CN113723870B - 一种分布式发电co2减排核算方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种分布式发电co2减排核算方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于低碳减排技术领域，具体涉及一种分布式发电CO2减排核算方法、装置、设备及介质。包括以下步骤：获取分布式发电用户发电数据；获取预设区域内电碳折算参数；计算分布式发电的总发电量；基于分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量，代入预设的二氧化碳减排量模型，得到分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量。本发明通过综合考虑预设区域内分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量准确计算出电碳折算系数，在不同的地区均可以准确计算出分布式发电相对于传统发电减少的二氧化碳排放量。

Description

一种分布式发电CO2减排核算方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明属于低碳减排技术领域，具体涉及一种分布式发电CO2减排核算方法、装置、设备及介质。
背景技术
改革开放以来，我国能源行业快速发展，已成为全球最大的能源生产国、消费国，有力支撑了经济社会发展。但是，我国能源结构长期以煤为主，油气对外依存度高，是全球最大的碳排放国家，能源清洁低碳转型要求紧迫。构建以新能源为主体的新型电力系统，是能源电力行业服务碳达峰、碳中和的重要责任和使命。以新能源为主体的新型电力系统，对于推动构建清洁低碳安全高效的能源体系、更好地服务碳达峰、碳中和，具有十分重要的意义。
伴随新型电力系统的构建，越来越多的分布式清洁能源电源将接入电网，结合中国碳排放目标，需要对分布式清洁能源发电的减碳效果进行计算。目前，碳排放计算主要针对能源生产侧和消费侧实际二氧化碳排放情况，通过能源消耗量乘以相应排放因子进行计算，并没有结合地区整体情况对分布式清洁能源发电造成的二氧化碳减排量进行核算，且分布式发电二氧化碳减排尚无具体计算模型或方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式发电CO2减排核算方法、装置、设备及介质，以准确、直观的方法用于核算分布式发电系统相比于燃煤、燃气等发电系统减少的二氧化碳排放量，同时核算对应的绿色电力证明产量，并将其转化为经济收益，从而推动分布式发电的普及。
本发明采取下述技术方案予以实现：
第一方面，本发明提供一种分布式发电CO2减排核算方法，包括以下步骤：
获取分布式发电用户发电数据；
获取预设区域内电碳折算参数；
计算分布式发电的总发电量；
基于分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量，代入预设的二氧化碳减排量模型，得到分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量。
本发明的进一步改进在于：分布式发电用户为不直接与集中输电系统相连且电压等级小于等于35kV的电源。
本发明的进一步改进在于：所述分布式发电用户发电数据包括，分布式发电用户的发电类型、发电时间和单位时间的发电功率，所述发电类型包括光伏发电、风力发电和水力发电。
本发明的进一步改进在于：所述电碳折算参数包括预设地区燃煤电厂发电量、燃煤电厂燃煤排放系数、预设地区燃气电厂发电量、气电排放因子值、外购电量和外购电综合排放系数。
本发明的进一步改进在于：所述计算分布式发电的总发电量时，先根据公式：
Figure 185689DEST_PATH_IMAGE001
计算预设区域内每种发电类型的总发电量，其中，i表示发电类型，j表示预设区域内用户编号，Gi为预设区域内i类发电类型的总发电量，Gi，j为预设区域内所有用户使用i类发电类型的发电量，gi，j为单位时间内的第j号用户使用i类发电类型的发电功率，t为gi，j的发电时间；
再根据公式：
Figure 521862DEST_PATH_IMAGE002
计算预设区域内分布式发电的总发电量，其中G分布表示预设区域内分布式发电的总发电量。
本发明的进一步改进在于：预设的二氧化碳减排量模型为：
Figure 198831DEST_PATH_IMAGE003
根据预设的二氧化碳减排量模型，计算得到预设区域内分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量W分布；其中，EF为预设区域内的电碳折算系数：
Figure 371186DEST_PATH_IMAGE004
式中，C本地燃煤为预设地区燃煤电厂发电量，EF本地燃煤为燃煤电厂燃煤排放系数，C本地燃气为预设地区燃气电厂发电量，EF本地燃气为气电排放因子值为0.405tCO2/MWh，D外购电为外购电量，EF外购电为外购电综合排放系数。
本发明的进一步改进在于：还包括计算分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量带来的经济收益步骤，具体包括以下步骤：
获取碳交易市场日均成交价；
预设区域内分布式发电的发电收益P分布：
Figure 526224DEST_PATH_IMAGE005
式中，P分布为预设区域内分布式发电的发电收益，p为碳交易平台日均成交价。
第二方面，本发明提供一种分布式发电CO2减排核算装置，包括：
发电数据获取模块，用于获取预设区域内分布式发电用户发电数据，包括每户的发电类型、发电时间和单位时间的发电功率；
电碳折算参数获取模块，用于获取预设区域内电碳折算参数，包括电碳折算参数包括预设地区燃煤电厂发电量、燃煤电厂燃煤排放系数、预设地区燃气电厂发电量、气电排放因子值、外购电量和外购电综合排放系数；
分布式发电量计算模块，用于根据分布式发电用户发电数据计算预设区域内分布式发电的总发电量；
