CN113516371A - 一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法 - Google Patents

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CN113516371A CN202110664133.9A CN202110664133A CN113516371A CN 113516371 A CN113516371 A CN 113516371A CN 202110664133 A CN202110664133 A CN 202110664133A CN 113516371 A CN113516371 A CN 113516371A
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Abstract

本发明实施例提供了一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，包括以下步骤：采集数据样本，所述数据样本包括用电量、用水量、天然气消费量、蒸汽消费量、原煤消费量、清洁能源消纳量；对所述数据样本进行数据预处理，清洗修正异常数据；利用经过清洗修正的数据建立碳排放量核算模型；将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，并将根据不同类别碳排放量，求得碳排放总量；根据碳排放总量测算单位产值碳排放强度或单位产量碳排放强度。该方法为碳排强度及碳源结构实时监测分析提供了新的方向和思路。准确及时测算碳排放。

Description

一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法。
背景技术
当前，中国已经明确提出实现碳中和的时间点，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这是中国对国际社会的承诺，也是对国内的动员令。我国承诺2030年风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上，2025年、2030年，非化石能源占能源消费总量比重提高到20％、25％左右。2020年12月，生态环境部发布《碳排放权交易管理办法(试行)》，2021年3月，国家电网公司发也布碳达峰碳中和行动方案，提出加快构建清洁低碳、安全高效能源体系，持续推进碳减排，明确了推动能源电力转型主要实践、研究路径以及行动方案，从多方助力碳达峰、碳中和的实现。
在此背景下，对于碳排放情况的研究愈发重要。
目前，针对碳排放的核算多是从生产侧出发。能源大数据中心是通过将能源数据与政府、企业、能源上下游数据汇聚整合、共享交换和挖掘分析，促进政府决策科学化、社会治理精准化、公共服务高效化，赋能实体经济，推动产业转型，助力数字化建设，更好地服务经济社会发展和人民生活改善的一种数据中心。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前对于全口径的碳排放核算还比较缺乏，在核算中更是缺乏实时可靠的数据来源，无法准确的测算。不能保证核算的准确性和及时性，具有滞后性，无法满足对于碳排放强度的全面评价和碳源结构的精准区分的需求，如何科学合理地及时测算全口径碳排放强度和碳源结构，是研究主要面临的问题。
申请人发现现有技术中至少存在如下问题：不能准确及时测算碳排放，具有滞后性，无法满足对于碳排放强度的全面评价和碳源结构的精准区分的需求。
发明内容
本发明实施例所解决的技术问题是不能准确及时测算碳排放，具有滞后性，无法满足对于碳排放强度的全面评价和碳源结构的精准区分的需求的问题。
为达上述目的，本发明提出了一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，包括以下步骤：
采集数据样本，所述数据样本包括用电量、用水量、天然气消费量、蒸汽消费量、原煤消费量、清洁能源消纳量；
对所述数据样本进行数据预处理，清洗修正异常数据；
