CN116843201A - 一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，依托无线物联网终端实时快速核算不同类型企业的能源消耗、污染物排放以及温室气体排放量，大大节省人力计算的成本与时间，提高了计算精度与准确性；将能耗、污染物与温室气体排放量计算工作协同进行，有助于企业统筹相关工作，建立综合评估体系，相比于分开推进减排工作，极大的提高了工作效率并提高了整体管理水平；同时，通过本发明对各生产过程中能耗、污染物以及温室气体排放量的监测，可以实现智能预警措施，进而提高企业的应急反应能力和管理水平；且通过本系统可快速核算不同方案的预期和潜在收益，并对应制定节能减污降碳方案，从而辅助企业进行可持续发展改造决策。
Description
技术领域
本发明涉及能源资源监管技术领域，尤其涉及一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统。
背景技术
随着我国双碳政策的深入推动，我国生态文明建设已进入了以降低碳排放为核心的关键阶段，致力于促进全方位的绿色经济社会转型，并实现生态环境质量的量质转变。温室气体排放，环境污染物与能源使用具有高度同根、同源、同过程特性和排放时空一致性特征。如改进污水处理厂曝气方式不仅可以减少污水出水污染物浓度，还可以减少曝气能耗以及药剂投加量，另外还可以减少因为微生物厌氧呼吸产生的甲烷排放；改善工厂能源装置不仅可以节约能源消耗量，还可以减少尾气中的污染物含量以及因能源燃烧产生的碳排放。因此，提高能源效率并减少污染物排放以实现减污降碳在很大程度上可以协同推进。
在"减污降碳"等双碳政策要求下，工业企业作为用能大户，必须准确了解自身能源使用、污染物与温室气体排放情况，这是企业提升自身能源使用效率并实现减污降碳任务的前置工作，有助于企业发现最佳节能减排因素，制定合理的节能减污降碳方案，从而提高企业能源使用效率，减少污染物和温室气体的排放，实现绿色生产企业、智慧用能企业、碳中和企业的建设目标。
传统的污染物排放管理方式、能源管理方式和温室气体排放管理方式以独立进行人工核算为主，人力成本与时间成本高，易出错，存在巨大的不确定性，且各项指标的管理通常分开进行，这不利于整体节能降碳最优化策略的制定与推进。因此，亟需开发一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，以助力企业实现绿色用能低碳可持续转型与发展。
发明内容
本发明提供一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，以克服传统的污染物排放管理方式、能源管理方式和温室气体排放管理方式以独立进行人工核算为主，人力成本与时间成本高，易出错，存在巨大的不确定性，且各项指标的管理通常分开进行，这不利于整体节能降碳最优化策略的制定与推进的技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，包括无线互联网终端、行业标准选择模块、核算边界选择模块、数据监测模块、核算模块、活动水平数据模块、排放因子数据库模块、系统数据处理显示模块、成本数据采集模块、分析与异常排查模块以及效益最优化策略分析模块；所述行业标准选择模块用于调取所述无线互联网终端存储的企业的核算标准；所述核算标准包括能耗统计标准、企业污染物排放标准以及温室气体排放标准；
所述核算边界选择模块根据企业的核算标准设置企业核算边界信息；所述企业核算边界信息包括企业所属行业类型、计算时间周期以及配置企业运营范围内受控制的所有生产环节；
所述活动水平数据模块用于根据所述企业核算边界信息获取企业活动水平数据；且所述活动水平数据模块获取未配置的能耗监测组件、污染物监测组件、温室气体监测组件生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量；并将所述企业活动水平数据、能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量输入至核算模块；
所述数据监测模块用于获取已配置所述能耗监测组件、污染物监测组件以及温室气体监测组件生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量，并输入至所述核算模块；所述排放因子数据库模块用于提供与所述企业活动水平数据相对应的排放因子；并将各排放因子输入至核算模块；
