CN116468582A - 一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，包括：数据采集模块，用于采集碳足迹核算相关数据；数据处理模块，用于对采集的碳足迹核算相关数据进行处理；碳足迹计算模块，基于处理后的碳足迹核算相关数据进行企业碳足迹计算，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程；报告生成模块，基于计算出的企业碳足迹生成图表和/或报告。与现有技术相比，本发明提供了一种能源行业企业碳足迹核算系统，通过自动采集和处理企业的能源消耗和排放数据，计算出企业的碳足迹，并提供详细的报告和分析，帮助企业更好地了解自身的环境负荷和节能减排情况，从而采取更有效的节能减排措施。
Description
技术领域
本发明涉及碳足迹核算技术领域，尤其是涉及一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统。
背景技术
随着全球变暖和气候变化的加剧，碳足迹成为了一个热门话题。碳足迹是指一个企业、组织或个人在生产、经营或生活过程中所排放的温室气体总量，通常以二氧化碳当量(CO2e)计算。能源行业是温室气体的主要排放来源，因此能源企业的碳足迹问题非常重要。然而，目前的碳足迹核查方法过于依赖人力统计及纸质数据，且没有针对能源企业的特殊情况进行具体化的考虑。
因此，有必要设计一个特化的碳足迹核算系统，以更加准确地进行能源企业的碳足迹评估和核算。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，包括：
数据采集模块，用于采集碳足迹核算相关数据；
数据处理模块，用于对采集的碳足迹核算相关数据进行处理；
碳足迹计算模块，基于处理后的碳足迹核算相关数据进行企业碳足迹计算，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程；
报告生成模块，基于计算出的企业碳足迹生成图表和/或报告。
进一步地，所述数据采集模块包括IOT设备、OCR识别设备和数据上传接口，所述碳足迹核算相关数据包括能源消耗数据、污染物排放数据和企业生产经营数据。
进一步地，所述数据处理模块的操作包括：
数据清洗：去除异常数据，填充缺失数据；
数据归一化：将数据转化为同一计量单位；
数据整合：按照时间、类型，将数据整合在一起。
进一步地，还包括存储模块，所述存储模块包括原始数据存储单元和标准数据存储单元，所述数据采集模块采集的碳足迹核算相关数据存储在所述原始数据存储单元中，所述数据处理模块处理后的碳足迹核算相关数据存储在所述标准数据存储单元中，所述碳足迹计算模块与所述标准数据存储单元相连。
进一步地，所述标准数据存储单元包括第一存储区和第二存储区，所述第一存储区的读写速度大于第二存储区，所述标准数据存储单元内的数据按照读取频率的高低分别存储在第一存储区和第二存储区中。
进一步地，所述数据采集模块采集的碳足迹核算相关数据上传至存储模块时，将数据发送至RabbiMQ消息队列，所述存储模块自RabbiMQ消息队列中拉取数据并存储。
进一步地，所述碳足迹计算模块包括输出单元、计算配置单元和资源库；
所述资源库存储多种碳足迹计算的排放因子和计算公式；
所述计算配置单元用于自所述资源库中拉取排放因子和计算公式，并将所述处理后的碳足迹核算相关数据关联至计算公式；
所述输出单元输出计算出的企业碳足迹，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程。
进一步地，还包括数据分析模块，所述数据分析模块的操作包括：
将计算出的企业碳足迹与同行业碳足迹或国家标准或本企业历史碳足迹进行比较分析。
进一步地，所述数据分析模块的操作还包括：通过机器学习模型预测未来一段时间的企业碳足迹；
所述机器学习模型的输入数据为历史的企业碳足迹时间序列数据，输出数据为未来一段时间的企业碳足迹。
进一步地，还包括建议模块，所述建议模块预存储多个专家建议，每个专家建议对应设置有触发条件，当计算出的企业碳足迹满足所述触发条件时给出对应的专家建议。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种能源行业企业碳足迹核算系统，通过自动采集和处理企业的能源消耗和排放数据，计算出企业的碳足迹，并提供详细的报告和分析，帮助企业更好地了解自身的环境负荷和节能减排情况，从而采取更有效的节能减排措施。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为生成的报告示例图；
图3为生成的报告示例图；
图4为生成的报告示例图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例，本发明的保护范围不限于下述的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本说明书提供了如实施例或流程示意图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)或者调整没有时序限制的步骤的执行顺序。
本发明提供一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，如图1所示，包括：
(1)数据采集模块，用于采集碳足迹核算相关数据；