利用经过清洗修正的数据建立碳排放量核算模型；
将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，并将根据不同类别碳排放量，求得碳排放总量。
根据碳排放总量测算单位产值碳排放强度或单位产量碳排放强度。
具体的，所述碳排放量核算模型为能源碳排放核算模型，模型如下：
碳排放总量＝直接碳排放量+间接碳排放量；
Figure BDA0003116584670000021
间接碳排放量＝用电量*电碳排放因子+用热量*热力碳排放因子。
具体的，所述测算单位产值碳排放强度，公式如下：
单位产值碳排放强度＝碳排放总量/产品价值合计。
具体的，所述测算单位产量碳排放强度，公式如下：
单位产量碳排放强度＝碳排放总量/产品产量合计。
具体的，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，包括：发电行业工艺碳排放量，所述
Figure BDA0003116584670000022
其中，CALk为第k种脱硫剂中碳酸盐消耗量，EFk为对应脱硫剂中碳酸盐的排放因子。
具体的，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：钢铁行业碳排放量，所述钢铁行业碳排放量＝E熔剂+E电极+E原料
其中
Figure BDA0003116584670000023
其中，E熔剂为熔剂消耗产生的CO2排放量，单位为吨，
Pi为核算和报告期内第i种熔剂的净消耗量，单位为吨，
EFi为第i种熔剂的CO2排放因子，即，一吨溶剂排放多少吨二氧化碳，
i为消耗熔剂的种类；
E电极＝P电极×EF电极，
其中，E电极为电极消耗产生的CO2排放量，单位为吨，
P电极为核算和报告期内电炉炼钢及精炼炉等消耗的电极量，单位为吨，
EF电极为电炉炼钢及精炼炉所消耗电极的CO2排放因子，即，一顿电炉炼钢及精炼炉排放多少吨二氧化碳；
Figure BDA0003116584670000031
其中，E原料为外购生铁、铁合金、直接还原铁等其他含碳原料消耗而产生的CO2排放量，单位为吨，
Mi为核算和报告期内第i种含碳原料的购入量，单位为吨，
EFi为第i种购入含碳原料的CO2排放因子，即，一吨原料排放多少吨二氧化碳，
i为外购含碳原料类型。
具体的，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：化工行业工艺碳排放量，所述化工行业工艺碳排放量＝E原料+E碳酸盐；
Figure BDA0003116584670000032
其中，r为进入企业边界的原材料种类；
ADr为原材料r的投入量，对固体或液体原料以吨为单位，对气体原料以万立方米为单位；
CCr为原材料r的含碳量，对固体或液体原料来说是每吨原料含多少吨碳，对气体原料每万立方米含多少吨碳；
p为流出企业边界的含碳产品种类；
ADp为含碳产品p的产量，对固体或液体产品以吨为单位，对气体产品以万立方米为单位；
CCp为含碳产品p的含碳量，对固体或液体产品以每吨产品含多少吨碳，对气体产品以每万立方米产品含多少吨碳；
w为流出企业边界且没有计入产品范畴的其它含碳输出物种类，如炉渣、粉尘、污泥等含碳的废物；
ADw为含碳废物w的输出量，单位为吨；
CCw为含碳废物w的含碳量，单位为吨，即，每吨废物w含多少吨碳。
E碳酸盐＝∑i(ADi·EFi·PURi)
其中，i为碳酸盐的种类；
ADi为碳酸盐i用于原材料、助熔剂和脱硫剂的总消费量，单位为吨；
CCi为碳酸盐i的CO2排放因子，即，每吨碳酸盐i排放多少吨二氧化碳；
PURi为碳酸盐i的纯度，单位为％。
具体的，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：有色金属行业工艺碳排放量，
所述有色金属行业工艺碳排放量＝AD草酸·EF草酸+∑(AD碳酸盐·EF碳酸盐)；
其中，AD草酸为核算和报告年度内的草酸消耗量，单位为吨；
AD碳酸盐为核算和报告年度内某种碳酸盐的消耗量，单位为吨；
EF草酸为草酸分解的二氧化碳排放因子，单位为每吨草酸分解出多少吨二氧化碳；
