CN114819626A - 区域电力碳排放核算方法 - Google Patents

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CN114819626A CN202210438235.3A CN202210438235A CN114819626A CN 114819626 A CN114819626 A CN 114819626A CN 202210438235 A CN202210438235 A CN 202210438235A CN 114819626 A CN114819626 A CN 114819626A
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张鹏飞
陈竹君
时翔宇
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Abstract

本发明涉及数据分析技术领域，具体涉及一种区域电力碳排放核算方法，包括收集电力相关数据；基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据；基于识别数据构建电力碳排放核算模型；将电力相关数据输入电力碳排放核算模型，得到电力传输矩阵；基于电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度，本发明构建了中国各省份供给侧电力碳排放核算模型，识别了省际可再生电力传输专线，能够更加精准的核算中国各省份供给侧电力碳排放量及电力碳排放强度，为准确核算各省、各地区供给侧电力碳排放提供支撑，解决了现有的区域电力碳排放核算方法对区域供给侧电力碳排放核算的评估的准确性较低的问题。

Description

区域电力碳排放核算方法
技术领域
本发明涉及数据分析技术领域，尤其涉及一种区域电力碳排放核算方法。
背景技术
量化各省供给侧电力碳排放，并在划定地区碳减排责任及设定碳减排目标时考虑供给侧电力碳排放这一指标，将有利于促使地区选择更加低碳、绿色的电力。
目前，现有技术主要使用网络模型进行区域电力碳排放核算，网络模型假设地区生产的电力与进口的电力混合后再用于出口或本地消费。这一方法没有区分可再生电力传输专线，因此，这一模型实际上是假设地区买入的可再生电力也在混合后用于出口。
然而，在各地区积极推动地区碳减排的背景下，地区会将买入的可再生电力优先用于本地消费。因此，未区分可再生电力传输专线会降低对区域供给侧电力碳排放核算的评估的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种区域电力碳排放核算方法，旨在解决现有的区域电力碳排放核算方法对区域供给侧电力碳排放核算的评估的准确性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种区域电力碳排放核算方法，包括以下步骤：
收集电力相关数据；
基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据；
基于所述识别数据构建电力碳排放核算模型；
从所述电力碳排放核算模型中获取电力传输矩阵；
基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度。
其中，所述电力相关数据包括发电量、发电燃料投入情况、电力消费情况和电力传输情况。
其中，所述基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据的具体方式为：
从统计年鉴、互联网平台和地区电网调研中进行数据收集，得到输电网络数据；
基于所述输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据。
其中，所述电力传输矩阵包括直接流出矩阵和发电碳排放矩阵。
其中，所述基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度的具体方式为：
基于所述发电燃料投入情况计算碳排放情况；
基于所述直接流出矩阵、所述发电量、所述电力消费情况和所述电力传输情况，计算总流出矩阵；
基于所述总流出矩阵和所述电力消费情况，反映电力生产和消费的联系，得到地区间电力生产消费联系；
基于所述碳排放情况将所述发电碳排放矩阵与所述生产消费联系进行关联，得到电碳关联；
基于所述碳电关联计算得到供给侧电力碳排放量；
基于所述供给侧电力碳排放量及用电量计算得到供给侧电力碳排放强度。
本发明提供了一种区域电力碳排放核算方法，通过收集电力相关数据；基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据；基于所述识别数据构建电力碳排放核算模型；从所述电力碳排放核算模型中获取电力传输矩阵；基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度，本发明构建了中国各省份供给侧电力碳排放核算模型，识别了省际可再生电力传输专线，假设通过可再生电力传输专线的买入电量被本地区消费，而通过其他电力传输线路买入的电力同本地生产的电力混合后用于本地消费或者出口，能够更加精准的核算中国各省份供给侧电力碳排放量及电力碳排放强度，为促进我国各省实现双碳目标提供数据支撑，为准确核算各省、各地区供给侧电力碳排放提供支撑，可以促进电力系统低碳转型，服务于我国“碳达峰、碳中和”目标，解决了现有的区域电力碳排放核算方法对区域供给侧电力碳排放核算的评估的准确性较低的问题。
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是本发明提供的一种区域电力碳排放核算方法的流程图。
图2是基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图2，本发明提供一种区域电力碳排放核算方法，包括以下步骤：
S1收集电力相关数据；
具体方式为：收集的电力通信设备的固有数据并将收集的固有数据存入数据库，同时采集所述电力通信设备的实时监测信息；将所述固有数据和所述实时检测信息进行过滤和预处理，得到预处理数据；将所述预处理数据进行可视化。将所述预处理数据可视化有利于人工对数据进行读取和区分。
具体的，所述电力相关数据包括发电量、发电燃料投入情况、电力消费情况和电力传输情况等等。
S2基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据；
