CN114169714A - 区域碳排放核算方法、系统及计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及环保管控技术领域，公开了区域碳排放核算方法，包括：构建区域碳排放核算模型；采集区域碳排放相关基础数据；对采集的区域碳排放数据进行数据清洗；将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。本申请提供的区域碳排放核算方法、系统及计算机存储介质与相关技术相比，提高了核算效率，且提高了数据的准确性。

Description

区域碳排放核算方法、系统及计算机存储介质
技术领域
本申请涉及环保管控技术领域，尤其是涉及区域碳排放核算方法、系统及计算机存储介质。
背景技术
绿色转型发展是实现碳达峰和碳中和目标的重要举措，近年来，各个地区积极探索绿色低碳发展模式，而验证其是否已取得积极的成效，需要对区域内的碳排放数据进行核算。
碳排放数据是各国应对气候变化、采取气候行动的基础科学数据，指通过相关方法进行观测或核算得到的碳排放量。长期以来，对各国因化石燃料燃烧和工业生产过程等人类活动造成碳排放，一般基于《2006年IPCC国家温室气体清单指南目录》中的方法开展核算。国家碳排放量等于各类燃料的活动水平(消费量)与相应燃料的排放因子(单位消费量的碳排放量)的乘积的加和，即：
碳排放量＝∑(活动水平燃料×碳排放因子燃料)
目前，其核算方式为采用人工核算，其工作强度大，效率低、准确率也无法完全得到保障。
发明内容
为了实现碳排放核算的自动化，提高效率，以及提高碳排放核算的准确性，本申请提供了一种区域碳排放核算方法、系统及计算机存储介质。
第一方面，本申请提供的区域碳排放核算方法通过以下方案实现：
区域碳排放核算方法，包括：
构建区域碳排放核算模型；
采集区域碳排放相关基础数据；
对采集的区域碳排放数据进行数据清洗；
将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。
通过采用上述技术方案，通过构建区域碳排放核算模型，并将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，以得到区域碳排放量，从而实现碳排放核算的自动化，提高效率，同时也提高碳排放核算的准确性。
在一些实施方式中，所述构建区域碳排放核算模型包括:
确定碳排放统计及核算范围；
构建碳排放核算公式，所述碳排放核算公式为：
碳排放量＝∑i＝1能源使用活动水平数据i×排放系数i-碳汇面积×固碳系数
其中，能源使用活动水平数据为与区域内能源使用量相关的、可表征该区域生产活动强度的数据，所述能源使用活动水平数据可扣减区域内的可再生能源上网电量；
所述排放系数取决于该区域的燃料使用结构和对应的燃料排放因子。
在一些实施方式中，所述确定碳排放统计及核算范围包括：
区域内公共建筑、产业设施、能源中心的能源活动产生的碳排放；
区域内小汽车、接驳交通所产生的碳排放；
区域内道路照明系统所产生的碳排放；
区域内植物碳汇的减碳量；
社区生活垃圾处理产生的碳排放；
社区内低碳行动产生的减碳量；
区域内购买的自愿减排量；
其核算运行边界为：运营过程中产生的排放，包括固定燃烧源产生的直接排放和外购电力、热力的间接排放及碳汇减量。
在一些实施方式中，所述采集区域碳排放相关基础数据包括：
基于能源账单或台账数据、平台数据、建筑面具数据获取区域内公共建筑、产业设施、能源中心的能源活动产生的碳排放；
基于停车系统数据及能源计算数据获取区域内小汽车、接驳交通所产生的碳排放；
基于能源账单或台账数据、建设资料获取道路照明系统所产生的碳排放；
基于遥感解释数据或项目建设资料获取区域内植物碳汇的减碳量；
基于台账数据获取社区生活垃圾处理产生的碳排放；
基于碳普惠相关认证数据获取社区内低碳行动产生的减碳量；
基于采购凭证获取区域内购买的自愿减排量。
在一些实施方式中，燃料使用包括电力、天然气、汽油、柴油。
在一些实施方式中，所述对采集的区域碳排放数据进行数据清洗包括：
去除重复项和剔除异常值；
使用线性插值的方法补充缺失值。
第二方面，本申请还公开了区域碳排放核算系统。
区域碳排放核算系统，包括：
碳排放核算模型构建模块，用于构建区域碳排放核算模型；
数据采集模块，采集区域碳排放相关基础数据；
数据清洗模块，对采集的区域碳排放数据进行数据清洗；
碳排放量计算模块，将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。
第三方面，本申请提供的一种计算机设备通过以下方案实现：
一种计算机设备，包括处理器和存储器，其中，处理器和存储器相连，所述存储器中存储有能够被处理器加载并执行上述区域碳排放核算方法的计算机程序。
第四方面，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，其通过以下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求上述的区域碳排放核算方法的计算机程序。