所述核算模块用于根据获取的企业活动水平数据、排放因子、各生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量；所述系统数据处理显示模块用于根据所述核算模块的输出获取企业能源的消耗总量与各类型能耗占比、企业温室气体总排放及各类型温室气体占比以及企业污染物的实时排放数据与控制指标数据，并进行实时显示；
所述分析与异常排查模块用于根据所述系统数据处理显示模块实时显示的数据进行分析，确定出超出预设阈值范围的生产环节；
并通过预设的异常排查策略进行数据排查；
所述成本数据采集模块用于获取企业设置的成本数据；所述成本数据包括但不限于能源购置成本、污染物减排成本以及温室气体减排成本；
所述效益最优化策略分析模块用于根据所述分析与异常排查模块与所述成本数据采集模块获取的数据，进行效益最优化分析为企业提供用能、污染物减排以及碳减排策略。
进一步的，所述企业所属行业类型包括但不仅限于：以化学方法生产为基础的化工生产企业、石油和天然气生产企业、煤炭企业、氟化工企业；
所述生产环节包括基础生产环节、辅助生产环节以及附属生产环节；
所述基础生产环节为企业产品的生产工艺环节，所述辅助生产环节包括抽放环节、运输环节、排水环节以及厂区内的供电环节、采暖环节、制冷环节以及机修环节；
所述附属生产环节包括厂区职工食堂使用过程中消耗能量、产生废弃物以及温室气体的环节；车间浴室使用过程中消耗能量、产生废弃物以及温室气体的环节。
进一步的，所述核算模块根据获取的企业活动水平数据、排放因子、各生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量的计算公式为；
所述企业能耗的计算公式为
总能耗量(E)＝企业实际各种类能源的消耗量(Ei)×对应能源的转换系数(ki)；
所述污染物总量的计算公式为
污染物总量(Q)＝污染物浓度(A)×实际废弃物产量(M)；
所述温室气体排放量的计算公式为
温室气体(GHG)排放＝活动水平数据(AD)×排放因子(EF)。
进一步的，所述系统数据处理显示模块包括企业能耗数据处理显示单元、企业温室气体数据处理显示单元以及污染物数据处理显示单元；
所述企业能耗数据处理显示单元用于分类核算并展示各类型的能源消耗、能源消耗总量及各类型能耗占比；
所述企业温室气体数据处理显示单元用于分类核算并展示温室气体总排放及各类型温室气体占比，且所述温室气体总排放包括直接碳排放气体与间接碳排放；
所述直接碳排放气体包括各生产环节中直接产生的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮及氟化物；
所述间接碳排放包括外购热力以及电力的温室气体排放量；
所述污染物数据处理显示单元用于分类核算并展示企业污染物的实时排放数据；
所述实时排放数据包括废渣、废水以及废气对应排放类型的污染物的排放总量与所述污染物中的各成分数据。
进一步的，所述分析与异常排查模块的异常排查策略具体为
将所述系统数据处理显示模块实时显示的数据与历史平均数据和标准排放限值进行比较，且根据历史平均数据设置预设范围值；
若分析与异常排查模块在所述计算时间周期内检测到某个生产环节的能耗、污染物排放或碳排放任意一项，超过所述预设范围值或标准排放限值，则系统会触发预警；
所述系统会触发预警的表达式为
Xcurrent>μx+kσx
Xcurrent<μx-kσx
Xcurrent>Xlimit
其中，Xcurrent表示当前生产环节的能耗、污染物排放或碳排放数据；μx表示历史数据的平均值；σx表示历史数据的标准差；Xlimit表示排放限值；k表示设定的阈值系数。
进一步的，所述效益最优化策略分析模块进行效益最优化分析包括将获取的企业能源的消耗总量与各类型能耗占比、企业温室气体总排放及各类型温室气体占比以及企业污染物的实时排放数据，与所述控制指标数据的预设指标范围进行对比；
根据对比结果获取各生产环节的能耗、污染物排放以及温室气体排放量，超出预设指标范围的生产环节或系统提示需要调整的运行设备；
根据所述改造调整后的生产环节或运行设备预测当前计算时间周期内的企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量的消耗成本；
并根据企业预设的能耗、污染物处理以及温室气体的处理的初始成本与所述消耗成本获取投资改造预计效益；
所述投资改造预计效益的计算方式为
BF(t)＝ES(t)+PS(t)+CS(t)-IC