EF碳酸盐为某种碳酸盐分解的二氧化碳排放因子，单位为每吨碳酸盐分解出多少吨的二氧化碳。
具体的，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：造纸行业工艺碳排放量，所述造纸行业工艺碳排放量＝L·EL石灰；
其中，L为核算和报告年度内的石灰石原料消耗量，单位为吨；
EF石灰为煅烧石灰石的二氧化碳排放因子，即，煅烧每吨石灰石排放多少吨二氧化碳。
具体的，根据所述单位产值碳排放强度或所述单位产量碳排放强度构建碳排放强度基准值体系；
根据碳排放强度基准值体系选取各行业、各类产品生产消费全过程的碳排放强度基准值；
通过对比区域、行业、企业碳排强度和所述碳排放强度基准值，得到碳排放强度评价结果。
上述技术方案具有如下有益效果：本发明提出了一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，该方法通过对能源大数据中心和专业部门的能源、工艺过程数据采集处理，以碳排放因子法为基础，明确核算边界和碳排放因子取值，统计并核算区域/行业/企业碳排放量，并计算碳排放强度，然后对比单位碳排放基准得出评价结果，基于能源大数据中心测算碳源结构，该方法为碳排强度及碳源结构实时监测分析提供了新的方向和思路。准确及时测算碳排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法的第一种实施方式的流程图。
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。
本发明提供了一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，如图1所示，包括以下步骤：
S101：采集数据样本，所述数据样本包括用电量、用水量、天然气消费量、蒸汽消费量、原煤消费量、清洁能源消纳量；
采集样本数据，主要为监测地区每年的能源消费及工艺过程数据，包括用电量、用水量、天然气消费量、蒸汽消费量、原煤消费量、清洁能源消纳量等。
S102：对所述数据样本进行数据预处理，清洗修正异常数据；
S103：利用经过清洗修正的数据建立碳排放量核算模型；
S104：将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，并将根据不同类别碳排放量，求得碳排放总量；
S105：根据碳排放总量测算单位产值碳排放强度或单位产量碳排放强度。
所述碳排放量核算模型为能源碳排放核算模型，模型如下：
碳排放总量＝直接碳排放量+间接碳排放量；
Figure BDA0003116584670000051
间接碳排放量＝用电量*电碳排放因子+用热量*热力碳排放因子。
所述测算单位产值碳排放强度，公式如下：
单位产值碳排放强度＝碳排放总量/产品价值合计。
所述测算单位产量碳排放强度，公式如下：
单位产量碳排放强度＝碳排放总量/产品产量合计。
所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，包括：发电行业工艺碳排放量，所述
Figure BDA0003116584670000061
其中，CALk为第k种脱硫剂中碳酸盐消耗量，EFk为对应脱硫剂中碳酸盐的排放因子。
所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：钢铁行业碳排放量，所述钢铁行业碳排放量＝E熔剂+E电极+E原料
其中
Figure BDA0003116584670000062
其中，E熔剂为熔剂消耗产生的CO2排放量，单位为吨，
Pi为核算和报告期内第i种熔剂的净消耗量，单位为吨，
EFi为第i种熔剂的CO2排放因子，即，一吨溶剂排放多少吨二氧化碳，
i为消耗熔剂的种类；
E电极＝P电极×EF电极，
其中，E电极为电极消耗产生的CO2排放量，单位为吨，
P电极为核算和报告期内电炉炼钢及精炼炉等消耗的电极量，单位为吨，
EF电极为电炉炼钢及精炼炉所消耗电极的CO2排放因子，即，一顿电炉炼钢及精炼炉排放多少吨二氧化碳；
Figure BDA0003116584670000063