数据采集模块包括IOT设备、OCR识别设备和数据上传接口，碳足迹核算相关数据包括能源消耗数据、污染物排放数据和企业生产经营数据。
其中，IOT设备为传感器、计量仪表等用于自动采集数据的设备，可以采集耗电量、功率等能耗数据，利用CO2监测仪器等计量仪可以采集二氧化碳、硫化物等污染物排放数据。具体的设备种类和选型在此不再一一列举，本领域技术人员实施时可以根据成本、采集要求等进行选择，完成一部分数据采集。
OCR识别设备可以识别纸质文档，快速完成缺失历史数据的补全、实时政策文件、企业生产经营文件等的数据上传，不需要手动录入，有助于快速搭建碳核算系统。
数据上传接口可以对接电子数据文件，支持多种接口、平台，可以方便地进行数据录入和上传，对于一些IOT设备不方便采集、无纸质文档的数据，可以通过数据上传接口手动输入，还可以对接企业内部ERP系统等。
采集的数据包括但不限于以下几种类型：
a.能源消耗数据，包括电能、燃气、水等能源的消耗数据。
b.排放数据，包括二氧化碳、氮氧化物、硫化物等污染物的排放数据。
c.其他相关数据，包括企业生产数据、经济数据、经营数据等。
(2)数据处理模块，用于对采集的碳足迹核算相关数据进行处理；
数据处理部分将采集的数据进行清洗和处理，以便进行下一步的计算，数据处理模块的操作包括但不限于：
数据清洗：去除异常数据，填充缺失数据；
数据归一化：将数据转化为同一计量单位；
数据整合：按照时间、类型，将数据整合在一起。
(3)碳足迹计算模块，基于处理后的碳足迹核算相关数据进行企业碳足迹计算，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程；
碳足迹计算模块包括输出单元、计算配置单元和资源库；
资源库存储多种碳足迹计算的排放因子和计算公式；
计算配置单元用于自资源库中拉取排放因子和计算公式，并将处理后的碳足迹核算相关数据关联至计算公式；
输出单元输出计算出的企业碳足迹，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程。
事实上，碳足迹核算可以通过多种计算方法计算，对此，本申请提供了计算配置单元，使用者可以选择并配置自己所熟悉的碳足迹计算方法，从而方便企业使用者对碳足迹核算有更深入的了解。计算方法包括但不限于以下几种：
a.基于能源消耗数据的计算方法，根据不同能源消耗量和相应的碳排放系数计算碳排放量。
b.基于排放因子的计算方法，根据排放源类型和排放因子计算碳排放量。
c.基于生命周期分析的计算方法，考虑产品或服务的全生命周期，包括原材料采购、生产、使用、废弃等环节，计算碳足迹。
资源库存储多种碳足迹计算的排放因子和计算公式，本申请实施例中，其存储了以下数据和计算公式：
1、企业净购入电力和热力隐含的碳排放
电力对应的二氧化碳排放因子缺省值为0.5810tCO2/MWh，热力对应的二氧化碳排放因子缺省值为0.11tCO2/GJ；
其中，为企业净购入的电力隐含的CO2排放，单位为吨CO2，/>为企业净购入的热力隐含的CO2排放，单位为吨CO2，AD电力为企业净购入的电力消费量，单位为MWh，AD热力为企业净购入的热力消费量，单位为GJ，EI为电力供应的CO2排放因子，单位为吨CO2/MWh，E为热力供应的CO2排放因子，单位为吨CO2/GJ。
2、化石燃料燃烧的碳排放
其中，为化石燃料燃烧CO2排放量，单位为吨；i用于标识不同的化石燃料；ADi为化石燃料品种i明确用作燃料燃烧的消费量，对固体或液体燃料以吨为单位，对气体燃料以万Nm3为单位；CCi为化石燃料i的含碳量，对固体和液体燃料以吨碳/吨燃料为单位，对气体燃料以吨碳/万Nm3为单位；OFi为化石燃料i的碳氧化率，取值范围为0～1。
表1常见化石燃料特性参数缺省值
3、差旅碳排放
短途飞机旅行(200公里以内)的二氧化碳排放量＝公里数×0.275；
中途飞机旅行(200公里到1000公里)的二氧化碳排放量＝55+0.105×(公里数-200)；
长途飞机旅行(1000公里以上)的二氧化碳排放量＝公里数×0.139；
可以理解的是，碳排放的计算公式多种多样，本领域技术人员可根据需要在资源库进行存储，如硝酸盐使用过程分解产生的碳排放、废水厌氧处理产生的甲烷排放、甲烷回收销毁量，等等。
使用者使用时，可以从而资源库拉取计算公式和相关排放因子参数设置，在计算配置单元进行配置，并将数据处理模块处理后的碳足迹核算相关数据与计算公式一一对应关联起来。当然，此处还可以手动输入或导入一些数据采集模块未采集或不方便采集的碳足迹核算相关数据，以便进行碳足迹核算。
本申请将企业碳足迹分为生产过程排放和企业运营排放两个部分，能够帮助企业更好地了解自己的碳排放来源，并且制定更具针对性的减排方案，以达到减少碳排放的目的，能够帮助企业制定更有针对性的减排方案。
(4)报告生成模块，基于计算出的企业碳足迹生成图表和/或报告。
此模块将计算结果呈现为易于理解的图表和报告。根据企业的需求和要求，可以生成包括碳足迹报告、排放量报告、能耗报告等多种类型的报告，以图表和文本的形式呈现，如图2、图3、图4所示，方便企业了解自身的环境负荷和节能减排情况。
(5)数据分析模块，数据分析模块的操作包括：
将计算出的企业碳足迹与同行业碳足迹或国家标准或本企业历史碳足迹进行比较分析，以便发现企业存在的问题和改进的空间。