式中：t表示计算时间周期；BF表示投资改造预计效益；ES(t)表示计算时间周期t内能源节约预计收益；PS(t)表示计算时间周期t内污染物处理节约的成本；CS(t)表示计算时间周期t内碳减排预计收益；IC表示节能或减污降碳的基础成本。
进一步的，所述计算时间周期t内能源节约预计收益ES(t)，计算公式为
d(t)＝u+φ1d(t-1)+φ2d(t-2)+…+φpd(t-p)-θ1ε(t-1)
-θ1ε(t-2)-…-θqε(t-q)+ε(t)
式中：i表示不同能源类型；di表示第i种能源在时间t的初始成本与当前预测成本之间的差值；d(t)表示第i种能源在时间t的预测成本；μ表示常数项；均表示自回归参数；θ1，θ2，...，θq均表示移动平均参数；ε(t)表示在时间t的误差项。
进一步的，所述计算时间周期t内污染物处理节约的成本PS(t)的计算公式为
PS(t)＝∑(QiB-QiA)*Pi
式中：QiB表示在时间t内产生的第i种污染物的量；QiA表示对应污染物的减排改进后的产量；pi表示处理第i种污染物单位成本；
所述计算时间周期t内碳减排预计收益CS(t)的计算公式为
式中：ct表示在时间t的碳价预测平均值。
有益效果：本发明公开了一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，依托无线物联网终端实时快速核算不同类型企业的能源消耗、污染物排放以及温室气体排放量，大大节省人力计算的成本与时间，提高了计算精度与准确性，增加了科学性减少了主观性；将能耗、污染物与温室气体排放量计算工作协同进行，有助于企业统筹相关工作，建立综合评估体系，相比于分开推进减排工作，极大的提高了工作效率并提高了整体管理水平；同时，通过本发明对各生产过程中能耗、污染物以及温室气体排放量的监测，可以实现智能预警措施，进而提高企业的应急反应能力和管理水平；且通过本系统可快速核算不同方案的预期和潜在收益，并对应制定节能减污降碳方案，从而辅助企业进行可持续发展改造决策。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，如图1所示，包括无线互联网终端、行业标准选择模块、核算边界选择模块、数据监测模块、核算模块、活动水平数据模块、排放因子数据库模块、系统数据处理显示模块、成本数据采集模块、分析与异常排查模块以及效益最优化策略分析模块；
所述行业标准选择模块用于调取所述无线互联网终端存储的企业的核算标准；所述核算标准包括能耗统计标准、企业污染物排放标准以及温室气体排放标准；
所述无线互联网终端存储有企业输入的自身信息，包括企业所属的行业类别，市场经营范围以及组织机构等信息，所述行业标准选择模块可自动调出对应行业类别的能耗统计、污染物核算方法与温室气体排放核算标准或指南；
所述核算边界选择模块根据企业的核算标准设置企业核算边界信息；所述企业核算边界信息包括企业所属行业类型、计算时间周期以及默认配置企业运营范围内受控制的所有生产环节；
所述企业所属行业类型包括但不仅限于：以化学方法生产为基础的化工生产企业、石油和天然气生产企业、煤炭企业、氟化工企业；
所述生产环节包括基础生产环节、辅助生产环节以及附属生产环节；
所述基础生产环节为企业产品的生产工艺环节，所述辅助生产环节包括抽放环节、运输环节、排水环节以及厂区内的供电环节、采暖环节、制冷环节以及机修环节；
所述附属生产环节包括厂区职工食堂使用过程中消耗能量、产生废弃物以及温室气体的环节；车间浴室使用过程中消耗能量、产生废弃物以及温室气体的环节；
且除所述默认配置企业运营范围内受控制的所有生产环节，企业操作人员也可对核算边界选择模块的管理边界手动进行调整，并根据系统给出的各生产环节或设施进行自主选择，确认要纳入核算边界的生产环节，操作人员可以按工艺环节或者车间区域等多个维度进行自主配置，即根据工艺环节或者车间所在区域自主配置核算边界的备选供能系统、用能系统以及温室气体排放源；
所述活动水平数据模块用于根据所述企业核算边界信息获取企业活动水平数据；且所述活动水平数据模块获取未配置的能耗监测组件、污染物监测组件、温室气体监测组件生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量；并将所述企业活动水平数据、能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量输入至核算模块；