具体的，从统计年鉴、互联网平台和地区电网调研中进行数据收集，得到输电网络数据；基于所述输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据。
具体的，从统计年鉴、互联网平台和地区电网调研中进行数据收集，得到输电网络数据的具体方式为：
从统计年鉴、互联网平台和地区电网调研中进行数据收集，分别得到统计数据、互联网数据和调研数据；
分别将所述统计数据、所述互联网数据和所述调研数据进行过滤后合并，得到输电网络数据。
S3基于所述识别数据构建电力碳排放核算模型；
具体的，构建待训练模型，使用所述识别数据对所述带训练模型进行训练，得到电力碳排放核算模型。
S4从所述电力碳排放核算模型中获取电力传输矩阵；
具体的，所述电力传输矩阵包括直接流出矩阵和发电碳排放矩阵。
S5基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度。
具体方式为：
S51基于所述发电燃料投入情况计算碳排放情况；
具体的，计算各省份发电产生的碳排放
Figure BDA0003605599090000041
计算公式为：
Figure BDA0003605599090000042
其中，efk表示的是第k种燃料的CO2排放因子，fci,k表示的是i地区用于发电的第k种燃料消耗量，m表示燃料种类。
S52基于所述直接流出矩阵、所述发电量、所述电力消费情况和所述电力传输情况，计算总流出矩阵；
具体的，基于所述电力消费情况和所述电力传输情况定义所述直接流出矩阵；基于定义后的所述直接流出矩阵和所述发电量计算总流出矩阵。
区域买入电力与发电量之和应等于区域卖出电力与消费电力之和，这个关系可以表示如下：
Figure BDA0003605599090000043
变量xi为区域i的总电力流动量，pi为i区域发电量，Ti,j为i地区流出到j地区的电量，ci是i地区消耗的电量。
定义直接流出矩阵B：
Figure BDA0003605599090000051
其中，
Figure BDA0003605599090000052
根据直接流出矩阵，可得总流出矩阵G：
G＝(I-B)-1 (4)
其中，变量I表示单位矩阵。
S53基于所述总流出矩阵和所述电力消费情况，反映电力生产和消费的联系，得到地区间电力生产消费联系；
具体的，基于所述总流出矩阵G，定义矩阵H：
Figure BDA0003605599090000053
H反映电力生产和消费的联系(生产消费联系)，
Figure BDA0003605599090000054
矩阵表示各省份电力消费情况。
S54基于所述碳排放情况将所述发电碳排放矩阵与所述生产消费联系进行关联，得到电碳关联；
具体的，基于所述碳排放情况定义所述发电碳排放矩阵；将定义后的所述发电碳排放矩阵与所述生产消费联系关联，得到电碳关联。
定义各省份发电碳排放矩阵EG为：
Figure BDA0003605599090000055
定义矩阵EC如下：
EC＝EGH (7)
矩阵EC把地区发电发电碳排放与地区用电量关联起来，其元素EC(i,j)是j地区所使用i地区提供的电量所引致的碳排放。
S55基于所述碳电关联计算得到供给侧电力碳排放量；
具体的，区域供给侧电力碳排放量可以计算如下：
Figure BDA0003605599090000061
S56基于所述供给侧电力碳排放量及用电量计算得到供给侧电力碳排放强度。
具体的，区域供给侧电力碳排放强度可以计算如下：
Figure BDA0003605599090000062
其中，EC是地区总电力流入量(用电量)。
本发明提出一种供给侧电力碳排放核算方法，通过收集电力相关数据；基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据；基于所述识别数据构建电力碳排放核算模型；从所述电力碳排放核算模型中获取电力传输矩阵；基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度，本发明构建了中国各省份供给侧电力碳排放核算模型，识别了省际可再生电力传输专线，假设通过可再生电力传输专线的买入电量被本地区消费，而通过其他电力传输线路买入的电力同本地生产的电力混合后用于本地消费或者出口，能够更加精准的核算中国各省份供给侧电力碳排放量及电力碳排放强度，为促进我国各省实现双碳目标提供数据支撑，为准确核算各省、各地区供给侧电力碳排放提供支撑，可以促进电力系统低碳转型，服务于我国“碳达峰、碳中和”目标。
以上所揭露的仅为本发明一种区域电力碳排放核算方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种区域电力碳排放核算方法，其特征在于，包括以下步骤：
收集电力相关数据；
基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据；
基于所述识别数据构建电力碳排放核算模型；
从所述电力碳排放核算模型中获取电力传输矩阵；
基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度。
2.如权利要求1所述的区域电力碳排放核算方法，其特征在于，
所述电力相关数据包括发电量、发电燃料投入情况、电力消费情况和电力传输情况。
3.如权利要求2所述的区域电力碳排放核算方法，其特征在于，
所述基于输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据的具体方式为：
从统计年鉴、互联网平台和地区电网调研中进行数据收集，得到输电网络数据；
基于所述输电网络数据识别可再生电力传输专线，得到识别数据。
4.如权利要求3所述的区域电力碳排放核算方法，其特征在于，
所述电力传输矩阵包括直接流出矩阵和发电碳排放矩阵。
5.如权利要求4所述的区域电力碳排放核算方法，其特征在于，
所述基于电力相关数据和所述电力传输矩阵得到供给侧电力碳排放量和电力碳排放强度的具体方式为：
基于所述发电燃料投入情况计算碳排放情况；
基于所述直接流出矩阵、所述发电量、所述电力消费情况和所述电力传输情况，计算总流出矩阵；
基于所述总流出矩阵和所述电力消费情况，反映电力生产和消费的联系，得到地区间电力生产消费联系；
基于所述碳排放情况将所述发电碳排放矩阵与所述生产消费联系进行关联，得到电碳关联；
基于所述碳电关联计算得到供给侧电力碳排放量；
基于所述供给侧电力碳排放量及用电量计算得到供给侧电力碳排放强度。
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