数据分析模块的操作还包括：通过机器学习模型预测未来一段时间的企业碳足迹；其中，机器学习模型的输入数据为历史的企业碳足迹时间序列数据，输出数据为未来一段时间的企业碳足迹。关于机器学习模型，可以使用现有的碳排放预测模型，基于历史碳排放数据预测未来的碳排放，也可以使用能耗预测模型、污染物排放量预测模型等，预测未来一段时间内与碳核算相关的数据，进而使用排放因子等方式基于未来一段时间的碳核算相关数据计算得到未来的碳足迹。通过预测未来碳足迹的变化趋势，可以为企业接下来一段时间的生产策略制定、减排策略调整提供指导。
此外，在数据分析模块，还可以进行风险分析，如分析碳足迹的风险来源和影响，提出相应的应对措施。
(6)建议模块，建议模块预存储多个专家建议，每个专家建议对应设置有触发条件，当计算出的企业碳足迹满足触发条件时给出对应的专家建议。
根据企业碳足迹情况，可以通过预设置的触发条件，给出一些建议，如经过碳足迹分析，发现生产经营中因燃料使用而造成的碳排放远高行业平均水平，则可以给出建议，如使用碳排放更低的燃料；发现生产经营中差旅造成的碳排放较高，可以建议适当调整差旅出行次数、出行方式，等等。这里的专家经验可以是企业管理者根据自身经营情况及减排要求自定义的一些建议，也可以是碳排放领域专家给出的一些建议。
为了保证数据的可追溯性，上述数据采集模块、数据处理模块、碳足迹计算模块、报告生成模块、数据分析模块、建议模块的数据，均可以存放在数据库中。本申请实施例中，将各类数据使用关系型数据库进行持久化存储，考虑到数据备份、容灾处理等企业信息化必要考虑的因素，数据库也进行了主从数据库及自动备份功能，任何数据变化都会以日志的形式记录下来，以便运维人员管理。
为了方便使用，可以设置一个云端数据中心，获取数据库中的数据，数据采集模块在本地进行，数据处理模块、碳足迹计算模块、报告生成模块、数据分析模块及建议模块等，根据算力，可以在本地使用计算机程序实现，也可以在云端进行。就用户使用而言，可以通过Web端、移动端及平板设备等，访问本申请提供的碳足迹核算系统。同时，本系统中各个模块所使用的代码、运行环境、架构等等，可以根据企业的个性化要求进行设计，还可以与企业的其他信息系统进行集成。
本发明提供了一种能源行业企业碳足迹核算系统，通过自动采集和处理企业的能源消耗和排放数据，计算出企业的碳足迹，并提供详细的报告和分析，帮助企业更好地了解自身的环境负荷和节能减排情况，从而采取更有效的节能减排措施。本发明具有数据采集和计算自动化、数据分析结果精准可靠、系统灵活性强等优点，能够促进企业可持续发展，对于能源行业的节能减排和环保事业的推进都具有重要意义。本发明具有广泛的应用前景，在能源行业和环保领域具有重要的推广和应用价值。
相较于ISO 14064，能源企业碳足迹分解法更容易被普通人理解和实施，特别是对于中小型企业和初学者。能源企业碳足迹分解法明确划分了能源企业碳排放的来源，并将其简单明了地呈现出来，使得企业更容易理解和实施。
能源企业碳足迹分解法可以提供更具实用性的碳足迹信息。由于其简洁明了的特点，企业可以更容易地获取和理解自己的碳排放数据，并且针对性地采取减排措施，以达到减少碳排放的目的。
实施例2：
本申请实施例中，设置了存储模块，存储模块包括原始数据存储单元和标准数据存储单元，数据采集模块采集的碳足迹核算相关数据存储在原始数据存储单元中，数据处理模块处理后的碳足迹核算相关数据存储在标准数据存储单元中，碳足迹计算模块与标准数据存储单元相连。
其中，标准数据存储单元包括第一存储区和第二存储区，第一存储区的读写速度大于第二存储区，标准数据存储单元内的数据按照读取频率的高低分别存储在第一存储区和第二存储区中。对于一些经常读取、使用频率较高的碳足迹核算相关数据，可以存储在第一存储区中，以减少读取时间，一些使用频率较低的碳足迹核算相关数据，可以存储在第二存储区中，比如，近期的碳足迹核算相关数据存储在第一存储区，时间间隔较久的碳足迹核算相关数据存储在第二存储区。
此外，数据采集模块采集的碳足迹核算相关数据上传至存储模块时，将数据发送至RabbiMQ消息队列，存储模块自RabbiMQ消息队列中定期、定量拉取数据并存储，从而实现削峰处理，提高系统并发能力。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于采集碳足迹核算相关数据；
数据处理模块，用于对采集的碳足迹核算相关数据进行处理；
碳足迹计算模块，基于处理后的碳足迹核算相关数据进行企业碳足迹计算，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程；
报告生成模块，基于计算出的企业碳足迹生成图表和/或报告。
2.根据权利要求1所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，所述数据采集模块包括IOT设备、OCR识别设备和数据上传接口，所述碳足迹核算相关数据包括能源消耗数据、污染物排放数据和企业生产经营数据。
3.根据权利要求1所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，所述数据处理模块的操作包括：
数据清洗：去除异常数据，填充缺失数据；
数据归一化：将数据转化为同一计量单位；
数据整合：按照时间、类型，将数据整合在一起。
4.根据权利要求1所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块包括原始数据存储单元和标准数据存储单元，所述数据采集模块采集的碳足迹核算相关数据存储在所述原始数据存储单元中，所述数据处理模块处理后的碳足迹核算相关数据存储在所述标准数据存储单元中，所述碳足迹计算模块与所述标准数据存储单元相连。
