CN116049627B - 一种海洋交通运输业的碳排放估算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋交通运输业的碳排放估算方法及装置，方法包括：首先获取原始数据，接着界定海洋交通运输业碳排放核算边界；然后确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；最后根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算。本发明根据海洋交通运输业的特征，界定了海洋交通运输业碳排放的核算边界，建立了海洋交通运输业碳排放的估算模型，可以清晰地计算海洋交通运输业碳排放量，为海洋产业发展和制定低碳发展对策提供科学支撑，可广泛应用于碳排放数据处理技术领域。

Description

一种海洋交通运输业的碳排放估算方法及装置
技术领域
本发明涉及碳排放数据处理技术领域，尤其是一种海洋交通运输业的碳排放估算方法及装置。
背景技术
海洋交通运输业是海洋经济的重要支柱，作为经济全球化的重要节点，海洋交通运输业是碳排放的重要来源。
为控制海洋交通运输业碳排放的不断增长，开展碳排放核算一方面能摸清历史的碳排放情况，预测未来碳排放发展的趋势；另一方面，能为建立相应的碳减排措施提供科学依据。
目前行业碳排放估算方法集中在工业领域及陆上交通行业，缺乏海洋交通运输业碳排放边界的界定以及碳排放估算方法，适合海洋交通运输行业具体情况的碳排放核算研究尚属于空白。海洋交通运输业碳排放主要来自于船舶、港口及企业运营，国内也有学者开展了船舶、单个港口的排放清单的研究，但无法满足统计海洋交通运输行业总碳排放的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种准确性高且数据全面的，海洋交通运输业的碳排放估算方法及装置。
本发明实施例的一方面提供了一种海洋交通运输业的碳排放估算方法，包括：
获取原始数据，所述原始数据包括远洋船舶数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子数据；
界定海洋交通运输业碳排放核算边界；
确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；
建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；
根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算。
可选地，所述获取原始数据，包括：
获取远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、主机和辅机的燃油消耗率、主机和辅机的负载因子以及快速行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下的运行时间；
获取机械类型、型号设备、装卸负荷、机械功率、机械的数量、燃油类型、油耗量、燃油使用比例、单位作业油耗量、装卸单位集装箱的耗能率、车辆耗能率及工作时间；
获取海洋交通运输企业的购入电力量、输出电力量、购入热力量和输出热力量；
获取燃料油排放因子、柴油排放因子、电力排放因子和热力排放因子。
可选地，所述界定海洋交通运输业碳排放核算边界，包括：
确定船舶燃料燃烧为海洋交通运输业碳排放的第一来源；
确定作业类机械在工作过程消耗的化石能源和电力为碳排放的第二来源；
确定企业在运营过程中消耗的电力、热力为碳排放的第三来源。
可选地，所述确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据，包括：
建立船舶碳排放计算模型，根据数据库中的远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、负载因子、各航行工况的负载因子、排放因子及港口货物吞吐量数据，计算不同类型和不同吨位远洋船舶在正常速度行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下船舶的碳排放量；
建立港口碳排放计算模型，根据数据库中的港口设施的各类港口机械作业和港口车辆的燃油消耗量、电力消费量和港口货物装卸量，计算港口设施作业的碳排放量；
建立企业碳排放计算模型，根据数据库中的企业的电力、热力消费量，计算企业运营过程中产生的碳排放。
可选地，所述建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型，包括：
根据海洋交通运输业各子系统的特征，确定海洋交通运输业碳排放计算公式，计算出各子系统碳排放后统计海洋交通运输业的总碳排放量；
其中，所述总碳排放量包括船舶碳排放量、港口碳排放量和企业碳排放量。
可选地，所述船舶碳排放量的计算公式为：
E船舶＝∑i,j,kVANi×Pi,j×LFi,j,k×Ti,j,k×EFi,j,k
其中，E船舶代表船舶碳排放量；VANi为i型船舶的抵离港次数；Pi,j为i型船舶引擎j的最大装机功率；LFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的负载因子；Ti,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的运作时间；EFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的碳排放因子；
所述港口碳排放量的计算公式为：
E港口＝∑m,nQm,n×ρ×EF×10-9
其中，E港口为港口的碳排放总量；Qm,n为m作业过程作业机械n的燃油消耗量；ρ为燃油密度；EF为碳排放因子；m、n分别代表作业过程、作业机械；
