CN116822917B - 一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法及系统，该方法先确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹，再基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后同时考虑实施减排方案所需要的成本、实施减排方案所导致的输变电设备的流动效率变化的碳排放成本，最后基于各减排方案实施前、后的碳排放成本选择定最优减排方案。本发明对输变电设备全生命周期的碳足迹进行时空上的动态追踪、展示，不仅实现了总碳排放量的精准计算，而且实现了对各减排方案合理、有效的评估。
Description
技术领域
本发明属于输变电设备减排领域，具体涉及一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法及系统。
背景技术
在全球低碳减排的大背景下，企业也在加速低碳转型，发展绿色经济。碳足迹展示了产品全生命周期的温室气体排放，能助力企业识别其产品的高碳排环节并进行改善，推动产业链上下游共同节能降碳，打造绿色经济价值链。
对于企业而言，减少碳排放旨在减少供应链中多个节点的碳排放，包括低碳制造、低碳运输以及低碳使用等。因此，一方面，如何根据产品全生命周期的碳足迹给出合理、有效的减排优化方案，是企业亟需解决的问题；另一方面，现有碳足迹计算方法生命周期阶段和边界的确定比较复杂，除发电环节外的电力供应链的碳排放核算方法缺乏研究，而且电力碳排放因子测算结果更新滞后、颗粒度较粗，不仅难以反映大规模、高比例新能源接入背景下的电网碳排特性，也难以体现电力碳排在不同空间尺度上的“地域差”和时间尺度差异性，不利于企业对产品碳足迹电力碳排部分的精准核算。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法及系统。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提出一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法，依次包括以下步骤：
S1、确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹；
S2、基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后的碳排放成本，所述各减排方案实施后的碳排放成本的计算同时考虑实施减排方案所需要的成本、实施减排方案所导致的输变电设备的流动效率变化；
S3、基于各减排方案实施前、后的碳排放成本选择定最优减排方案。
所述S2中，各减排方案实施前、后的碳排放成本根据以下公式计算得到：
；
；
上式中，、/>分别为减排方案实施前、后的碳排放成本，/>为实施减排方案所需要的成本，/>、/>分别为实施减排方案前、后输变电设备的全生命周期碳足迹的总碳排放量，/>为单位碳排放权交易价格，/>为实施减排方案所导致的第i个阶段输变电设备的流动效率变化量，/>为输变电设备的销售价格，n为输变电设备在全生命周期内的阶段数量。
所述输变电设备在全生命周期内的阶段包括原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段；
所述根据以下公式计算得到：
；
上式中，、/>分别为减排方案实施前、后万元购买的原材料所能生产的输变电设备的数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的产量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单次运输产品的数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单个输变电设备的运输时间，/>、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的使用寿命。
所述S1包括：
S11、基于输变电设备的生命周期图建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链；
S12、基于电力碳排放路径链形成输变电设备的时空碳流图；
S13、根据时空碳流图计算输变电设备的全生命周期碳足迹。
所述S11包括：
基于输变电设备的生命周期图，先将输变电设备的全生命周期划分为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段，再针对各阶段，将阶段所涉及的区域位置划分为多个不同的节点，并计算各节点的用电碳排放因子，若相邻两节点的用电碳排放因子相差不超过阈值A，则将该相邻两节点合并为一个节点，最终形成由各节点组成的电力碳排放路径链。
所述各节点的用电碳排放因子基于各节点的用电碳排放状况，通过电力潮流计算得到：
；
；
；
上式中，为第j个节点t时段的用电碳排放因子，/>为t时段流入该节点的等效碳排放总量，/>、/>分别为t时段发电厂的直接碳排放量、注入潮流的间接碳排放量，/>为t时段流出该节点的总电量，/>、/>分别为t时段的节点负荷、流出潮流。