5.根据权利要求4所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，所述标准数据存储单元包括第一存储区和第二存储区，所述第一存储区的读写速度大于第二存储区，所述标准数据存储单元内的数据按照读取频率的高低分别存储在第一存储区和第二存储区中。
6.根据权利要求4所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的碳足迹核算相关数据上传至存储模块时，将数据发送至RabbiMQ消息队列，所述存储模块自RabbiMQ消息队列中拉取数据并存储。
7.根据权利要求1所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，所述碳足迹计算模块包括输出单元、计算配置单元和资源库；
所述资源库存储多种碳足迹计算的排放因子和计算公式；
所述计算配置单元用于自所述资源库中拉取排放因子和计算公式，并将所述处理后的碳足迹核算相关数据关联至计算公式；
所述输出单元输出计算出的企业碳足迹，并将计算出的企业碳足迹汇总归纳为生产加工过程和企业经营管理过程。
8.根据权利要求1所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，还包括数据分析模块，所述数据分析模块的操作包括：
将计算出的企业碳足迹与同行业碳足迹或国家标准或本企业历史碳足迹进行比较分析。
9.根据权利要求8所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，所述数据分析模块的操作还包括：通过机器学习模型预测未来一段时间的企业碳足迹；
所述机器学习模型的输入数据为历史的企业碳足迹时间序列数据，输出数据为未来一段时间的企业碳足迹。
10.根据权利要求1所述的一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统，其特征在于，还包括建议模块，所述建议模块预存储多个专家建议，每个专家建议对应设置有触发条件，当计算出的企业碳足迹满足所述触发条件时给出对应的专家建议。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310337984.1A CN116468582A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310337984.1A CN116468582A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种用于能源行业的企业碳足迹核算系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116468582A true CN116468582A (zh) | 2023-07-21 |
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ID=87172792
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116468582A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117151960A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 佛山市龙生光启科技有限公司 | 一种大数据驱动的碳足迹评估系统 |
| CN117314257A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-29 | 招商局海洋装备研究院有限公司 | 一种单船建造碳足迹核算方法、系统及电子设备 |
| CN118134114A (zh) * | 2024-05-06 | 2024-06-04 | 西安中创新能网络科技有限责任公司 | 一种碳足迹计算与供应链管理的一体化碳资产管理系统 |
-
2023
- 2023-03-31 CN CN202310337984.1A patent/CN116468582A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117151960A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 佛山市龙生光启科技有限公司 | 一种大数据驱动的碳足迹评估系统 |
| CN117151960B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-03-19 | 佛山市龙生光启科技有限公司 | 一种大数据驱动的碳足迹评估系统 |
| CN117314257A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-29 | 招商局海洋装备研究院有限公司 | 一种单船建造碳足迹核算方法、系统及电子设备 |
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