本申请提供的区域碳排放核算方法、系统及计算机存储介质与相关技术相比，提高了核算效率，且提高了数据的准确性。
附图说明
图1为本申请提供的区域碳排放核算系统的模块结构示意图。
图中：1、碳排放核算模型构建模块；2、数据采集模块；3、数据清洗模块；4、碳排放量计算模块。
具体实施方式
以下结合附对本申请作进一步详细说明。
本申请公开了区域碳排放核算方法，包括：
S1、构建区域碳排放核算模型，具体的，包括：
S11、确定碳排放统计及核算范围。
以核算上海市某低碳发展实践区的碳排放为例：
1.碳排放核算的领域，包括：
(1)建筑和产业：区域内各类公共建筑(单体建筑面积5000平方米及以上)、产业设施、能源中心(如有)等能源活动产生的碳排放；
(2)交通：区域内小汽车、接驳交通所产生的碳排放；
(3)市政路灯：区域内道路照明系统所产生的碳排放；
(4)碳汇：区域内植物碳汇的减碳量。
2.碳排放核算的要素
实施区域层面的碳排放核算，区域碳排放监测、计量和核算体系需要包含以下几方面的边界内容：
(1)核算主体：管理主体(业主或物业公司配合执行)；
(2)核算物理边界：区域范围内的项目，细分各领域的边界；
(3)核算周期：年度统计；
(4)核算碳排放的种类：CO2；
(5)核算运行边界：运营过程中产生的排放，包括固定燃烧源产生的直接排放和外购电力、热力的间接排放及碳汇减量等；
(6)数据获取来源：能源账单或台账、能耗在线监测平台及其他
3.数据要求及来源
(1)建筑、产业及能源中心：建筑业主(或区建筑能耗在线监测平台)和相关企业(能源账单、台账或平台数据)；
(2)交通：各建筑业主(停车库车次信息、充电桩比例)和区交通管理部门(区域内停车场车次信息、充电桩比例)、交通运营单位和相关企业(能源账单或台账数据)；
(3)市政路灯：区交通管理部门或开发公司(如用电量台账)；
(4)绿化碳汇：区绿化管理部门(如绿化面积遥感解译数据)。
以核算上海市某低碳发展实践区的碳排放为例：
1.碳排放核算的领域
考虑到能耗或碳排放数据的可计量和可获得性，碳排放核算边界建议如下：
(1)建筑：社区内部公共建筑和居住建筑用电、用气产生的碳排放；
(2)交通：社区内部居民私家车用气、用电产生的碳排放；
(3)废弃物处理：生活垃圾处理等产生的碳排放；
(4)碳汇：社区内植物碳汇的减碳量；
(5)碳普惠：社区居民低碳行动产生的碳减排量；
(6)CCER：社区购买的自愿减排量。
2.碳排放核算的要素
实施社区层面的碳排放核算，区域碳排放监测、计量和核算体系需要包含以下几方面的边界内容：
(1)核算主体：管理主体(业主、开发商或物业公司配合执行)；
(2)核算物理边界：社区居民委员会、开发商或物业公司所管辖的范围；
(3)核算周期：年度统计；
(4)核算碳排放的种类：CO2；
(5)核算运行边界：社区固定源、移动源产生的直接排放和外购电力、热力的间接排放及碳汇减量等；
(6)数据获取来源：能源账单或台账、其他；
3.数据要求及来源
(1)建筑：建筑业主、物业(能源账单、台账或平台数据)；
(2)交通：建筑业主、物业(停车车次数，电动汽车充电桩)；
(3)生活垃圾处理：社区居民委员会(每天干、湿垃圾量)；
(4)绿化碳汇：社区居民委员会(绿化面积)；
S12、构建碳排放核算公式，所述碳排放核算公式为：
碳排放量＝∑i＝1能源使用活动水平数据i×排放系数i-碳汇面积×固碳系数
其中，能源使用活动水平数据为与区域内能源使用量相关的、可表征该区域生产活动强度的数据，所述能源使用活动水平数据可扣减区域内的可再生能源上网电量；
所述排放系数取决于该区域的燃料使用结构和对应的燃料排放因子。
在本申请此实施方式中，各能源品种的排放系数如下，电力排放系数取近三年华东电网区域排放系数，天然气、汽油、柴油的排放系数来源于《上海市温室气体排放核算和报告指南》，如表1所示：
Figure BDA0003373197270000051
Figure BDA0003373197270000061
考虑植物对二氧化碳具有的固碳作用的计算，单位面积碳汇取上海市单位林地面积平均CO2固定量14.5tCO2/公顷。
S2、采集区域碳排放相关基础数据，具体的：
(1)建筑领域(按账单/台账数据、平台数据、估算数据顺序获取)
1)实践区建设主体负责开发运营的建筑：
获取建筑分业态的建筑面积、年用电量、用气量等账单/台账数据。
2)其他公共建筑：
a.优先获取建筑的业态及建筑面积、年用电量、用气量等账单/台账数据。
b.对于无法获取账单数据的建筑，如接入区建筑能耗在线监测平台，获取平台用电量数据；如未接入区建筑能耗在线监测平台，采用区域内类似业态的建筑平均能耗(账单/台账数据为主、平台数据为辅)、建筑分业态的建筑面积估算用电量。
另外，如实践区内建设了区域能源中心项目，能源中心所产的能源全部供给区域内使用，建议将建筑、产业和能源中心作为整体进行碳排放核算，即由能源中心项目主体提供能源购入量数据，所产能源的使用主体提供外购能源(扣除能源中心供能部分)数据，统计外购能源使用产生的碳排放。
(2)交通领域小汽车