所述S12中，时空碳流图包括输变电设备在全生命周期各阶段下各节点的碳排放信息，该碳排放信息包括碳排放来源、碳排放类别、碳排放量、用电碳排放因子、非用电碳排放因子；
所述S13中，输变电设备的全生命周期碳足迹根据下列公式计算得到：
；
；
；
；
；
；
上式中，、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的碳排放量，/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、废弃处置阶段消耗的总用电量，/>为使用阶段的日耗电量，、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的用电碳排放因子，/>、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段其他物质或活动造成的消耗量，/>、/>、/>、/>、分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段其他物质或活动的碳排放因子，/>为第/>种原材料的消耗量，/>为第/>种原材料的生产碳排放因子，/>、/>分别为原材料提取加工阶段第b种非电力能源的消耗量及碳排放因子，/>、分别为生产制造阶段第d种非电力能源的消耗量及碳排放因子，/>、/>分别为生产制造阶段第f种温室气体的排放量、全球变暖潜势值，/>为分销阶段第h种运输方式运输的输变电设备重量，/>、/>分别为分销阶段第h种运输方式的运输距离、碳排放因子，/>为输变电设备的运行时间，/>、/>分别为使用阶段第g种温室气体的排放量、全球变暖潜势值，/>为废弃处置阶段第c种运输方式运输的输变电设备重量，/>、/>分别为废弃处置阶段第c种运输方式的运输距离、碳排放因子，/>为第k种废物处置方式处置的输变电设备重量，/>为第k种废物处置方式的碳排放因子，/>、/>分别为第s种可再生回收材料的重量、碳排放因子。
第二方面，本发明提出一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化系统，包括全生命周期碳足迹确定模块、碳排放成本计算模块、减排方案优选模块；
所述全生命周期碳足迹确定模块用于确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹；
所述碳排放成本计算模块用于基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后的碳排放成本，所述各减排方案实施后的碳排放成本的计算同时考虑实施减排方案所需要的成本、实施减排方案所导致的输变电设备的流动效率变化；
所述减排方案优选模块用于基于各减排方案实施前、后的碳排放成本选择定最优减排方案。
所述碳排放成本计算模块根据以下公式计算各减排方案实施前、后的碳排放成本：
；
；
；
上式中，、/>分别为减排方案实施前、后的碳排放成本，/>为实施减排方案所需要的成本，/>、/>分别为实施减排方案前、后输变电设备的全生命周期碳足迹的总碳排放量，/>为单位碳排放权交易价格，/>为实施减排方案所导致的第i个阶段输变电设备的流动效率变化量，/>为输变电设备的销售价格，n为输变电设备在全生命周期内的阶段数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后万元购买的原材料所能生产的输变电设备的数量，、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的产量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单次运输产品的数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单个输变电设备的运输时间，/>、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的使用寿命。
所述全生命周期碳足迹确定模块包括电力碳排放路径链构建单元、时空碳流图构建单元、全生命周期碳足迹计算单元；
所述电力碳排放路径链构建单元用于基于输变电设备的生命周期图建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链；
所述时空碳流图构建单元用于基于电力碳排放路径链形成输变电设备的时空碳流图；
所述全生命周期碳足迹计算单元用于根据时空碳流图计算输变电设备的全生命周期碳足迹。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提出的一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法先确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹，再基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后的碳排放成本，各减排方案实施后的碳排放成本的计算同时考虑实施减排方案所需要的成本、实施减排方案所导致的输变电设备的流动效率变化，最后基于各减排方案实施前、后的碳排放成本选择定最优减排方案，该方法不仅基于输变电设备的全生命周期碳足迹实现了总碳排放量的精准计算，而且计算减排方案实施后的碳排放成本时还考虑了输变电设备的流动效率变化，即减排方案对输变电设备流动性的影响，从而实现了对各减排方案合理、有效的评估。