所述企业碳排放量的计算公式为：
E企业＝E购入电+E购入热-E输出电-E输出热
其中，E企业为企业碳排放量；E购入电为企业购入电力产生的碳排放量；E购入热为企业购入热力产生的碳排放量；E输出电为企业输出电力产生的碳排放量；E输出热为企业输出热力产生的碳排放量。
本发明实施例的另一方面还提供了一种海洋交通运输业的碳排放估算装置，包括：
第一模块，用于获取原始数据，所述原始数据包括远洋船舶数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子数据；
第二模块，用于界定海洋交通运输业碳排放核算边界；
第三模块，用于确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；
第四模块，用于建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；
第五模块，用于根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算。
本发明实施例的另一方面还提供了一种电子设备，包括：
处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序；
所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。
本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。
本发明的实施例首先获取原始数据，接着界定海洋交通运输业碳排放核算边界；然后确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；最后根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算。本发明根据海洋交通运输业的特征，界定了海洋交通运输业碳排放的核算边界，建立了海洋交通运输业碳排放的估算模型，可以清晰地计算海洋交通运输业碳排放量，为海洋产业发展和制定低碳发展对策提供科学支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本发明实施例提供的整体结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
针对现有技术存在的问题，本发明实施例的一方面提供了一种海洋交通运输业的碳排放估算方法，包括：
获取原始数据，所述原始数据包括远洋船舶数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子数据；
界定海洋交通运输业碳排放核算边界；
确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；
建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；
根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算。
可选地，所述获取原始数据，包括：
获取远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、主机和辅机的燃油消耗率、主机和辅机的负载因子以及快速行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下的运行时间；
获取机械类型、型号设备、装卸负荷、机械功率、机械的数量、燃油类型、油耗量、燃油使用比例、单位作业油耗量、装卸单位集装箱的耗能率、车辆耗能率及工作时间；
获取海洋交通运输企业的购入电力量、输出电力量、购入热力量和输出热力量；
获取燃料油排放因子、柴油排放因子、电力排放因子和热力排放因子。
可选地，所述界定海洋交通运输业碳排放核算边界，包括：
确定船舶燃料燃烧为海洋交通运输业碳排放的第一来源；
确定作业类机械在工作过程消耗的化石能源和电力为碳排放的第二来源；
确定企业在运营过程中消耗的电力、热力为碳排放的第三来源。
可选地，所述确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据，包括：
建立船舶碳排放计算模型，根据数据库中的远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、负载因子、各航行工况的负载因子、排放因子及港口货物吞吐量数据，计算不同类型和不同吨位远洋船舶在正常速度行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下船舶的碳排放量；
建立港口碳排放计算模型，根据数据库中的港口设施的各类港口机械作业和港口车辆的燃油消耗量、电力消费量和港口货物装卸量，计算港口设施作业的碳排放量；
建立企业碳排放计算模型，根据数据库中的企业的电力、热力消费量，计算企业运营过程中产生的碳排放。
可选地，所述建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型，包括：
根据海洋交通运输业各子系统的特征，确定海洋交通运输业碳排放计算公式，计算出各子系统碳排放后统计海洋交通运输业的总碳排放量；
其中，所述总碳排放量包括船舶碳排放量、港口碳排放量和企业碳排放量。
可选地，所述船舶碳排放量的计算公式为：
E船舶＝∑i,j,kVANi×Pi,j×LFi,j,k×Ti,j,k×EFi,j,k
其中，E船舶代表船舶碳排放量；VANi为i型船舶的抵离港次数；Pi,j为i型船舶引擎j的最大装机功率；LFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的负载因子；Ti,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的运作时间；EFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的碳排放因子；
