(t)t_△

上式中E_e(t)为某项目某时段的用电能耗或化石能源消耗(g)，γ(t)为电力能耗或化石能源消耗系数，Q_e(t)为项目用电量，P_e(t)为项目用电平均功率，t_△为时段时长；

3)建立基期用户侧能耗折算模型，分析电能替代项目的基期和报告期的技术特征；

4)建立电能替代项目的节能减排指标计算模型：采用所述步骤3)中的基期用户侧能耗折算进一步计算出基期全过程能耗，利用报告期运行数据表征报告期全过程能耗，并基于步骤1)的关联性分析结果进行修正。

2.根据权利要求1所述的电能替代项目节能减排效果评价方法，其特征在于，所述步骤1)建立广义节能下节能减排评价指标包括负荷平抑性指标：节电力P^S；资源友好性指标：节能量E^S；环境兼容性指标：减排量G^R。

3.根据权利要求1所述的电能替代项目节能减排效果评价方法，其特征在于，所述步骤3)根据能量守恒原则，设基期和报告期终端设备有效做功均为Q_mec，基期的用户侧终端设备能耗量为

所对应的能源热值为H_base,energy，报告期的用户侧用电量为

则有以下等式：

上式中

为基期用户侧总能效，

为报告期用户侧总能效；基期终端设备的能耗量用报告期的终端设备能耗量及运行数据表征为：

4.根据权利要求1所述的一种电能替代项目节能减排效果评价方法，其特征在于，步骤4)包括以下步骤：

4.1)建立电能替代项目节电力计算模型，采集电能替代项目的基期和报告期在电力高峰时期的用电量数据，分别为

和

相减除以高峰时段的时间得到节电力P^S为：

上式中△T_peak为电力高峰时段对应的小时数，若项目具有需求响应特性，使得报告期高峰时期

4.2)建立电能替代项目节能量计算模型，计算中涉及不同形式的能源，节能量化模型推导时基于热值下的统一量纲，最终结果利用标准煤当量来表征，转化到标准煤当量下的基期全过程能耗

为：

上式中μ^loss为化石能源运输的损耗率，η_product为化石能源生产过程的平均收率；

转化到标准煤当量下的报告期全过程能耗

为：

上式中

为报告期t时段终端用电量，存在关系

再将基期和报告期能耗相减的得到节能量：

若项目具有储能，在t”时段将储能设备中的电力反馈至电网，修正后的节能量为：

上式中Q^r(t”)为t”时段储能向电网的馈电量；

4.3)建立电能替代项目减排量计算模型，对于项目基期，化石能源燃烧产生的有害气体排放为G_base，表示为：

上式中

为基期化石能源燃烧对应的气体排放转化因子；

对于项目报告期，发电机组产生的有害气体排放为G_reporting，表示为：

上式中

为报告期发电机组耗煤对应的气体排放转化因子；

则项目的有害气体减排量G^R(g)即为：

5.一种将权利要求3所述电能替代项目节能减排效果评价方法用于电动汽车的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设在区域电网高峰时段，电动汽车在充电桩处的充电电量为Q_ev,peak，根据充电桩统计数据得到，项目基期用电量为0，则电动汽车节电力

为：

上式中T_ev,peak为高峰时段对应的小时数(h)；

2)设时段t为电动汽车充电时段，时段t’为电动汽车行驶时段，基期的油耗数据由报告期电耗数据表示为：

上式中Q_ev为充电桩的充电量计量，η_c为充电桩充电效率，η_batt为电池充放电效率，η_ev为电动机效率，ξ_ev-drive为行驶时消耗的电量占上次充电电量的百分比，L_ev为汽车油箱的耗油量计量，H_petrol为汽油热值，η_fuel为发动机燃油效率；

3)项目基期的石油总耗量与项目报告期归算到发电侧的标准煤总耗量相减即得到项目总结能量，归一化后为：

上式中

为电动汽车每行驶1km的节能量，s_ev为行驶路程，

为运输汽油的损耗率，η_petrol为石油提炼汽油的平均收率，

为电动汽车充电时的电力能耗系数；

当电动汽车在V2G模式下运行时，在电网高峰时段将汽车电池中剩余的部分电量馈入电网，则节能量计算中，报告期能耗需要减去反馈回电网的能量，在V2G模式下的节能量表示为：

上式中

为t”时段电动汽车向电网的馈电量，

为电动汽车电池向电网馈电时段的电力能耗系数；

4)项目的有害气体减排量

为：

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