2、本发明提出的一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法中输变电设备的全生命周期碳足迹的确定方法包括基于输变电设备的生命周期图建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链、基于电力碳排放路径链形成输变电设备的时空碳流图、根据时空碳流图计算输变电设备的全生命周期碳足迹，该设计采用基于电力碳排放链形成的产品动态时空碳流图，实现了对输变电设备全生命周期的碳足迹进行时空上的动态追踪、展示，能更精确计算产品碳排放量，有利于企业识别其产品的高碳排环节并进行改善。
3、本发明提出的一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法中电力碳排放路径链构建方法包括基于输变电设备的生命周期图，先将输变电设备的全生命周期划分为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段，再针对各阶段，将阶段所涉及的区域位置划分为多个不同的节点，并计算各节点的用电碳排放因子，若相邻两节点的用电碳排放因子相差不超过阈值A，则将该相邻两节点合并为一个节点，最终形成由各节点组成的电力碳排放路径链，一方面，该方法中各节点的用电碳排放因子基于各节点的用电碳排放状况，通过电力潮流计算得到，该参数体现了电力碳排在空间尺度上的“地域差”和时间尺度上的差异性，从而进一步提高产品碳排放量的计算精度；另一方面，通过将用电碳排放因子相差较小的节点进行合并，轻量化电力网络模型后，可减少网络计算量，提高计算效率，便于后续更方便快速处理碳排放数据，让电力碳排放路径链更好地适应不同场景和需求。
附图说明
图1为实施例1中变压器的全生命周期图。
图2为实施例2所述系统的框架图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式以及附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
本实施例的输变电设备为变压器，一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法，依次按照以下步骤实施：
1、建立变压器的生命周期图，分析该产品在生命周期各阶段所涉及的物质、工艺、用能等关键信息。
变压器从原材料提取加工到废弃处置的全生命周期如图1所示。其中，原材料提取加工阶段主要包括原材料和组部件采购过程中的能源消耗、运输过程中产生的燃油消耗等；生产制造阶段主要包括产品制造的直接过程以及废弃物处理等间接过程所造成的碳排放；分销阶段主要包括变压器出厂后运输到使用地所造成的碳排；使用阶段包括负载损耗、空载损耗、零部件替换等所造成碳排，该阶段碳排对变压器碳足迹影响最大，且与用电碳排因子密切相关；废弃处置阶段包括拆除时消耗的能源、废弃物处理等间接碳排，以及回收可再生材料产生的碳排抵扣。
2、建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链。包括：
针对生命周期内的各阶段，将阶段所涉及的区域位置划分为多个不同的节点，并计算各节点的用电碳排放因子，若相邻两节点的用电碳排放因子相差不超过1%，则将该相邻两节点合并为一个节点，最终形成由各节点组成的电力碳排放路径链，其中，所述各节点的用电碳排放因子为节点消费单位电量对应的间接碳排放，节点为工厂节点或者等效为某一区域，该参数基于各节点的用电碳排放状况，通过电力潮流计算得到：
；
；
；
上式中，为第j个节点t时段的用电碳排放因子，/>为t时段流入该节点的等效碳排放总量，/>、/>分别为t时段发电厂的直接碳排放量、注入潮流的间接碳排放量，/>为t时段流出该节点的总电量，/>、/>分别为t时段的节点负荷、流出潮流。
3、针对电力碳排放路径链上的各节点，补充其对应的碳排放来源、碳排放类别、碳排放量、用电碳排放因子、非用电碳排放因子信息，生成变压器的时空碳流图。
本实施例中，原材料提取加工阶段各原材料、运输方式的碳排放因子如表1、表2所示：
表1 原材料提取加工阶段原材料的碳排放因子
表2 原材料提取加工阶段运输方式的碳排放因子
。
生产制造阶段的非电力能源的碳排放因子、温室气体的全球变暖潜势值如表3、表4所示：
表3 生产制造阶段非电力能源的碳排放因子
表4 生产制造阶段温室气体的全球变暖潜势值
。
废弃处置阶段处置变压器方式的碳排放因子如表5所示：
表5 处置变压器方式的碳排放因子
。
4、根据时空碳流图，依照信息清单从企业月或年生产报表、库存领用表等途径收集节点数据，标注数据来源等，并对数据进行检查与评审，确保数据的完整性和准确性，再将数据带入如下公式中计算输变电设备的全生命周期碳足迹：
；
上式中，、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的碳排放量。