对于没有自动监测组件的生产环节，需要采用排放因子法来估算其用能情况和温室气体排放量，系统会提示企业需上传该生产环节的所需数据。其中能耗数据，企业根据自身能源采购发票信息进行数据填写，包括但不限于用电、用热、用冷、用气、用水等；污染物数据采用最新一次的污染物监测报告平均数值；温室气体排放量则参考各行业温室气体排放指南要求，输入各排放源的活动水平数据(AD)，包括固定排放源燃料使用量、移动排放源燃料使用量、产品生产或加工过程的原料使用量等；其中，所述排放因子法是根据企业活动水平数据以及排放因子来计算温室气体排放量和能耗情况的一种方法。企业需要输入各个排放源的活动水平数据，例如固定排放源燃料使用量、移动排放源燃料使用量、产品生产或加工过程的原料使用量等。排放因子是指每单位活动水平所排放的温室气体量或使用的能源量。系统中提供了各类排放源的排放因子库，根据不同的排放源和活动水平数据，可以自动计算出相应的温室气体排放量和能耗情况；
所述数据监测模块用于获取已配置所述能耗监测组件、污染物监测组件以及温室气体监测组件生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量，并输入至所述核算模块；通过能耗监测组件获取的能耗数据包括电能、热能、冷能、可燃气体能以及水能；如智能电表、水表等；
通过污染物监测组件获取的污染物数据，且所述污染物监测组件包括大气污染物排放监测装置、固废排放监测装置以及废水排放监测装置；如NOx自动监测设备；
通过温室气体监测组件包括甲烷、氧化亚氮、二氧化碳等温室气体自动监测装置用于获取温室气体数据；所述温室气体包括甲烷、氧化亚氮以及二氧化碳；且各个监测组件通过有线通信(如电力线通信(PLC))或无线通信(如无线局域网通信)或两者相结合的方式与服务器或无线互联网终端相连接；
所述排放因子数据库模块用于提供与所述企业活动水平数据相对应的排放因子；并将各排放因子输入至核算模块；
所述排放因子数据库包括能源活动排放因子库、工业过程与产品使用碳排放因子库以及废弃物处理排放因子库；
所述核算模块用于根据获取企业活动水平数据、排放因子数据库中的排放因子、各生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量；所有的能源消耗折算为标准煤消耗量，折算方式为总能耗量(E)＝企业实际各种类能源的消耗量(Ei)×对应能源的转换系数(ki)，各种能源换算系数优先采用行业的能耗统计对应的标准或指南，若无则采用《GB/T 2589-2020综合能耗计算通则》中推荐的相关系数。对需要进行污染物总量控制的地区，需要进行总量计算，计算方法为污染物总量＝污染物浓度×实际废弃物产量。温室气体排放量标准化为二氧化碳当量，针对直接碳排放，各类型温室气体转化系数优先采用相关行业温室气体核查指南，若无则采用《气候变化2007：联合国政府间气候变化专门委员会第四次评估报告》中推荐的相关系数。针对间接碳排放，系统主要通过排放因子法进行自动计算，即温室气体(GHG)排放＝活动水平数据(AD)×排放因子(EF)。其中电力排放因子优先采用各区域电网或地方碳市场规定的排放因子，若无则采用生态环境部最新发布的全国排放因子(截止当前，最新数据为0.5703t CO2/MWh)；热力排放因子同样根据优先采用各区域电网或地方碳市场规定的排放因子，若无则采取常数0.11tCO2/GJ；
所述系统数据处理显示模块用于根据所述核算模块的输出获取的企业能源的消耗总量与各类型能耗占比、企业温室气体总排放及各类型温室气体占比以及企业污染物的实时排放数据与控制指标数据，并进行实时显示；
所述分析与异常排查模块用于根据所述系统数据处理显示模块实时显示的数据进行分析，确定出超出预设阈值范围的生产环节；并通过预设的异常排查策略进行数据排查；
所述分析与异常排查模块可提供一个详细的清单分析功能，使企业能够对其各生产环节的能耗、污染物排放和碳排放数据进行详细核查和分析。以提供一个透明的视角，帮助企业理解他们的能源消耗、污染物和碳排放的详细构成。例如，企业可能会使用这个功能来确定他们的主要能耗环节，或者那些污染物排放最高的生产环节；此外，企业还可以使用这个功能来跟踪他们的温室气体排放趋势，以便确定他们是否在实现减排目标上取得进展；
所述成本数据采集模块用于获取企业上传的成本数据；所述成本数据包括但不限于能源购置成本、污染物减排成本以及温室气体减排成本；