其中，E原料为外购生铁、铁合金、直接还原铁等其他含碳原料消耗而产生的CO2排放量，单位为吨，
Mi为核算和报告期内第i种含碳原料的购入量，单位为吨，
EFi为第i种购入含碳原料的CO2排放因子，即，一吨原料排放多少吨二氧化碳，
i为外购含碳原料类型。
所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：化工行业工艺碳排放量，所述化工行业工艺碳排放量＝E原料+E碳酸盐；
Figure BDA0003116584670000071
其中，r为进入企业边界的原材料种类；
ADr为原材料r的投入量，对固体或液体原料以吨为单位，对气体原料以万立方米为单位；
CCr为原材料r的含碳量，对固体或液体原料来说是每吨原料含多少吨碳，对气体原料每万立方米含多少吨碳；
p为流出企业边界的含碳产品种类；
ADp为含碳产品p的产量，对固体或液体产品以吨为单位，对气体产品以万立方米为单位；
CCp为含碳产品p的含碳量，对固体或液体产品以每吨产品含多少吨碳，对气体产品以每万立方米产品含多少吨碳；
w为流出企业边界且没有计入产品范畴的其它含碳输出物种类，如炉渣、粉尘、污泥等含碳的废物；
ADw为含碳废物w的输出量，单位为吨；
CCw为含碳废物w的含碳量，单位为吨，即，每吨废物w含多少吨碳。
E碳酸盐＝∑i(ADi·EFi·PURi)
其中，i为碳酸盐的种类；
ADi为碳酸盐i用于原材料、助熔剂和脱硫剂的总消费量，单位为吨；
CCi为碳酸盐i的CO2排放因子，即，每吨碳酸盐i排放多少吨二氧化碳；
PURi为碳酸盐i的纯度，单位为％。
所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：有色金属行业工艺碳排放量，
所述有色金属行业工艺碳排放量＝AD草酸·EF草酸+∑(AD碳酸盐·EF碳酸盐)；
其中，AD草酸为核算和报告年度内的草酸消耗量，单位为吨；
AD碳酸盐为核算和报告年度内某种碳酸盐的消耗量，单位为吨；
EF草酸为草酸分解的二氧化碳排放因子，单位为每吨草酸分解出多少吨二氧化碳；
EF碳酸盐为某种碳酸盐分解的二氧化碳排放因子，单位为每吨碳酸盐分解出多少吨的二氧化碳。
所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：造纸行业工艺碳排放量，所述造纸行业工艺碳排放量＝L·EL石灰；
其中，L为核算和报告年度内的石灰石原料消耗量，单位为吨；
EF石灰为煅烧石灰石的二氧化碳排放因子，即，煅烧每吨石灰石排放多少吨二氧化碳。
根据所述单位产值碳排放强度或所述单位产量碳排放强度构建碳排放强度基准值体系；
根据碳排放强度基准值体系选取各行业、各类产品生产消费全过程的碳排放强度基准值；
通过对比区域、行业、企业碳排强度和所述碳排放强度基准值，得到碳排放强度评价结果。
本发明提出的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，该方法通过对能源大数据中心和专业部门的能源、工艺过程数据采集处理，以碳排放因子法为基础，明确核算边界和碳排放因子取值，统计并核算区域、行业、企业碳排放量，并计算碳排放强度，然后对比单位碳排放基准得出评价结果，基于能源大数据中心测算碳源结构，该方法为碳排强度及碳源结构实时监测分析提供了新的方向和思路。准确及时测算碳排放。
下面结合具体的应用实例对本发明实施例上述技术方案进行详细说明，实施过程中没有介绍到的技术细节，可以参考前文的相关描述。
实施例1：
一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，用于测算监测地区碳排放强度和碳源结构。该方法的运行步骤如下：
(1)基于能源大数据中心的数据采集与预处理
采集样本数据，主要为监测地区每年的能源消费及工艺过程数据，包括用电量、用水量、天然气消费量、蒸汽消费量、原煤消费量、清洁能源消纳量等。然后进行数据预处理，清洗修正异常数据。
(2)核算区域/行业/企业的能源/工艺碳排放量
建立碳排放量核算模型，代入监测地区数据，得出区域、行业、企业的各类碳排放量，并将根据不同类别碳排放量，最终求得碳排放总量。