对于原材料提取加工阶段，变压器在该阶段碳排主要有主要原材料采购碳排、主要组部件采购碳排、原料运输碳排，那么有：
；
上式中，为第/>种原材料的消耗量，/>为第/>种原材料的生产碳排放因子，为主要组部件采购金额与每万元用电量的比值，/>为采购区域地所在节点的用电碳排放因子，主要组部件有开关、套管，/>为某某运输方式下原材料的重量，/>为运输距离，为该运输方式的碳排放因子。
对于生产制造阶段，变压器在该阶段碳排主要有能源消耗碳排、温室气体碳排，那么有：
；
上式中，、/>分别为第d种非电力能源的消耗量、碳排放因子，/>为生产制造阶段消耗的总用电量，/>为生产制造区域的用电碳排放因子，/>、/>分别为生产制造阶段第f种温室气体的排放量、全球变暖潜势值。
对于分销阶段，变压器在该阶段碳排主要有运输过程中的碳排和仓库设施用电碳排，那么有：
；
上式中，为某运输方式下变压器的重量，/>为运输距离，/>为该运输方式的碳排放因子，/>为分销阶段消耗的总用电量，/>为仓库区域的用电碳排放因子。
对于使用阶段，变压器在该阶段的碳排主要有电力消耗产生的碳排放和温室气体的直接排放，那么有：
；
上式中，为使用阶段的日耗电量，/>为变压器的运行时间，按20年计算，/>为变压器使用区域的用电碳排放因子，/>、/>分别为使用阶段第g种温室气体的排放量、全球变暖潜势值。
对于废弃处置阶段，主要有运输产生的碳排放、电力消耗产生的碳排放、不同处置废物方式的碳排放、报废后材料的可再生回收，那么有：
上式中，为某运输方式下报废后的变压器重量，/>为运输距离，/>为该运输方式的碳排放因子，/>为废弃处置阶段消耗的总用电量，/>为废弃地点的用电碳排放因子，/>为第k种废物处置方式处置的输变电设备重量，/>为第k种废物处置方式的碳排放因子，/>、/>分别为第s种可再生回收材料的重量、碳排放因子。
5、设计使用新能源、绿电交易、技术改造等多种减排方案，按照步骤2-4确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹。
6、基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后的碳排放成本：
；
；
上式中，、/>分别为减排方案实施前、后的碳排放成本，/>为实施减排方案所需要的成本，/>、/>分别为实施减排方案前、后输变电设备的全生命周期碳足迹的总碳排放量，/>为单位碳排放权交易价格，/>为实施减排方案所导致的第i个阶段输变电设备的流动效率变化量，/>为输变电设备的销售价格，n为输变电设备在全生命周期内的阶段数量。
对于不同的阶段，的计算方法也会不同，在原材料提取加工阶段，/>为固定价格里购买的原材料所能生产的产品变化；在生产制造阶段，/>主要体现为产品生产效率；对于分销阶段，/>则为产品运输效率；对于使用阶段，产品流动效率为产品使用寿命变化，且当产品流动效率提升时，/>为正，反之为负，因此有：
；
上式中，、/>分别为减排方案实施前、后万元购买的原材料所能生产的输变电设备的数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的产量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单次运输产品的数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单个输变电设备的运输时间，/>、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的使用寿命。
7、分别计算各减排方案实施前、后的碳排放成本的差值，并选取差值为正且差额最大的减排方案作为最优减排方案。
实施例2：
参见图2，一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化系统，包括全生命周期碳足迹确定模块、碳排放成本计算模块、减排方案优选模块，所述全生命周期碳足迹确定模块包括电力碳排放路径链构建单元、时空碳流图构建单元、全生命周期碳足迹计算单元。
所述全生命周期碳足迹确定模块用于确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹。
所述电力碳排放路径链构建单元用于根据以下方法建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链：
针对生命周期内的各阶段，将阶段所涉及的区域位置划分为多个不同的节点，并计算各节点的用电碳排放因子，若相邻两节点的用电碳排放因子相差不超过1%，则将该相邻两节点合并为一个节点，最终形成由各节点组成的电力碳排放路径链，其中，所述各节点的用电碳排放因子为节点消费单位电量对应的间接碳排放，节点为工厂节点或者等效为某一区域，该参数基于各节点的用电碳排放状况，通过电力潮流计算得到：
；
；
；
上式中，为第j个节点t时段的用电碳排放因子，/>为t时段流入该节点的等效碳排放总量，/>、/>分别为t时段发电厂的直接碳排放量、注入潮流的间接碳排放量，/>为t时段流出该节点的总电量，/>、/>分别为t时段的节点负荷、流出潮流。