所述能源购置成本是指企业为获得所需能源而支付的费用，包括购买电力、煤炭、天然气、热能、冷能和水等的费用；污染物处理成本为企业为削减污染物排放的日常成本；是指企业为减少其生产过程中因处理污染物排放产生的日常成本而投入的费用，包括投资于环保设备的费用、操作和维护环保设备的费用；温室气体减排成本是指企业为减少其温室气体排放而投入的费用，这可能包括投资于碳捕获和存储技术的费用、购买碳排放权的费用，以及投资于低碳或零碳技术的费用；所有这些成本数据都应在企业的财务系统或成本核算系统中进行详细记录，并存储至无线互联网终端；所述成本数据采集模块采集的数据在系统提示下可从无线互联网终端上传至本系统的效益最优化策略分析模块；
所述效益最优化策略分析模块用于根据所述分析与异常排查模块与所述成本数据采集模块获取的数据，进行效益最优化分析为企业提供用能、污染物减排以及碳减排策略。
本发明依托无线物联网终端实时快速核算不同类型企业的能源消耗、污染物排放以及温室气体排放量，大大节省人力计算的成本与时间，提高了计算精度与准确性，增加了科学性减少了主观性；将能耗、污染物与温室气体排放量计算工作协同进行，有助于企业统筹相关工作，建立综合评估体系，相比于分开推进减排工作，极大的提高了工作效率并提高了整体管理水平；同时，通过本发明对各生产过程中能耗、污染物以及温室气体排放量的监测，可以实现智能预警措施，进而提高企业的应急反应能力和管理水平；且通过本系统可快速核算不同方案的预期和潜在收益，并对应制定节能减污降碳方案，从而辅助企业进行可持续发展改造决策。
在具体实施例中，所述核算模块根据获取的企业活动水平数据、排放因子、各生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量的计算公式为；
所述企业能耗的计算公式为
总能耗量(E)＝企业实际各种类能源的消耗量(Ei)×对应能源的转换系数(ki)；
所述污染物总量的计算公式为
污染物总量(Q)＝污染物浓度(A)×实际废弃物产量(M)；
所述温室气体排放量的计算公式为
温室气体(GHG)排放＝活动水平数据(AD)×排放因子(EF)。
在具体实施例中，所述系统数据处理显示模块包括企业能耗数据处理显示单元、企业温室气体数据处理显示单元以及污染物数据处理显示单元；
所述企业能耗数据处理显示单元用于分类核算并展示各类型的能源消耗、能源消耗总量及各类型能耗占比；
所述企业温室气体数据处理显示单元用于分类核算并展示温室气体总排放及各类型温室气体占比，且所述温室气体总排放包括直接碳排放气体与间接碳排放；
所述直接碳排放气体包括各生产环节中直接产生的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮及氟化物；
所述间接碳排放包括外购热力以及电力的温室气体排放量；
所述污染物数据处理显示单元用于分类核算并展示企业污染物的实时排放数据，所述实时排放数据包括废渣、废水以及废气三种类型污染物的排放总量及其中各控制指标数据(如废水中的COD、BOD5、总镉、总氮等数据)。
在具体实施例中，所述分析与异常排查模块的异常排查策略具体为
将所述系统数据处理显示模块实时显示的数据与历史平均数据和标准排放限值进行比较，且根据历史平均数据设置预设范围值；
若分析与异常排查模块在所述计算时间周期内检测到某个生产环节的能耗、污染物排放或碳排放任意一项，超过所述预设范围值或标准排放限值，则系统会触发预警；
所述系统会触发预警的表达式为
Xcurrent>μx+kσx
Xcurrent<μx-kσx
Xcurrent>Xlimit
其中，Xcurrent表示当前生产环节的能耗、污染物排放或碳排放数据；μx表示历史数据的平均值；σx表示历史数据的标准差；Xlimit表示排放限值；k表示设定的阈值系数，例如1.2或1.5；异常排查是指系统将按预设时间周期监控实时数据，并对比历史数据以及行业标准和排放限值；如果系统检测到异常数据，例如，某个生产环节的能耗、污染物排放或碳排放超过了历史数据的预设正常范围或超过了排放限值，系统将会发出预警；系统可以设定预警阈值(例如，超出历史平均值的20％)；当超过这个阈值时，系统将自动发出预警。在系统发出预警后，企业操作人员可以立即对异常生产环节进行查看，确定问题的原因，例如设备故障、生产流程中的问题，或者数据输入错误等。这样的实时反馈和警告可以帮助企业及时处理问题，避免更大的能耗、环境污染和碳排放，同时也有助于企业节省资源和成本，提高生产效率。
