CN113505944A - 一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，其预测方法具体包括以下步骤：S1、通过采用气容量法和测硫采用碘液滴定法对相应的电力设施中的测定区域进行检验，检测当前区域中的碳流的具体数值，再对数值进行标记测定，根据不同区域位置的特性进行标记，之后将数值传导至处理分析仪中，来对碳排量进行测验，本发明涉及污染排放技术领域。该基于碳流计算的电力碳排放预测方法，能够进行精准和方便的测算，使得最终所测得的碳排放数值更加准确，而且能够有效的解决工作人员测算较为复杂的问题，有效的解决现有方法中碳流数值获取不够精准和碳排放计算不够便捷的问题。

Description

一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法
技术领域
本发明涉及污染排放技术领域，具体为一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法。
背景技术
温室气体排放，造成温室效应，使全球气温上升，地球在吸收太阳辐射的同时，本身也向外层空间辐射热量，其热辐射以3～30μm的长波红外线为主，当这样的长波辐射进入大气层时，易被某些分子量较大、极性较强的气体分子所吸收，由于红外线的能量较低，不足以导致分子键能的断裂，因此气体分子吸收红外线辐射后没有化学反应发生，而只是阻挡热量自地球向外逃逸，相当于地球和外层空间的一个绝热层，即“温室”的作用，大气中某些微量组分对地球长波辐射吸收作用使近地面热量得以保持，从而导致全球气温升高的现象被称为温室效应。
二氧化碳，一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为44.0095，常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03％-0.04％)，在物理性质方面，二氧化碳的熔点为-56.6℃(527kPa)，沸点为-78.5℃，密度比空气密度大(标准条件下)，溶于水。在化学性质方面，二氧化碳的化学性质不活泼，热稳定性很高(2000℃时仅有1.8％分解)，不能燃烧，通常也不支持燃烧，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因与水反应生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。
现有的电力系统碳流排放计算方法不够完善，最终所预测的碳排放数值不够准确，而且工作人员在测算时步骤也比较多，没有一种方便的方法能实现便捷分析，最终导致步骤极其复杂从而耽误测算进度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，解决了上述背景技术中所提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，其预测方法具体包括以下步骤：
S1、通过采用气容量法和测硫采用碘液滴定法对相应的电力设施中的测定区域进行检验，检测当前区域中的碳流的具体数值，再对数值进行标记测定，根据不同区域位置的特性进行标记，之后将数值传导至处理分析仪中，来对碳排量进行测验；
S2、电力设施中碳流的计算公式为：
Figure BDA0003193565950000021
上式的物理意义为：节点i的碳势由接入该节点的发电机组产生的碳排放流和从其他节点流入该节点的碳排放流共同作用决定，其中等号右端分和分母的含义分别为节点i受上述2类节点的碳排放流和潮流的贡献，根据碳排放流的性质，支路碳流密度ρs可由支路始端节点碳势替代，将上式改写为以下矩阵形式：
Figure BDA0003193565950000022
式中：n(i)n＝(0，0，...，1，...，0)，为N线单位行向量，其中第i个元素为1，根据节点有通量矩阵的定义，μ得到；
Figure BDA0003193565950000023
Figure BDA0003193565950000024
由上述双式可得；
Figure BDA0003193565950000025
由于pn矩阵为对角阵，将上式扩充至全系统维度，可得；
Figure BDA0003193565950000026
Figure BDA0003193565950000027
整理后可得系统所有节点的碳式计算公式为；
Figure BDA0003193565950000031
通过所建立的公式后在采取运用潮流计算计算出结果来计算电力系统碳排放流的分布；
S3、采用最简单的质量＝热量/比热/温度的测算方法，对所获取的碳流数据进行带入计算，所测得最终将会释放的二氧化碳总量，在对二氧化碳质量数值进行带入GWP计算温室效应极其排放空间，并进行记录；
S4、对计算所得的碳排放数据进行分析，检测其是否符合规定中每年单一企业的排放数值；
S5、根据检测所得的结构，计算减排量，在采用节能净化的方法，降低电力设施所要排放的碳量，避免超过标准排放数值。
优选的，所述S2中定义该矩阵的目的是为了描述，电力系统的有功潮流分布，从电力网络层面给定碳排放流分布的边界条件，该矩阵既包含电力网络的拓扑结构信息，又包含系统稳态有功潮流的分布信息。
优选的，所述碳流计算所用的仪器设备为006号高频碳流分析仪。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法。其有益效果为：该基于碳流计算的电力碳排放预测方法，能够进行精准和方便的测算，使得最终所测得的碳排放数值更加准确，而且能够有效的解决工作人员测算较为复杂的问题，有效的解决现有方法中碳流数值获取不够精准和碳排放计算不够便捷的问题。
附图说明
图1为本发明工作原理的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，其预测方法具体包括以下步骤：
S1、通过采用气容量法和测硫采用碘液滴定法对相应的电力设施中的测定区域进行检验，检测当前区域中的碳流的具体数值，再对数值进行标记测定，根据不同区域位置的特性进行标记，之后将数值传导至处理分析仪中，来对碳排量进行测验，碘量法是一种氧化还原滴定法，以碘作为氧化剂，或以碘化物(如碘化钾)作为还原剂进行滴定的方法，用于测定物质含量，极微量的碘与多羟基化合物淀粉相遇，也能立即形成深蓝色的配合物，这一性质在碘量法中得到应用，碘量法分为直接碘量法和间接碘量法，其中间接碘量法有分为剩余碘量法和置换碘量法，容量法：即“滴定法”。一般实验室滴定分析采用的是人工滴定法，它是根据指示剂的颜色变化指示滴定终点，然后目测标准溶液消耗体积，计算分析结果。自动电位滴定法是通过电位的变化，由仪器自动判断终点。为了比较仪器和人工滴定方法的测定结果，我们选用了酸价和过氧化值两个指标，分别用自动电位滴定法和人工滴定法进行样品分析；
S2、电力设施中碳流的计算公式为：
Figure BDA0003193565950000041
上式的物理意义为：节点i的碳势由接入该节点的发电机组产生的碳排放流和从其他节点流入该节点的碳排放流共同作用决定，其中等号右端分和分母的含义分别为节点i受上述2类节点的碳排放流和潮流的贡献，根据碳排放流的性质，支路碳流密度ρs可由支路始端节点碳势替代，将上式改写为以下矩阵形式：
Figure BDA0003193565950000051
式中：n(i)n＝(0，0，...，1，...，0)，为N线单位行向量，其中第i个元素为1，根据节点有通量矩阵的定义，μ得到；
Figure BDA0003193565950000052
Figure BDA0003193565950000053
由上述双式可得；
Figure BDA0003193565950000054
由于pn矩阵为对角阵，将上式扩充至全系统维度，可得；
Figure BDA0003193565950000055
Figure BDA0003193565950000056
整理后可得系统所有节点的碳式计算公式为；
Figure BDA0003193565950000057
通过所建立的公式后在采取运用潮流计算计算出结果来计算电力系统碳排放流的分布；
S3、采用最简单的质量＝热量/比热/温度的测算方法，对所获取的碳流数据进行带入计算，所测得最终将会释放的二氧化碳总量，在对二氧化碳质量数值进行带入GWP计算温室效应极其排放空间，并进行记录，GWP又称全球增温潜势，是基于充分混合的温室气体辐射特性的一个指数，用于衡量相对于二氧化碳的，在所选定时间内进行积分的，当前大气中某个给定的充分混合的温室气体单位质量的辐射强迫；
S4、对计算所得的碳排放数据进行分析，检测其是否符合规定中每年单一企业的排放数值；
S5、根据检测所得的结构，计算减排量，在采用节能净化的方法，降低电力设施所要排放的碳量，避免超过标准排放数值。
本发明中，S2中定义该矩阵的目的是为了描述，电力系统的有功潮流分布，从电力网络层面给定碳排放流分布的边界条件，该矩阵既包含电力网络的拓扑结构信息，又包含系统稳态有功潮流的分布信息，在电力工程中，“潮流”还特指电网各处电压(包括幅值与相角)、有功功率、无功功率等的分布，潮流的分布是运行调度单位和维修部门所必须知道的事项，而潮流计算，是指给定电网中一些参数、已知值和未知值中假设的初始值，通过重复迭代，最终求出潮流分布的精确值，常用方法有牛顿-拉夫逊法和PQ分解法。
本发明中，碳流计算所用的仪器设备为006号高频碳流分析仪，整机结构模块化一体化设计，真正实现了仪器的操作更简单、分析更快速、分析精度更高、仪器运行更可靠，高频炉采用大功率陶瓷电子管，大容量真空陶瓷电容，功率输出稳定可靠，高频炉程序升温、全自动恒温加热炉头、全自动清扫、全自动反吹排灰。气路部件包括电磁阀、气缸、气路管、气路接头全部采用世界知名品牌产品。气室恒温、高精度流量控制、专有窄带滤光片和红外热释电固体光锥型传感器，可有效检测ppm级的碳硫含量。