所述时空碳流图构建单元用于针对电力碳排放路径链上的各节点，补充其对应的碳排放来源、碳排放类别、碳排放量、用电碳排放因子、非用电碳排放因子信息，生成输变电设备的时空碳流图。
所述全生命周期碳足迹计算单元用于根据时空碳流图、、采用以下公式计算输变电设备的全生命周期碳足迹：
；
；
；
；
；
；
上式中，、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的碳排放量，/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、废弃处置阶段消耗的总用电量，/>为使用阶段的日耗电量，、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的用电碳排放因子，/>、/>、/>、/>、/>分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段其他物质或活动造成的消耗量，/>、/>、/>、/>、分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段其他物质或活动的碳排放因子，/>为第/>种原材料的消耗量，/>为第/>种原材料的生产碳排放因子，/>、/>分别为原材料提取加工阶段第b种非电力能源的消耗量及碳排放因子，/>、分别为生产制造阶段第d种非电力能源的消耗量及碳排放因子，/>、/>分别为生产制造阶段第f种温室气体的排放量、全球变暖潜势值，/>为分销阶段第h种运输方式运输的输变电设备重量，/>、/>分别为分销阶段第h种运输方式的运输距离、碳排放因子，/>为输变电设备的运行时间，/>、/>分别为使用阶段第g种温室气体的排放量、全球变暖潜势值，/>为废弃处置阶段第c种运输方式运输的输变电设备重量，/>、/>分别为废弃处置阶段第c种运输方式的运输距离、碳排放因子，/>为第k种废物处置方式处置的输变电设备重量，/>为第k种废物处置方式的碳排放因子，/>、/>分别为第s种可再生回收材料的重量、碳排放因子。
所述碳排放成本计算模块用于基于全生命周期碳足迹、采用以下公式计算各减排方案实施前、后的碳排放成本：
；
；
；
上式中，、/>分别为减排方案实施前、后的碳排放成本，/>为实施减排方案所需要的成本，/>、/>分别为实施减排方案前、后输变电设备的全生命周期碳足迹的总碳排放量，/>为单位碳排放权交易价格，/>为实施减排方案所导致的第i个阶段输变电设备的流动效率变化量，/>为输变电设备的销售价格，n为输变电设备在全生命周期内的阶段数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后万元购买的原材料所能生产的输变电设备的数量，、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的产量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单次运输产品的数量，/>、/>分别为减排方案实施前、后单个输变电设备的运输时间，/>、/>分别为减排方案实施前、后输变电设备的使用寿命。
所述减排方案优选模块用于分别计算各减排方案实施前、后的碳排放成本的差值，并选取差值为正且差额最大的减排方案作为最优减排方案。
Claims (5)
1.一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法，其特征在于：
所述方法依次包括以下步骤：
S1、确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹，包括：
S11、基于输变电设备的生命周期图建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链；
S12、基于电力碳排放路径链形成输变电设备的时空碳流图；
S13、根据时空碳流图计算输变电设备的全生命周期碳足迹；
S2、基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后的碳排放成本，所述输变电设备在全生命周期内的阶段包括原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段，所述各减排方案实施后的碳排放成本的计算同时考虑实施减排方案所需要的成本、实施减排方案所导致的输变电设备的流动效率变化，计算公式如下：
PR＝E×σ；
上式中，PR、PE分别为减排方案实施前、后的碳排放成本，PQ为实施减排方案所需要的成本，E、EQ分别为实施减排方案前、后输变电设备的全生命周期碳足迹的总碳排放量，σ为单位碳排放权交易价格，Δφi为实施减排方案所导致的第i个阶段输变电设备的流动效率变化量，γ为输变电设备的销售价格，n为输变电设备在全生命周期内的阶段数量，p1、p′1分别为减排方案实施前、后万元购买的原材料所能生产的输变电设备的数量，p2、p′2分别为减排方案实施前、后输变电设备的产量，p3、p′3分别为减排方案实施前、后单次运输产品的数量，t1、t′1分别为减排方案实施前、后单个输变电设备的运输时间，t2、t′2分别为减排方案实施前、后输变电设备的使用寿命；
S3、基于各减排方案实施前、后的碳排放成本选择定最优减排方案。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法，其特征在于：