在具体实施例中，所述效益最优化策略分析模块进行效益最优化分析包括将获取的企业能源的消耗总量与各类型能耗占比、企业温室气体总排放及各类型温室气体占比以及企业污染物的实时排放数据，与所述控制指标数据的预设指标范围进行对比；
根据对比结果获取各生产环节的能耗、污染物排放以及温室气体排放量，超出预设指标范围的生产环节或系统提示需要调整的运行设备；
根据所述改造调整后的生产环节或运行设备预测当前计算时间周期内的企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量的消耗成本；
并根据企业预设的能耗、污染物处理以及温室气体的处理的初始成本与所述消耗成本获取投资改造预计效益；
所述投资改造预计效益的计算方式为
BF(t)＝ES(t)+PS(t)+CS(t)-IC
式中：t表示计算时间周期；系统默认展示5年，10年，20年的计算周期，企业也可以根据实际情况自行进行配置计算周期；BF表示投资改造预计效益；ES(t)表示计算时间周期t内能源节约预计收益；PS(t)表示计算时间周期t内污染物处理节约的成本；CS(t)表示计算时间周期t内碳减排预计收益；IC表示节能或减污降碳的基础成本。
所述时间周期t内能源节约预计收益ES(t)，计算公式为
预测成本主要通过ARIMA模型拟合所得，其表达式为
d(t)＝u+φ1d(t-1)+φ2d(t-2)+…+φpd(t-p)-θ1ε(t-1)
-θ1ε(t-2)-…-θqε(t-q)+ε(t)
式中：i表示不同能源类型；di表示第i种能源在时间t的初始成本与当前预测成本之间的差值；d(t)表示第i种能源在时间t的预测成本；μ表示常数项；均表示自回归参数；θ1，θ2，...，θq均表示移动平均参数；ε(t)表示在时间t的误差项。
所述时间周期t内污染物处理节约的成本PS(t)的计算公式为
PS(t)＝∑(QiB-QiA)*Pi
式中：QiB表示在时间t内产生的第i种污染物的量；QiA表示对应污染物的减排改进后的产量；pi表示处理第i种污染物单位成本，可以包括药剂成本、处置费用等；
所述时间周期t内碳减排预计收益CS(t)的计算公式为
式中：ct表示在时间t的碳价预测平均值。
本发明公开了一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，本系统可对企业进行全面的效益分析，以期为企业提供定制化的用能、污染物减排和碳减排策略，系统可自动分析各环节的能耗、污染物排放以及温室气体排放数据，找出能源使用效率低、排放高的环节或设备，并以此为基础提供针对性的改进建议。同时，系统根据企业的成本数据，计算出已有的改进措施以及潜在改进措施的在限定时间内的预期收益，包括能源成本的节约、污染物处理成本的降低以及可能获取的碳排放权交易收益等，并计算相应的投资回报率。这些策略分析结果将以清晰的图表和文字描述的形式展现出来，为企业制定可持续发展策略提供数据支撑。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，包括无线互联网终端、行业标准选择模块、核算边界选择模块、数据监测模块、核算模块、活动水平数据模块、排放因子数据库模块、系统数据处理显示模块、成本数据采集模块、分析与异常排查模块以及效益最优化策略分析模块；所述行业标准选择模块用于调取所述无线互联网终端存储的企业的核算标准；所述核算标准包括能耗统计标准、企业污染物排放标准以及温室气体排放标准；
所述核算边界选择模块根据企业的核算标准设置企业核算边界信息；所述企业核算边界信息包括企业所属行业类型、计算时间周期以及配置企业运营范围内受控制的所有生产环节；
所述活动水平数据模块用于根据所述企业核算边界信息获取企业活动水平数据；且所述活动水平数据模块获取未配置的能耗监测组件、污染物监测组件、温室气体监测组件生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量；并将所述企业活动水平数据、能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量输入至核算模块；
所述数据监测模块用于获取已配置所述能耗监测组件、污染物监测组件以及温室气体监测组件生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量，并输入至所述核算模块；所述排放因子数据库模块用于提供与所述企业活动水平数据相对应的排放因子；并将各排放因子输入至核算模块；
