CN114118863A - 一种建筑可再生碳中和能源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑可再生碳中和能源系统，包括：建筑细化分析单元，用于基于建筑物各个能源消耗对象的全天运行频率、全天运行时长和消耗量峰值的增长速度，判断各个能源消耗对象是否为高消耗对象；能源替换分析单元，用于在能源消耗对象为高消耗对象时，基于高消耗对象可替换的能源种类数量以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值，判断是否替换高消耗对象的消耗能源；生态固碳单元，用于基于建筑物内绿植面积的增加速度以及绿植面积与建筑物占地面积的比值，判断建筑物的生态固碳效率是否合格。本发明对建筑物的能源进行分析，从而控制建筑能源的碳排放，间接提高了建筑物的碳中和效率。

Description

一种建筑可再生碳中和能源系统
技术领域
本发明涉及碳中和技术领域，具体涉及一种建筑可再生碳中和能源系统。
背景技术
可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能等非化石能源，可再生能源是绿色低碳清洁能源，是中国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分，对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。碳中和，节能减排术语，是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。
但是在现有技术中，建筑物对应可再生能源的碳中和过程中不能够对能源消耗进行准确分析，从而无法准确进行可再生能源的替换，导致能源替换准确性和可行性降低。
发明内容
为解决现有技术中不能够对能源消耗进行准确分析的技术问题，本发明提供一种建筑可再生碳中和能源系统。
本发明公开了一种建筑可再生碳中和能源系统，包括：服务器以及分别与所述服务器相连的建筑细化分析单元、能源替换分析单元和生态固碳单元；
所述建筑细化分析单元，用于基于建筑物各个能源消耗对象的全天运行频率、全天运行时长和消耗量峰值的增长速度，判断各个能源消耗对象是否为高消耗对象；
所述能源替换分析单元，用于在能源消耗对象为高消耗对象时，基于高消耗对象可替换的能源种类数量以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值，判断是否替换高消耗对象的消耗能源；
所述生态固碳单元，用于基于建筑物内绿植面积的增加速度以及绿植面积与建筑物占地面积的比值，判断建筑物的生态固碳效率是否合格。
作为本发明的进一步改进，所述建筑细化分析单元，具体用于：
将建筑物对应能源消耗对象标记为i，i为大于1的自然数；其中，所述能源消耗对象包括公用路灯和工作用电设备；
获取各个能源消耗对象i的全天运行频率PLi、全天运行时长SCi和对应消耗量峰值的增长速度ZVi；
计算能源消耗对象i的细化分析系数Gi：
Figure BDA0003397495860000021
式中，s1、s2和s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，β为误差修正因子；
将各个能源消耗对象i的细化分析系数Gi与细化分析系数阈值A进行比较；
若Gi≥A，则将对应能源消耗对象标记为高消耗对象并生成高消耗信号，将高消耗信号和高消耗对象发送至服务器；
若Gi＜A，则将对应能源消耗对象标记为低消耗对象并生成低消耗信号，将低消耗信号和低消耗对象发送至服务器。
作为本发明的进一步改进，
所述服务器接收到高消耗信号和高消耗对象发送至服务器后，生成能源替换分析信号并将能源替换分析信号发送至能源替换分析单元。
作为本发明的进一步改进，所述能源替换分析单元，具体用于：
将高消耗对象标记为o，o为大于1的自然数；
获取各个高消耗对象o对应合适可替换的能源种类数量ZLSo以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值CBCo；
将各个高消耗对象o的ZLSo与能源种类数量阈值B、CBCo与成本差值阈值C进行比较；
若ZLSo≤B且CBCo＞C，则判断高消耗对象替换概率低并生成非替换信号，将非替换信号和对应高消耗对象发送至服务器；
若ZLSo＞B且CBCo≤C，则判断高消耗对象替换概率高并生成替换信号，将替换信号和对应高消耗对象发送至服务器；
若ZLSo≤B且CBCo≤C，或者ZLSo＞B且CBCo＞C，则不做任何处理。
作为本发明的进一步改进，所述生态固碳单元，具体用于：
获取建筑物j内绿植面积的增加速度LZSj以及绿植面积LMj与建筑物占地面积JMj的比值；
将建筑物j的LZSj与增加速度阈值D、LMj/JMj与面积比值阈值E进行比较；
若LZSj≥D且LMj/JMj≥E，则判断对应建筑物的生态固碳效率合格并生成汇碳合格信号，将汇碳合格信号和对应建筑物发送至服务器；
若LZSj＜D且LMj/JMj＜E，则判断对应建筑物的生态固碳效率不合格并生成汇碳不合格信号，将汇碳不合格信号和对应建筑物发送至服务器；
若LZSj≥D且LMj/JMj＜E，或者LZSj＜D且LMj/JMj≥E，则不做任何处理；
作为本发明的进一步改进，还包括：
所述服务器，用于接收到汇碳不合格信号和对应建筑物后，生成汇碳整顿指令并将汇碳整顿指令发送至对应建筑物管理人员的手机终端。