所述港口碳排放量的计算公式为：
E港口＝∑m,nQm,n×ρ×EF×10-9
其中，E港口为港口的碳排放总量；Qm,n为m作业过程作业机械n的燃油消耗量；ρ为燃油密度；EF为碳排放因子；m、n分别代表作业过程、作业机械；
所述企业碳排放量的计算公式为：
E企业＝E购入电+E购入热-E输出电-E输出热
其中，E企业为企业碳排放量；E购入电为企业购入电力产生的碳排放量；E购入热为企业购入热力产生的碳排放量；E输出电为企业输出电力产生的碳排放量；E输出热为企业输出热力产生的碳排放量。
本发明实施例的另一方面还提供了一种海洋交通运输业的碳排放估算装置，包括：
第一模块，用于获取原始数据，所述原始数据包括远洋船舶数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子数据；
第二模块，用于界定海洋交通运输业碳排放核算边界；
第三模块，用于确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；
第四模块，用于建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；
第五模块，用于根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算。
本发明实施例的另一方面还提供了一种电子设备，包括：
处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序；
所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。
本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。
下面结合说明书附图，对本发明的具体实现过程进行详细描述：
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了海洋交通运输业碳排放估算方法。通过计算各子系统的碳排放进而得到海洋交通运输业总碳排放量，子系统包括船舶生成子系统、港口生成子系统和企业生成子系统。碳排放估算模型构建完成后，确定各子系统的碳排放计算方法，从而计算出海洋交通运输业的碳排放，为海洋产业低碳化决策提供科学数据支持。
参考图1，本发明的海洋交通运输业碳排放估算方法，步骤如下：
步骤一：收集海洋交通运输业相关数据：
收集的数据包括远洋运输船舶相关数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子。
以下是海洋交通运输业所收集的相关数据：
所述远洋船舶相关数据包括远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、主机和辅机的燃油消耗率、主机和辅机的负载因子以及快速行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下的运行时间等；
所述港口设施数据包括机械类型、型号设备、装卸负荷、机械功率、机械的数量、燃油类型、油耗量、燃油使用比例、单位作业油耗量、装卸单位集装箱的耗能率、车辆耗能率及工作时间等。
所述电力热力消费数据包括海洋交通运输企业的购入电力量、输出电力量、购入热力量和输出热力量。
各能源碳排放因子包括燃料油排放因子、柴油排放因子、电力排放因子和热力排放因子。
步骤二：海洋交通运输业碳排放核算边界确定：根据海洋交通运输业的特征，确定碳排放核算边界；
(1)船舶产生的碳排放
海洋交通运输业主营业务为运营船舶，船舶运营过程消耗大量的燃料，燃料燃烧是海洋交通运输业碳排放的主要来源。
(2)港口机械产生的碳排放
港口机械在岸边装卸、搬运过程会产生碳排放，运输机械作业等作业类机械在工作过程消耗化石能源和电力会产生碳排放。
(3)企业运营产生的碳排放
企业在运营过程中消耗电力、热力等，电力、热力的使用会产生碳排放。
步骤三：海洋交通运输业碳排放系统建模：根据海洋交通运输业的特征，建立各子系统的工作流程；
(1)船舶生成子系统
由第1步所建立的船舶碳排放计算模型，根据第1步所建立数据库中的远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、负载因子、各航行工况的负载因子、排放因子及港口货物吞吐量数据，计算不同类型和不同吨位远洋船舶在正常速度行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下船舶的碳排放量。
(2)港口生成子系统
由第1步所建立的港口碳排放计算模型，根据第1步所建立数据库中的港口设施的各类港口机械作业和港口车辆的燃油消耗量、电力消费量和港口货物装卸量，计算港口设施作业的碳排放量。
(3)企业生成子系统
由第1步所建立的企业碳排放计算模型，根据第1步所建立数据库中的企业的电力、热力消费量，计算企业运营过程中产生的碳排放。
步骤四：海洋交通运输业碳排放系统估算模块：根据海洋交通运输业各子系统的特征，确定海洋交通运输业碳排放计算公式，结合步骤一统计的数据及步骤二的各子系统工作流程，计算出各子系统碳排放后统计海洋交通运输业的总碳排放量；
海洋交通运输业碳排放计算公式为：
E＝E船舶+E港口+E企业
其中，E为海洋交通交通运输业碳排放总量，t；包括船舶运营产生的碳排放量E船舶、港口运营产生的碳排放量E港口，企业运营产生的碳排放量E企业，下面分别计算各个子系统的碳排放量；
(1)船舶碳排放计算公式
E船舶＝∑i,j,kVANi×Pi,j×LFi,j,k×Ti,j,k×EFi,j,k