所述核算模块用于根据获取的企业活动水平数据、排放因子、各生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量；所述系统数据处理显示模块用于根据所述核算模块的输出获取企业能源的消耗总量与各类型能耗占比、企业温室气体总排放及各类型温室气体占比以及企业污染物的实时排放数据与控制指标数据，并进行实时显示；
所述分析与异常排查模块用于根据所述系统数据处理显示模块实时显示的数据进行分析，确定出超出预设阈值范围的生产环节；
并通过预设的异常排查策略进行数据排查；
所述成本数据采集模块用于获取企业设置的成本数据；所述成本数据包括但不限于能源购置成本、污染物减排成本以及温室气体减排成本；
所述效益最优化策略分析模块用于根据所述分析与异常排查模块与所述成本数据采集模块获取的数据，进行效益最优化分析为企业提供用能、污染物减排以及碳减排策略。
2.根据权利要求1所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述企业所属行业类型包括但不仅限于：以化学方法生产为基础的化工生产企业、石油和天然气生产企业、煤炭企业、氟化工企业；
所述生产环节包括基础生产环节、辅助生产环节以及附属生产环节；
所述基础生产环节为企业产品的生产工艺环节，所述辅助生产环节包括抽放环节、运输环节、排水环节以及厂区内的供电环节、采暖环节、制冷环节以及机修环节；
所述附属生产环节包括厂区职工食堂使用过程中消耗能量、产生废弃物以及温室气体的环节；车间浴室使用过程中消耗能量、产生废弃物以及温室气体的环节。
3.根据权利要求1所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述核算模块根据获取的企业活动水平数据、排放因子、各生产环节的能耗数据、污染物数据以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量获取企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量的计算公式为；
所述企业能耗的计算公式为
总能耗量(E)＝企业实际各种类能源的消耗量(Ei)×对应能源的转换系数(ki)；
所述污染物总量的计算公式为
污染物总量(Q)＝污染物浓度(A)×实际废弃物产量(M)；
所述温室气体排放量的计算公式为
温室气体(GHG)排放＝活动水平数据(AD)×排放因子(EF)。
4.根据权利要求1所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述系统数据处理显示模块包括企业能耗数据处理显示单元、企业温室气体数据处理显示单元以及污染物数据处理显示单元；
所述企业能耗数据处理显示单元用于分类核算并展示各类型的能源消耗、能源消耗总量及各类型能耗占比；
所述企业温室气体数据处理显示单元用于分类核算并展示温室气体总排放及各类型温室气体占比，且所述温室气体总排放包括直接碳排放气体与间接碳排放；
所述直接碳排放气体包括各生产环节中直接产生的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮及氟化物；
所述间接碳排放包括外购热力以及电力隐含的温室气体排放量；
所述污染物数据处理显示单元用于分类核算并展示企业污染物的实时排放数据；
所述实时排放数据包括废渣、废水以及废气对应排放类型的污染物的排放总量与所述污染物中的各成分数据。
5.根据权利要求1所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述分析与异常排查模块的异常排查策略具体为
将所述系统数据处理显示模块实时显示的数据与历史平均数据和标准排放限值进行比较，且根据历史平均数据设置预设范围值；
若分析与异常排查模块在所述计算时间周期内检测到某个生产环节的能耗、污染物排放或碳排放任意一项，超过所述预设范围值或标准排放限值，则系统会触发预警；
所述系统会触发预警的表达式为
Xcurrent>μx+kσx
Xcurrent<μx-kσx
Xcurrent>Xlimit
其中，Xcurrent表示当前生产环节的能耗、污染物排放或碳排放数据；μx表示历史数据的平均值；σx表示历史数据的标准差；Xlimit表示排放限值；k表示设定的阈值系数。