作为本发明的进一步改进，所述服务器、建筑细化分析单元、能源替换分析单元和生态固碳单元设置在建筑碳中和平台上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明对建筑物的能源进行分析，从而通过分析获取到建筑物的主要碳排放能源，并对主要碳排放能源进行整顿，对碳中和起到促进作用，同时能够提高建筑物的碳排放平衡性；
本发明对高消耗对象进行分析，判定高消耗对象是否能够进行消耗能源的转化，将消耗能源由可再生能源进行替换，降低高消耗对象的碳排放，从而促进建筑物碳中和平衡的概率；
本发明对建筑物的生态固碳效率进行分析，判断建筑物的碳消耗是否合格，从而分析建筑物碳中和的概率。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的建筑可再生碳中和能源系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供一种建筑可再生碳中和能源系统，包括：建筑碳中和平台，建筑碳中和平台内设置有服务器、建筑细化分析单元、能源替换分析单元和生态固碳单元，服务器分别与建筑细化分析单元、能源替换分析单元以及生态固碳单元双向通讯连接；其中，
本发明的建筑碳中和平台对建筑物的能源进行分析，从而控制建筑能源的碳排放，间接提高了建筑物的碳中和效率；具体为：
本发明的服务器生成细化分析信号并将细化分析信号发送至建筑细化分析单元，建筑细化分析单元用于基于建筑物各个能源消耗对象的全天运行频率、全天运行时长和消耗量峰值的增长速度，判断各个能源消耗对象是否为高消耗对象；
具体包括：
步骤11、将建筑物对应能源消耗对象标记为i，i为大于1的自然数；其中，能源消耗对象为建筑物内消耗能源的对象，包括公用路灯和工作用电设备等；
步骤12、获取各个能源消耗对象i的全天运行频率PLi、全天运行时长SCi和对应消耗量峰值的增长速度ZVi；
步骤13、计算能源消耗对象i的细化分析系数Gi：
Figure BDA0003397495860000041
式中，s1、s2和s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，β为误差修正因子，取值为1.24；
步骤14、将各个能源消耗对象i的细化分析系数Gi与细化分析系数阈值A进行比较：
若Gi≥A，则将对应能源消耗对象标记为高消耗对象并生成高消耗信号，将高消耗信号和高消耗对象发送至服务器；
若Gi＜A，则将对应能源消耗对象标记为低消耗对象并生成低消耗信号，将低消耗信号和低消耗对象发送至服务器。
本发明的服务器接收到高消耗信号和高消耗对象发送至服务器后，生成能源替换分析信号并将能源替换分析信号发送至能源替换分析单元，能源替换分析单元用于在能源消耗对象为高消耗对象时，基于高消耗对象可替换的能源种类数量以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值，判断是否替换高消耗对象的消耗能源；
具体包括：
步骤21、将高消耗对象标记为o，o为大于1的自然数；
步骤22、获取各个高消耗对象o对应合适可替换的能源种类数量ZLSo以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值CBCo；
步骤23、将各个高消耗对象o的ZLSo与能源种类数量阈值B、CBCo与成本差值阈值C进行比较：
若ZLSo≤B且CBCo＞C，则判断高消耗对象替换概率低并生成非替换信号，将非替换信号和对应高消耗对象发送至服务器；
若ZLSo＞B且CBCo≤C，则判断高消耗对象替换概率高并生成替换信号，将替换信号和对应高消耗对象发送至服务器；服务器接收到替换信号和对应高消耗对象后，将对应高消耗对象的消耗能源进行种类替换，通过能源消耗种类的替换促进建筑物碳中和；
若ZLSo≤B且CBCo≤C，或者ZLSo＞B且CBCo＞C，则不做任何处理；
本发明的服务器生成生态固碳分析信号并将生态固碳分析信号发送至生态固碳单元，通过生态固碳单元对建筑物的生态固碳效率进行分析，生态固碳表示为增加生态汇碳；即生态固碳单元用于基于建筑物内绿植面积的增加速度以及绿植面积与建筑物占地面积的比值，判断建筑物的生态固碳效率是否合格，服务器接收到汇碳不合格信号和对应建筑物后，生成汇碳整顿指令并将汇碳整顿指令发送至对应建筑物管理人员的手机终端。
具体包括：
步骤31、获取建筑物j内绿植面积的增加速度LZSj以及绿植面积LMj与建筑物占地面积JMj的比值；
步骤32、将建筑物j的LZSj与增加速度阈值D、LMj/JMj与面积比值阈值E进行比较；
若LZSj≥D且LMj/JMj≥E，则判断对应建筑物的生态固碳效率合格并生成汇碳合格信号，将汇碳合格信号和对应建筑物发送至服务器；
若LZSj＜D且LMj/JMj＜E，则判断对应建筑物的生态固碳效率不合格并生成汇碳不合格信号，将汇碳不合格信号和对应建筑物发送至服务器；服务器接收到汇碳不合格信号和对应建筑物后，生成汇碳整顿指令并将汇碳整顿指令发送至对应建筑物管理人员的手机终端；
若LZSj≥D且LMj/JMj＜E，或者LZSj＜D且LMj/JMj≥E，则不做任何处理；
进一步，上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置；
如公式：
Figure BDA0003397495860000061