Claims (3)

1.一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，其预测方法具体包括以下步骤：
S1、通过采用气容量法和测硫采用碘液滴定法对相应的电力设施中的测定区域进行检验，检测当前区域中的碳流的具体数值，再对数值进行标记测定，根据不同区域位置的特性进行标记，之后将数值传导至处理分析仪中，来对碳排量进行测验；
S2、电力设施中碳流的计算公式为：
Figure FDA0003193565940000011
上式的物理意义为：节点i的碳势由接入该节点的发电机组产生的碳排放流和从其他节点流入该节点的碳排放流共同作用决定，其中等号右端分和分母的含义分别为节点i受上述2类节点的碳排放流和潮流的贡献，根据碳排放流的性质，支路碳流密度ρs可由支路始端节点碳势替代，将上式改写为以下矩阵形式：
Figure FDA0003193565940000012
式中：n(i)n＝(0，0，...，1，...，0)，为N线单位行向量，其中第i个元素为1，根据节点有通量矩阵的定义，μ得到；
Figure FDA0003193565940000013
Figure FDA0003193565940000014
由上述双式可得；
Figure FDA0003193565940000015
由于pn矩阵为对角阵，将上式扩充至全系统维度，可得；
Figure FDA0003193565940000016
Figure FDA0003193565940000017
整理后可得系统所有节点的碳式计算公式为；
Figure FDA0003193565940000018
通过所建立的公式后在采取运用潮流计算计算出结果来计算电力系统碳排放流的分布；
S3、采用最简单的质量＝热量/比热/温度的测算方法，对所获取的碳流数据进行带入计算，所测得最终将会释放的二氧化碳总量，在对二氧化碳质量数值进行带入GWP计算温室效应极其排放空间，并进行记录；
S4、对计算所得的碳排放数据进行分析，检测其是否符合规定中每年单一企业的排放数值；
S5、根据检测所得的结构，计算减排量，在采用节能净化的方法，降低电力设施所要排放的碳量，避免超过标准排放数值。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，其特征在于：所述S2中定义该矩阵的目的是为了描述，电力系统的有功潮流分布，从电力网络层面给定碳排放流分布的边界条件，该矩阵既包含电力网络的拓扑结构信息，又包含系统稳态有功潮流的分布信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于碳流计算的电力碳排放预测方法，其特征在于：所述碳流计算所用的仪器设备为006号高频碳流分析仪。
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