二氧化碳减排量计算模块，用于基于分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量，代入预设的二氧化碳减排量模型，得到分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量。
第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种分布式发电CO2减排核算方法。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种分布式发电CO2减排核算方法。
由上述实施例可以看出，与现有技术相比，本申请的优点在于：
1、本发明通过综合考虑预设区域内分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量准确计算出电碳折算系数，在不同的地区均可以准确计算出分布式发电相对于传统发电减少的二氧化碳排放量。
2、本发明在发电量计算中，根据分布式清洁能源出力波动大的特点，采用发电功率与时间的积分进行发电量计算，与传统发电量由装机容量和等效利用小时数计算不同，可以更准确的反映清洁能源实际发电情况，使收益计算更准确。
3、本发明通过采集用户发电数据和电碳折算参数计算预设区域内的分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量，并与碳交易市场日均成交价结合，计算得到分布式发电带来的经济效益，将分布式发电获得的收益进行量化，从而推动分布式发电发展。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种分布式发电CO2减排核算方法的流程图；
图2为本发明一种分布式发电CO2减排核算装置的系统框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
如图1所示，一种分布式发电CO2减排核算方法包括以下步骤：
获取分布式发电用户发电数据，分布式电源即不直接与集中输电系统相连的35kV及以下电压等级的电源，获取并统计分布式发电用户发电数据，包括分布式发电用户的发电类型、发电时间和单位时间的发电功率，所述发电类型包括光伏发电、风力发电和水力发电。
获取预设区域内电碳折算参数，包括预设地区燃煤电厂发电量、燃煤电厂燃煤排放系数、预设地区燃气电厂发电量、气电排放因子值、外购电量和外购电综合排放系数。
计算分布式发电的总发电量，先根据公式：
Figure 733214DEST_PATH_IMAGE006
计算预设区域内每种发电类型的总发电量，其中，i表示发电类型，j表示预设区域内用户编号，Gi为预设区域内i类发电类型的总发电量，Gi，j为预设区域内所有用户使用i类发电类型的发电量，gi，j为单位时间内的第j号用户使用i类发电类型的发电功率，t为gi，j的发电时间；
再根据公式：
Figure 581085DEST_PATH_IMAGE007
计算预设区域内分布式发电的总发电量，其中G分布表示预设区域内分布式发电的总发电量。
预设的二氧化碳减排量模型为：
Figure 240736DEST_PATH_IMAGE003
根据预设的二氧化碳减排量模型，计算得到预设区域内分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量W分布；其中，EF为预设区域内的电碳折算系数：
Figure 199465DEST_PATH_IMAGE008
式中，C本地燃煤为预设地区燃煤电厂发电量，EF本地燃煤为燃煤电厂燃煤排放系数，C本地燃气为预设地区燃气电厂发电量，EF本地燃气为气电排放因子值为0.405tCO2/MWh，D外购电为外购电量，EF外购电为外购电综合排放系数。
还包括计算分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量带来的经济收益步骤，具体包括以下步骤：
获取碳交易市场日均成交价，从地方碳交易平台收集地区碳交易市场每日的成交价格与成交量，从中国碳交易网数据库或地区碳交易市场数据库搜集指定地区的碳交易日均成交价格；
预设区域内分布式发电的发电收益P分布：
Figure 244650DEST_PATH_IMAGE009
式中，P分布为预设区域内分布式发电的发电收益，p为碳交易平台日均成交价。
计算单个分布式发电用户二氧化碳减排量，由于分布式发电量增加等效代替了区域其他部分综合发电量，先根据公式：
Figure 263422DEST_PATH_IMAGE010
其中，Wi，j表示i发电类型第j个用户二氧化碳减排量，Gi，j表示i发电类型第j个用户分布式发电电量，EF表示地区电力碳排放因子，获得单个用户i发电类型的二氧化碳减排量；
再计算单个分布式发电用户清洁发电收益，根据碳排放权交易市场机制，加射用户采用分布式清洁能源发电前排放量等于其二氧化碳排放配额，故其引入分布式清洁能源发电后，其减少的二氧化碳排放量可参与碳权交易，其计算公式为：
Figure 410369DEST_PATH_IMAGE011
其中，Pi，j表示i发电类型第j个用户发电收益，Wi，j表示i发电类型第j个用户二氧化碳减排量，p表示碳交易平台日均成交价。
实施例2
如图2所示，一种分布式发电CO2减排核算装置，包括：
发电数据获取模块，用于获取预设区域内分布式发电用户发电数据，包括每户的发电类型、发电时间和单位时间的发电功率；
电碳折算参数获取模块，用于获取预设区域内电碳折算参数包括电碳折算参数包括预设地区燃煤电厂发电量、燃煤电厂燃煤排放系数、预设地区燃气电厂发电量、气电排放因子值、外购电量和外购电综合排放系数；
分布式发电量计算模块，用于根据分布式发电用户发电数据计算预设区域内分布式发电的总发电量；
二氧化碳减排量计算模块，用于基于分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量，代入预设的二氧化碳减排量模型，得到分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量。
实施例3
本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例1所述一种分布式发电CO2减排核算方法。
实施例4