所述S11包括：
基于输变电设备的生命周期图，先将输变电设备的全生命周期划分为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段，再针对各阶段，将阶段所涉及的区域位置划分为多个不同的节点，并计算各节点的用电碳排放因子，若相邻两节点的用电碳排放因子相差不超过阈值A，则将该相邻两节点合并为一个节点，最终形成由各节点组成的电力碳排放路径链。
3.根据权利要求2所述的一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法，其特征在于：
所述各节点的用电碳排放因子基于各节点的用电碳排放状况，通过电力潮流计算得到：
上式中，为第j个节点t时段的用电碳排放因子，Ft为t时段流入该节点的等效碳排放总量，/>Ft 2分别为t时段发电厂的直接碳排放量、注入潮流的间接碳排放量，Wt为t时段流出该节点的总电量，/>Wt 2分别为t时段的节点负荷、流出潮流。
4.根据权利要求1所述的一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化方法，其特征在于：
所述S12中，时空碳流图包括输变电设备在全生命周期各阶段下各节点的碳排放信息，该碳排放信息包括碳排放来源、碳排放类别、碳排放量、用电碳排放因子、非用电碳排放因子；
所述S13中，输变电设备的全生命周期碳足迹E根据下列公式计算得到：
E＝E1+E2+E3+E4+E5；
上式中，E1、E2、E3、E4、E5分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的碳排放量，W1、W2、W3、W5分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、废弃处置阶段消耗的总用电量，W4为使用阶段的日耗电量，分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段的用电碳排放因子，Tx、Ty、Tz、Tm、Tn分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段其他物质或活动造成的消耗量，Cx、Cy、Cz、Cm、Cn分别为原材料提取加工阶段、生产制造阶段、分销阶段、使用阶段、废弃处置阶段其他物质或活动的碳排放因子，Ma为第a种原材料的消耗量，Ca为第a种原材料的生产碳排放因子，Nb、Cb分别为原材料提取加工阶段第b种非电力能源的消耗量及碳排放因子，Rd、Cd分别为生产制造阶段第d种非电力能源的消耗量及碳排放因子，Sf、GWPf分别为生产制造阶段第f种温室气体的排放量、全球变暖潜势值，Kh为分销阶段第h种运输方式运输的输变电设备重量，Dh、Ch分别为分销阶段第h种运输方式的运输距离、碳排放因子，T为输变电设备的运行时间，Pg、GWPg分别为使用阶段第g种温室气体的排放量、全球变暖潜势值，Kc为废弃处置阶段第c种运输方式运输的输变电设备重量，Dc、Cc分别为废弃处置阶段第c种运输方式的运输距离、碳排放因子，Uk为第k种废物处置方式处置的输变电设备重量，Ck为第k种废物处置方式的碳排放因子，RMs、RCs分别为第s种可再生回收材料的重量、碳排放因子。
5.一种基于电力碳足迹的输变电设备减排优化系统，其特征在于：
所述系统包括全生命周期碳足迹确定模块、碳排放成本计算模块、减排方案优选模块，所述全生命周期碳足迹确定模块用于确定各减排方案实施前、后输变电设备的全生命周期碳足迹，包括电力碳排放路径链构建单元、时空碳流图构建单元、全生命周期碳足迹计算单元；
所述电力碳排放路径链构建单元用于基于输变电设备的生命周期图建立以用电碳排放因子为基准的电力碳排放路径链；
所述时空碳流图构建单元用于基于电力碳排放路径链形成输变电设备的时空碳流图；
所述全生命周期碳足迹计算单元用于根据时空碳流图计算输变电设备的全生命周期碳足迹；
所述碳排放成本计算模块用于基于全生命周期碳足迹计算各减排方案实施前、后的碳排放成本，所述各减排方案实施后的碳排放成本的计算同时考虑实施减排方案所需要的成本、实施减排方案所导致的输变电设备的流动效率变化，计算公式如下：
PR＝E×σ；
上式中，PR、PE分别为减排方案实施前、后的碳排放成本，PQ为实施减排方案所需要的成本，E、EQ分别为实施减排方案前、后输变电设备的全生命周期碳足迹的总碳排放量，σ为单位碳排放权交易价格，Δφi为实施减排方案所导致的第i个阶段输变电设备的流动效率变化量，γ为输变电设备的销售价格，n为输变电设备在全生命周期内的阶段数量，p1、p′1分别为减排方案实施前、后万元购买的原材料所能生产的输变电设备的数量，p2、p′2分别为减排方案实施前、后输变电设备的产量，p3、p′3分别为减排方案实施前、后单次运输产品的数量，t1、t′1分别为减排方案实施前、后单个输变电设备的运输时间，t2、t′2分别为减排方案实施前、后输变电设备的使用寿命；
所述减排方案优选模块用于基于各减排方案实施前、后的碳排放成本选择定最优减排方案。
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