(3)基于能源大数据中心的区域、行业、企业碳排强度测算
将碳排放强度分为单位产值碳排放强度和单位产量碳排放强度两种，分别建立测试模型，求得碳排放强度后对比基准值，得到评价结果。
(4)基于能源大数据中心的区域/行业/企业碳源结构测算
根据能源大数据中心清洁能源消纳相关数据及碳排放量核算结果，对区域/行业/企业碳源结构进行分析，得道结构构成情况结果。
为了使该测算方法能够指导实际建设并投入使用，同时减少不必要的计算，本专利采用分阶段碳排放量核算模型进行测算，首先根据监测地区自然条件、用能情况和工艺发展程度来进行碳排放全过程划分，再进行核算边界的界定、燃料活跃水平的计算，最终求得碳排放量。能源大数据中心应用于测算全过程，总体优化流程图如图2所示。
具体测算步骤如下：
Step1基于碳排放全过程的全口径核算模型
1.1能源碳排放核算模型
能源碳排放总量＝直接碳排放量+间接碳排放量
Figure BDA0003116584670000091
能源主要为一次能源，有原煤、天然气、水、油等，根据实际消费及采集情况而定。
间接碳排放量＝用电量*电碳排放因子+用热量*热力碳排放因子
1.2工艺碳排放核算模型
工业碳排放核算一般依据工艺过程实际情况及相关数据，分行业进行核算，主要行业如下：
(1)发电行业
Figure BDA0003116584670000092
其中，CALk为第k种脱硫剂中碳酸盐消耗量，EFk为对应脱硫剂中碳酸盐的排放因子。
(2)钢铁行业
工艺碳排放量＝E熔剂+E电极+E原料
Figure BDA0003116584670000093
其中，E熔剂为熔剂消耗产生的CO2排放量，单位为吨(tCO2)；
Pi为核算和报告期内第i种熔剂的净消耗量，单位为吨(t)；
EFi为第i种熔剂的CO2排放因子，单位为tCO2/t熔剂；
i为消耗熔剂的种类(白云石、石灰石等)。
E电极＝P电极×EF电极
其中，E电极为电极消耗产生的CO2排放量，单位为吨(tCO2)；
P电极为核算和报告期内电炉炼钢及精炼炉等消耗的电极量，单位为吨(t)；
EF电极为电炉炼钢及精炼炉等所消耗电极的CO2排放因子，单位为tCO2/t电极。
Figure BDA0003116584670000101
其中，E原料为外购生铁、铁合金、直接还原铁等其他含碳原料消耗而产生的CO2排放量，单位为吨(tCO2)；
Mi为核算和报告期内第i种含碳原料的购入量，单位为吨(t)；
EFi为第i种购入含碳原料的CO2排放因子，单位为tCO2/t原料；
i为外购含碳原料类型(如生铁、铁合金、直接还原铁等)。
(3)化工行业
工艺碳排放量＝E原料+E碳酸盐
Figure BDA0003116584670000102
其中，r为进入企业边界的原材料种类，如具体品种的化石燃料、具体名称的碳氢化合物、碳电极以及CO2原料；
ADr为原材料r的投入量，对固体或液体原料以吨为单位，对气体原料以万Nm3为单位；
CCr为原材料r的含碳量，对固体或液体原料以吨碳/吨原料为单位，对气体原料以吨碳/万Nm3为单位；
p为流出企业边界的含碳产品种类，包括各种具体名称的主产品、联产产品、副产品等；
ADp为含碳产品p的产量，对固体或液体产品以吨为单位，对气体产品以万Nm3为单位；
CCp为含碳产品p的含碳量，对固体或液体产品以吨碳/吨产品为单位，对气体产品以吨碳/万Nm3为单位；
w为流出企业边界且没有计入产品范畴的其它含碳输出物种类，如炉渣、粉尘、污泥等含碳的废物；
ADw为含碳废物w的输出量，单位为吨；
CCw为含碳废物w的含碳量，单位为吨碳/吨废物w。
E碳酸盐＝∑i(ADi·EFi·PURi)
其中，i为碳酸盐的种类；
ADi为碳酸盐i用于原材料、助熔剂和脱硫剂的总消费量，单位为吨；
CCi为碳酸盐i的CO2排放因子，单位为吨CO2/吨碳酸盐i；
PURi为碳酸盐i的纯度，单位为％。
(4)有色金属
工艺碳排放量＝AD草酸·EF草酸+∑(AD碳酸盐·EF碳酸盐)
其中，AD草酸为核算和报告年度内的草酸消耗量，单位为吨(t)；
AD碳酸盐为核算和报告年度内某种碳酸盐的消耗量，单位为吨(t)；