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述一种分布式发电CO2减排核算方法。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：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应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分布式发电CO2减排核算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取分布式发电用户发电数据；
所述分布式发电用户发电数据包括，分布式发电用户的发电类型、发电时间和单位时间的发电功率，所述发电类型包括光伏发电、风力发电和水力发电；
获取预设区域内电碳折算参数；
所述电碳折算参数包括预设地区燃煤电厂发电量、燃煤电厂燃煤排放系数、预设地区燃气电厂发电量、气电排放因子值、外购电量和外购电综合排放系数；
计算分布式发电的总发电量；
基于分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量，代入预设的二氧化碳减排量模型，得到分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量；
所述计算分布式发电的总发电量时，先根据公式：
Figure 67903DEST_PATH_IMAGE001
计算预设区域内每种发电类型的总发电量，其中，i表示发电类型，j表示预设区域内用户编号，Gi为预设区域内i类发电类型的总发电量，Gi，j为预设区域内所有用户使用i类发电类型的发电量，gi，j为单位时间内的第j号用户使用i类发电类型的发电功率，t为gi，j的发电时间；
再根据公式：
Figure 77447DEST_PATH_IMAGE002
计算预设区域内分布式发电的总发电量，其中G分布表示预设区域内分布式发电的总发电量；
预设的二氧化碳减排量模型为：
Figure 455339DEST_PATH_IMAGE003
；
根据预设的二氧化碳减排量模型，计算得到预设区域内分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量W分布；其中，EF为预设区域内的电碳折算系数：
Figure 524926DEST_PATH_IMAGE004
式中，C本地燃煤为预设地区燃煤电厂发电量，EF本地燃煤为燃煤电厂燃煤排放系数，C本地燃气为预设地区燃气电厂发电量，EF本地燃气为气电排放因子值为0.405tCO2/MWh，D外购电为外购电量，EF外购电为外购电综合排放系数。
2.根据权利要求1所述的一种分布式发电CO2减排核算方法，其特征在于，分布式发电用户为不直接与集中输电系统相连且电压等级小于等于35kV的电源。
3.根据权利要求1所述的一种分布式发电CO2减排核算方法，其特征在于，还包括计算分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量带来的经济收益步骤，具体包括以下步骤：
获取碳交易市场日均成交价；
预设区域内分布式发电的发电收益P分布：
Figure 988268DEST_PATH_IMAGE005
式中，P分布为预设区域内分布式发电的发电收益，p为碳交易平台日均成交价。
4.一种分布式发电CO2减排核算装置，其特征在于，包括：
发电数据获取模块，用于获取预设区域内分布式发电用户发电数据，包括每户的发电类型、发电时间和单位时间的发电功率；
电碳折算参数获取模块，用于获取预设区域内电碳折算参数，包括电碳折算参数包括预设地区燃煤电厂发电量、燃煤电厂燃煤排放系数、预设地区燃气电厂发电量、气电排放因子值、外购电量和外购电综合排放系数；
分布式发电量计算模块，用于根据分布式发电用户发电数据计算预设区域内分布式发电的总发电量；
二氧化碳减排量计算模块，用于基于分布式发电用户发电数据、预设区域内电碳折算参数和分布式发电的总发电量，代入预设的二氧化碳减排量模型，得到分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量；
所述计算预设区域内分布式发电的总发电量时，先根据公式：
Figure 801503DEST_PATH_IMAGE006
计算预设区域内每种发电类型的总发电量，其中，i表示发电类型，j表示预设区域内用户编号，Gi为预设区域内i类发电类型的总发电量，Gi，j为预设区域内所有用户使用i类发电类型的发电量，gi，j为单位时间内的第j号用户使用i类发电类型的发电功率，t为gi，j的发电时间；
再根据公式：
Figure 33902DEST_PATH_IMAGE007
计算预设区域内分布式发电的总发电量，其中G分布表示预设区域内分布式发电的总发电量；
预设的二氧化碳减排量模型为：
Figure 789237DEST_PATH_IMAGE003
；
根据预设的二氧化碳减排量模型，计算得到预设区域内分布式发电过程中产生的二氧化碳减排量W分布；其中，EF为预设区域内的电碳折算系数：
Figure 739875DEST_PATH_IMAGE004
式中，C本地燃煤为预设地区燃煤电厂发电量，EF本地燃煤为燃煤电厂燃煤排放系数，C本地燃气为预设地区燃气电厂发电量，EF本地燃气为气电排放因子值为0.405tCO2/MWh，D外购电为外购电量，EF外购电为外购电综合排放系数。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，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3中任一项所述一种分布式发电CO2减排核算方法。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，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3中任一项所述一种分布式发电CO2减排核算方法。
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