获取实践区内各建筑停车库和区域内停车场的年停车车次合计数，根据2019年全市小客车出行平均公里数7.6公里，测算小汽车行驶的公里数，百公里汽油消耗量取全市平均值12.5升汽油/百公里。为提升实践区内充电桩的普及率，区域内小汽车汽油使用的活动水平数据考虑结合充电桩的安装比例进行折算，计算方式如下：
实践区内小汽车的汽油活动水平数据＝区域内年停车车次数总和×7.6公里(全市小客车出行平均公里数)×12.5升/百公里(单位百公里汽油消耗量)×(100％—充电桩安装比例％)
(3)市政路灯
获取实践区市政路灯的用电量数据，或通过各类灯具的功率、数量和照明时间推算用电量。
(4)碳汇
获取实践区内林绿地的绿化遥感解译数据，或相关项目建设资料中的绿化面积数据。
(5)生活垃圾处理
通过社区内每天干、湿垃圾的桶数推算生活垃圾处理量。
S3、对采集的区域碳排放数据进行数据清洗；包括：
S31、去除重复项和剔除异常值；
S32、使用线性插值的方法补充缺失值。
S4、将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。
本申请还公开了区域碳排放核算系统，包括：
碳排放核算模型构建模块1，用于构建区域碳排放核算模型；
数据采集模块2，采集区域碳排放相关基础数据；
数据清洗模块3，对采集的区域碳排放数据进行数据清洗；
碳排放量计算模块4，将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。
在本实施例中，还涉及一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述终端设备能执行上述区域碳排放核算方法。
在本实施例中，还涉及一种可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序在处理器上运行时执行上述区域碳排放核算方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.区域碳排放核算方法，其特征在于，包括：
构建区域碳排放核算模型；
采集区域碳排放相关基础数据；
对采集的区域碳排放数据进行数据清洗；
将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。
2.根据权利要求1所述的区域碳排放核算方法，其特征在于，所述构建区域碳排放核算模型包括：
确定碳排放统计及核算范围；
构建碳排放核算公式，所述碳排放核算公式为：
碳排放量＝∑i＝1能源使用活动水平数据i×排放系数i-碳汇面积×固碳系数
其中，能源使用活动水平数据为与区域内能源使用量相关的、可表征该区域生产活动强度的数据，所述能源使用活动水平数据可扣减区域内的可再生能源上网电量；
所述排放系数取决于该区域的燃料使用结构和对应的燃料排放因子。
3.根据权利要求2所述的区域碳排放核算方法，其特征在于，所述确定碳排放统计及核算范围包括：
区域内公共建筑、产业设施、能源中心的能源活动产生的碳排放；
区域内小汽车、接驳交通所产生的碳排放；
区域内道路照明系统所产生的碳排放；
区域内植物碳汇的减碳量；
社区生活垃圾处理产生的碳排放；
社区内低碳行动产生的减碳量；
区域内购买的自愿减排量；
其核算运行边界为：运营过程中产生的排放，包括固定燃烧源产生的直接排放和外购电力、热力的间接排放及碳汇减量。
4.根据权利要求3所述的区域碳排放核算方法，其特征在于，所述采集区域碳排放相关基础数据包括：
基于能源账单或台账数据、平台数据、建筑面具数据获取区域内公共建筑、产业设施、能源中心的能源活动产生的碳排放；
基于停车系统数据及能源计算数据获取区域内小汽车、接驳交通所产生的碳排放；
基于能源账单或台账数据、建设资料获取道路照明系统所产生的碳排放；
基于遥感解释数据或项目建设资料获取区域内植物碳汇的减碳量；
基于台账数据获取社区生活垃圾处理产生的碳排放；
基于碳普惠相关认证数据获取社区内低碳行动产生的减碳量；
基于采购凭证获取区域内购买的自愿减排量。
5.根据权利要求2所述的区域碳排放核算方法，其特征在于，燃料使用包括电力、天然气、汽油、柴油。
6.根据权利要求1所述的区域碳排放核算方法，其特征在于，所述对采集的区域碳排放数据进行数据清洗包括：
去除重复项和剔除异常值；
使用线性插值的方法补充缺失值。
7.区域碳排放核算系统，其特征在于，包括：
碳排放核算模型构建模块(1)，用于构建区域碳排放核算模型；
数据采集模块(2)，采集区域碳排放相关基础数据；
数据清洗模块(3)，对采集的区域碳排放相关基础数据进行数据清洗；
碳排放量计算模块(4)，将清洗后的区域碳排放数据代入所述区域碳排放核算模型，得到区域碳排放量。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行如权利要求1-4任一项所述的区域碳排放核算方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行如权利要求1-4任一项所述的区域碳排放核算方法。
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