EF草酸为草酸分解的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨草酸(tCO2/t草酸)；
EF碳酸盐为某种碳酸盐分解的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨碳酸盐(tCO2/t碳酸盐)。
(5)造纸行业
工艺碳排放量＝L·EL石灰
其中，L为核算和报告年度内的石灰石原料消耗量，单位为吨(t)；
EF石灰为煅烧石灰石的二氧化碳排放因子，单位为吨二氧化碳/吨石灰石(tCO2/石灰石)。
Step2基于能源大数据中心的区域、行业、企业碳排强度测算
2.1测算单位产值碳排放强度
分区域/行业/企业进行测算，简易公式如下：
单位产值碳排放量＝碳排放总量/GDP(产品价值合计)
2.2测算单位产量碳排放强度
分区域、行业、企业进行测算，简易公式如下：
单位产量碳排放量＝碳排放总量/产品产量合计
Step3监测地区区域、行业、企业碳排强度评价
3.1确定监测地区基准值
构建分行业碳排放强度基准值体系，通过监测地区对能耗、碳排放等相关标准文件的梳理，选取各行业各类产品生产消费全过程的碳排放强度基准值。
3.2评价区域、行业、企业碳排强度
通过对比区域、行业、企业碳排强度和基准值，得到一个相对值，并根据这个相对值的阈值范围对比较结果进行评价。
阈值范围
Step4基于能源大数据中心的区域、行业、企业碳源结构测算
4.1区域、行业、企业碳排放量分类统计
在区分区域、行业、企业的基础上，将能源碳排放量分为电、热、煤、气、油等大类，在计算电力碳排放量时，需要减去清洁能源消纳电量，以避免零碳机组发电量对计算结果的干扰。
4.2测算区域、行业、企业碳源结构
基于个各类碳排放量的合计，测算碳源结构构成，与碳排放强度评价组成碳排放情况检查成果，进行可视化展示。
本发明提出了一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，该方法通过对能源大数据中心和专业部门的能源、工艺过程数据采集处理，以碳排放因子法为基础，明确核算边界和碳排放因子取值，统计并核算区域/行业/企业碳排放量，并计算碳排放强度，然后对比单位碳排放基准得出评价结果，最好基于能源大数据中心测算碳源结构，该方法为碳排强度及碳源结构实时监测分析提供了新的方向和思路。准确及时测算碳排放。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集数据样本，所述数据样本包括用电量、用水量、天然气消费量、蒸汽消费量、原煤消费量、清洁能源消纳量；
对所述数据样本进行数据预处理，清洗修正异常数据；
利用经过清洗修正的数据建立碳排放量核算模型；
将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，并将根据不同类别碳排放量，求得碳排放总量；
根据碳排放总量测算单位产值碳排放强度或单位产量碳排放强度。
2.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述碳排放量核算模型为能源碳排放核算模型，模型如下：
碳排放总量＝直接碳排放量+间接碳排放量；
Figure FDA0003116584660000011
间接碳排放量＝用电量*电碳排放因子+用热量*热力碳排放因子。
3.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述测算单位产值碳排放强度，公式如下：
单位产值碳排放强度＝碳排放总量/产品价值合计。
4.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述测算单位产量碳排放强度，公式如下：
单位产量碳排放强度＝碳排放总量/产品产量合计。
5.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，包括：发电行业工艺碳排放量，所述
Figure FDA0003116584660000012
其中，CALk为第k种脱硫剂中碳酸盐消耗量，EFk为对应脱硫剂中碳酸盐的排放因子。