其中，E船舶代表船舶碳排放量；VANi为i型船舶的抵离港次数；Pi,j为i型船舶引擎j的最大装机功率；LFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的负载因子；Ti,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的运作实践；EFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的碳排放因子。引擎类型包括主引擎、辅助引擎和锅炉，而运作模式包括正常航行、减速航行、怠速航行和停泊；
(2)港口碳排放计算公式
E港口＝∑m,nQm,n×ρ×EF×10-9
其中,m、n分别代表作业过程、作业机械,散货码头不分作业过程；E港口为港口的碳排放总量,t；Qm,n为m作业过程作业机械n的燃油消耗量，L；ρ为燃油密度，g·L-1；EF为碳排放因子，g·kg-1；
(3)企业碳排放计算公式
E企业＝E购入电+E购入热-E输出电-E输出热
其中，E企业为企业碳排放量，t；E购入电为企业购入电力产生的碳排放量，t；E购入热为企业购入热力产生的碳排放量，t；E输出电为企业输出电力产生的碳排放量，t；E输出热为企业输出热力产生的碳排放量，t。
综上所述，本发明从海洋交通运输业各个子系统出发，统计远洋船舶各运行工况下产生的碳排放量、港口机械作业产生的碳排放以及企业运营过程产生的碳排放量，并将三者加和求的海洋交通运输业碳排放量。本发明的优点是根据海洋交通运输业的特征，界定了海洋交通运输业碳排放的核算边界，建立了海洋交通运输业碳排放的估算模型，可以清晰地计算海洋交通运输业碳排放量，为海洋产业发展和制定低碳发展对策提供科学支撑。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
所述功能如果以软件功能单元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-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种海洋交通运输业的碳排放估算方法，其特征在于，包括：
获取原始数据，所述原始数据包括远洋船舶数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子数据；
界定海洋交通运输业碳排放核算边界；
确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；
建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；
根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算；所述确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据，包括：
建立船舶碳排放计算模型，根据数据库中的远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、负载因子、各航行工况的负载因子、排放因子及港口货物吞吐量数据，计算不同类型和不同吨位远洋船舶在正常速度行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下船舶的碳排放量；
建立港口碳排放计算模型，根据数据库中的港口设施的各类港口机械作业和港口车辆的燃油消耗量、电力消费量和港口货物装卸量，计算港口设施作业的碳排放量；
建立企业碳排放计算模型，根据数据库中的企业的电力、热力消费量，计算企业运营过程中产生的碳排放；
所述建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型，包括：
根据海洋交通运输业各子系统的特征，确定海洋交通运输业碳排放计算公式，计算出各子系统碳排放后统计海洋交通运输业的总碳排放量；
其中，所述总碳排放量包括船舶碳排放量、港口碳排放量和企业碳排放量；
所述船舶碳排放量的计算公式为：
E船舶＝∑i,j,kVANi×Pi,j×LFi,j,k×Ti,j,k×EFi,j,k
其中，E船舶代表船舶碳排放量；VANi为i型船舶的抵离港次数；Pi,j为i型船舶引擎j的最大装机功率；LFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的负载因子；Ti,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的运作时间；EFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的碳排放因子；
所述港口碳排放量的计算公式为：
E港口＝∑m,nQm,n×ρ×EF×10-9
其中，E港口为港口的碳排放总量；Qm,n为m作业过程作业机械n的燃油消耗量；ρ为燃油密度；EF为碳排放因子；m、n分别代表作业过程、作业机械；
所述企业碳排放量的计算公式为：
E企业＝E购入电+E购入热-E输出电-E输出热
其中，E企业为企业碳排放量；E购入电为企业购入电力产生的碳排放量；E购入热为企业购入热力产生的碳排放量；E输出电为企业输出电力产生的碳排放量；E输出热为企业输出热力产生的碳排放量。
2.根据权利要求1所述的一种海洋交通运输业的碳排放估算方法，其特征在于，所述获取原始数据，包括：
获取远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、主机和辅机的燃油消耗率、主机和辅机的负载因子以及快速行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下的运行时间；