由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的评级系数；将设定的评级系数和采集的样本数据代入公式，任意两个公式构成二元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到s1、s2以及s3取值分别为1.5、1.4以及1.25；
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的湿度系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
本发明的优点为：
本发明通过建筑细化分析单元对建筑物的能源进行分析，从而通过分析获取到建筑物的主要碳排放能源，并对主要碳排放能源进行整顿，对碳中和起到促进作用，同时能够提高建筑物的碳排放平衡性；
本发明通过能源替换分析单元对高消耗对象进行分析，判定高消耗对象是否能够进行消耗能源的转化，将消耗能源由可再生能源进行替换，降低高消耗对象的碳排放，从而促进建筑物碳中和平衡的概率；
本发明通过生态固碳单元对建筑物的生态固碳效率进行分析，判断建筑物的碳消耗是否合格，从而分析建筑物碳中和的概率。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，包括：服务器以及分别与所述服务器相连的建筑细化分析单元、能源替换分析单元和生态固碳单元；
所述建筑细化分析单元，用于基于建筑物各个能源消耗对象的全天运行频率、全天运行时长和消耗量峰值的增长速度，判断各个能源消耗对象是否为高消耗对象；
所述能源替换分析单元，用于在能源消耗对象为高消耗对象时，基于高消耗对象可替换的能源种类数量以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值，判断是否替换高消耗对象的消耗能源；
所述生态固碳单元，用于基于建筑物内绿植面积的增加速度以及绿植面积与建筑物占地面积的比值，判断建筑物的生态固碳效率是否合格。
2.如权利要求1所述的建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，所述建筑细化分析单元，具体用于：
将建筑物对应能源消耗对象标记为i，i为大于1的自然数；其中，所述能源消耗对象包括公用路灯和工作用电设备；
获取各个能源消耗对象i的全天运行频率PLi、全天运行时长SCi和对应消耗量峰值的增长速度ZVi；
计算能源消耗对象i的细化分析系数Gi：
Figure FDA0003397495850000011
式中，s1、s2和s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，β为误差修正因子；
将各个能源消耗对象i的细化分析系数Gi与细化分析系数阈值A进行比较；
若Gi≥A，则将对应能源消耗对象标记为高消耗对象并生成高消耗信号，将高消耗信号和高消耗对象发送至服务器；
若Gi＜A，则将对应能源消耗对象标记为低消耗对象并生成低消耗信号，将低消耗信号和低消耗对象发送至服务器。
3.如权利要求2所述的建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，
所述服务器接收到高消耗信号和高消耗对象发送至服务器后，生成能源替换分析信号并将能源替换分析信号发送至能源替换分析单元。
4.如权利要求1所述的建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，所述能源替换分析单元，具体用于：
将高消耗对象标记为o，o为大于1的自然数；
获取各个高消耗对象o对应合适可替换的能源种类数量ZLSo以及高消耗对象的能源消耗与替换可在生能源成本差值CBCo；
将各个高消耗对象o的ZLSo与能源种类数量阈值B、CBCo与成本差值阈值C进行比较；
若ZLSo≤B且CBCo＞C，则判断高消耗对象替换概率低并生成非替换信号，将非替换信号和对应高消耗对象发送至服务器；
若ZLSo＞B且CBCo≤C，则判断高消耗对象替换概率高并生成替换信号，将替换信号和对应高消耗对象发送至服务器。
5.如权利要求1所述的建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，所述生态固碳单元，具体用于：
获取建筑物j内绿植面积的增加速度LZSj以及绿植面积LMj与建筑物占地面积JMj的比值；
将建筑物j的LZSj与增加速度阈值D、LMj/JMj与面积比值阈值E进行比较；
若LZSj≥D且LMj/JMj≥E，则判断对应建筑物的生态固碳效率合格并生成汇碳合格信号，将汇碳合格信号和对应建筑物发送至服务器；
若LZSj＜D且LMj/JMj＜E，则判断对应建筑物的生态固碳效率不合格并生成汇碳不合格信号，将汇碳不合格信号和对应建筑物发送至服务器。
6.如权利要求5所述的建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，还包括：
所述服务器，用于接收到汇碳不合格信号和对应建筑物后，生成汇碳整顿指令并将汇碳整顿指令发送至对应建筑物管理人员的手机终端。
7.如权利要求1所述的建筑可再生碳中和能源系统，其特征在于，所述服务器、建筑细化分析单元、能源替换分析单元和生态固碳单元设置在建筑碳中和平台上。
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