6.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：钢铁行业碳排放量，所述钢铁行业碳排放量＝E熔剂+E电极+E原料
其中
Figure FDA0003116584660000013
其中，E熔剂为熔剂消耗产生的CO2排放量，单位为吨，
Pi为核算和报告期内第i种熔剂的净消耗量，单位为吨，
EFi为第i种熔剂的CO2排放因子，即，一吨溶剂排放多少吨二氧化碳，
i为消耗熔剂的种类；
E电极＝P电极×EF电极，
其中，E电极为电极消耗产生的CO2排放量，单位为吨，
P电极为核算和报告期内电炉炼钢及精炼炉等消耗的电极量，单位为吨，
EF电极为电炉炼钢及精炼炉所消耗电极的CO2排放因子，即，一顿电炉炼钢及精炼炉排放多少吨二氧化碳；
Figure FDA0003116584660000021
其中，E原料为外购生铁、铁合金、直接还原铁等其他含碳原料消耗而产生的CO2排放量，单位为吨，
Mi为核算和报告期内第i种含碳原料的购入量，单位为吨，
EFi为第i种购入含碳原料的CO2排放因子，即，一吨原料排放多少吨二氧化碳，，单位为吨；
i为外购含碳原料类型。
7.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：化工行业工艺碳排放量，所述化工行业工艺碳排放量＝E原料+E碳酸盐；
Figure FDA0003116584660000022
其中，r为进入企业边界的原材料种类；
ADr为原材料r的投入量，对固体或液体原料以吨为单位，对气体原料以万立方米为单位；
CCr为原材料r的含碳量，对固体或液体原料来说是每吨原料含多少吨碳，对气体原料每万立方米含多少吨碳；
p为流出企业边界的含碳产品种类；
ADp为含碳产品p的产量，对固体或液体产品以吨为单位，对气体产品以万立方米为单位；
CCp为含碳产品p的含碳量，对固体或液体产品以每吨产品含多少吨碳，对气体产品以每万立方米产品含多少吨碳；
w为流出企业边界且没有计入产品范畴的其它含碳输出物种类，如炉渣、粉尘、污泥等含碳的废物；
ADw为含碳废物w的输出量，单位为吨；
CCw为含碳废物w的含碳量，单位为吨，即，每吨废物w含多少吨碳；
E碳酸盐＝∑i(ADi·EFi·PURi)
其中，i为碳酸盐的种类；
ADi为碳酸盐i用于原材料、助熔剂和脱硫剂的总消费量，单位为吨；
CCi为碳酸盐i的CO2排放因子，即，每吨碳酸盐i排放多少吨二氧化碳，单位为吨；
PURi为碳酸盐i的纯度，单位为％。
8.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：有色金属行业工艺碳排放量，
所述有色金属行业工艺碳排放量＝AD草酸·EF草酸+∑(AD碳酸盐·EF碳酸盐)；
其中，AD草酸为核算和报告年度内的草酸消耗量，单位为吨；
AD碳酸盐为核算和报告年度内某种碳酸盐的消耗量，单位为吨；
EF草酸为草酸分解的二氧化碳排放因子，单位为每吨草酸分解出多少吨二氧化碳；
EF碳酸盐为某种碳酸盐分解的二氧化碳排放因子，单位为每吨碳酸盐分解出多少吨的二氧化碳。
9.根据权利要求1所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，所述将所监测地区数据代入所述碳排放量核算模型中，得出区域、行业、企业的碳排放量，还包括：造纸行业工艺碳排放量，所述造纸行业工艺碳排放量＝L·EL石灰；
其中，L为核算和报告年度内的石灰石原料消耗量，单位为吨；
EF石灰为煅烧石灰石的二氧化碳排放因子，即，煅烧每吨石灰石排放多少吨二氧化碳。
10.根据权利要求3或权利要求4所述的一种全口径碳排强度及碳源结构的测算方法，其特征在于，根据所述单位产值碳排放强度或所述单位产量碳排放强度构建碳排放强度基准值体系；
根据碳排放强度基准值体系选取各行业、各类产品生产消费全过程的碳排放强度基准值；
通过对比区域、行业、企业碳排强度和所述碳排放强度基准值，得到碳排放强度评价结果。
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