获取机械类型、型号设备、装卸负荷、机械功率、机械的数量、燃油类型、油耗量、燃油使用比例、单位作业油耗量、装卸单位集装箱的耗能率、车辆耗能率及工作时间；
获取海洋交通运输企业的购入电力量、输出电力量、购入热力量和输出热力量；
获取燃料油排放因子、柴油排放因子、电力排放因子和热力排放因子。
3.根据权利要求1所述的一种海洋交通运输业的碳排放估算方法，其特征在于，所述界定海洋交通运输业碳排放核算边界，包括：
确定船舶燃料燃烧为海洋交通运输业碳排放的第一来源；
确定作业类机械在工作过程消耗的化石能源和电力为碳排放的第二来源；
确定企业在运营过程中消耗的电力、热力为碳排放的第三来源。
4.一种海洋交通运输业的碳排放估算装置，其特征在于，包括：
第一模块，用于获取原始数据，所述原始数据包括远洋船舶数据、港口设施数据、企业电力热力消费量及各能源排放因子数据；
第二模块，用于界定海洋交通运输业碳排放核算边界；
第三模块，用于确定各子系统碳排放核算的方法及所需的数据；
第四模块，用于建立海洋交通运输业碳排放模型，确定各子系统碳排放的计算公式以及海洋交通运输业总碳排放模型；
第五模块，用于根据所述海洋交通运输业总碳排放模型对所述原始数据进行碳排放估算；
其中，所述第三模块具体用于：
建立船舶碳排放计算模型，根据数据库中的远洋船舶类型、载重吨位、抵离港次数、主机功率、辅机功率、负载因子、各航行工况的负载因子、排放因子及港口货物吞吐量数据，计算不同类型和不同吨位远洋船舶在正常速度行驶、慢速行驶、机动行驶和靠泊行驶四种运行工况下船舶的碳排放量；
建立港口碳排放计算模型，根据数据库中的港口设施的各类港口机械作业和港口车辆的燃油消耗量、电力消费量和港口货物装卸量，计算港口设施作业的碳排放量；
建立企业碳排放计算模型，根据数据库中的企业的电力、热力消费量，计算企业运营过程中产生的碳排放；
所述第四模块，具体用于：
根据海洋交通运输业各子系统的特征，确定海洋交通运输业碳排放计算公式，计算出各子系统碳排放后统计海洋交通运输业的总碳排放量；
其中，所述总碳排放量包括船舶碳排放量、港口碳排放量和企业碳排放量；
所述船舶碳排放量的计算公式为：
E船舶＝∑i,j,kVANi×Pi,j×LFi,j,k×Ti,j,k×EFi,j,k
其中，E船舶代表船舶碳排放量；VANi为i型船舶的抵离港次数；Pi,j为i型船舶引擎j的最大装机功率；LFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的负载因子；Ti,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的运作时间；EFi,j,k为i型船舶的引擎j在k运作模式下的碳排放因子；
所述港口碳排放量的计算公式为：
E港口＝∑m,nQm,n×ρ×EF×10-9
其中，E港口为港口的碳排放总量；Qm,n为m作业过程作业机械n的燃油消耗量；ρ为燃油密度；EF为碳排放因子；m、n分别代表作业过程、作业机械；
所述企业碳排放量的计算公式为：
E企业＝E购入电+E购入热-E输出电-E输出热
其中，E企业为企业碳排放量；E购入电为企业购入电力产生的碳排放量；E购入热为企业购入热力产生的碳排放量；E输出电为企业输出电力产生的碳排放量；E输出热为企业输出热力产生的碳排放量。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序；
所述处理器执行所述程序实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117217563A (zh) * 2023-11-09 2023-12-12 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种基于港口绿色减碳技术应用的减碳量核算方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108984927A (zh) * 2018-07-25 2018-12-11 大连理工大学 一种基于系统仿真的港口碳排放计算方法
CN114239908A (zh) * 2021-11-12 2022-03-25 合肥工业大学 考虑运输过程中碳排放约束的海外采购订单优化方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120173293A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 John Motley Systems and Methods for Carbon Emission Calculation, Tracking and Analysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108984927A (zh) * 2018-07-25 2018-12-11 大连理工大学 一种基于系统仿真的港口碳排放计算方法
CN114239908A (zh) * 2021-11-12 2022-03-25 合肥工业大学 考虑运输过程中碳排放约束的海外采购订单优化方法
CN114662381A (zh) * 2022-02-24 2022-06-24 上海交通大学 基于分层博弈的港船能源交通系统融合运行方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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纪建悦 ; 孔胶胶.《中国海洋交通运输业碳排放因素分解研究》.《海洋经济》.2011,第1-4页. *

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