6.根据权利要求1所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述效益最优化策略分析模块进行效益最优化分析包括将获取的企业能源的消耗总量与各类型能耗占比、企业温室气体总排放及各类型温室气体占比以及企业污染物的实时排放数据，与所述控制指标数据的预设指标范围进行对比；
根据对比结果获取各生产环节的能耗、污染物排放以及温室气体排放量，超出预设指标范围的生产环节或系统提示需要调整的运行设备；
根据所述改造调整后的生产环节或运行设备预测当前计算时间周期内的企业能耗、污染物总量以及温室气体排放量的消耗成本；
并根据企业预设的能耗、污染物处理以及温室气体的处理的初始成本与所述消耗成本获取投资改造预计效益；
所述投资改造预计效益的计算方式为
BF(t)＝ES(t)+PS(t)+CS(t)-IC
式中：t表示计算时间周期；BF表示投资改造预计效益；ES(t)表示计算时间周期t内能源节约预计收益；PS(t)表示计算时间周期t内污染物处理节约的成本；CS(t)表示计算时间周期t内碳减排预计收益；IC表示节能或减污降碳的基础成本。
7.根据权利要求6所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述计算时间周期t内能源节约预计收益ES(t)，计算公式为
d(t)＝u+φ1d(t-1)+φ2d(t-2)+…+φpd(t-p)-θ1ε(t-1)-θ1ε(t-2)-…-θqε(t-q)+ε(t)
式中：i表示不同能源类型；di表示第i种能源在时间t的初始成本与当前预测成本之间的差值；d(t)表示第i种能源在时间t的预测成本；μ表示常数项；均表示自回归参数；θ1，θ2，...，θq均表示移动平均参数；ε(t)表示在时间t的误差项。
8.根据权利要求6所述的一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统，其特征在于，所述计算时间周期t内污染物处理节约的成本PS(t)的计算公式为
PS(t)＝∑(QiB-QiA)*Pi
式中：QiB表示在时间t内产生的第i种污染物的量；QiA表示对应污染物的减排改进后的产量；pi表示处理第i种污染物单位成本；
所述计算时间周期t内碳减排预计收益CS(t)的计算公式为
式中：ct表示在时间t的碳价预测平均值。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310858537.0A CN116843201A (zh) | 2023-07-13 | 2023-07-13 | 一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310858537.0A CN116843201A (zh) | 2023-07-13 | 2023-07-13 | 一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统 |
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| CN116843201A true CN116843201A (zh) | 2023-10-03 |
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| CN202310858537.0A Pending CN116843201A (zh) | 2023-07-13 | 2023-07-13 | 一种企业能耗、污染物、碳资产实时展示协同管理的系统 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117391906A (zh) * | 2023-10-17 | 2024-01-12 | 上海南洋万邦软件技术有限公司 | 双碳应用平台的控制方法 |
| CN117522654A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 一种基于灰水足迹的减污降碳协同度分析方法 |
-
2023
- 2023-07-13 CN CN202310858537.0A patent/CN116843201A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117391906A (zh) * | 2023-10-17 | 2024-01-12 | 上海南洋万邦软件技术有限公司 | 双碳应用平台的控制方法 |
| CN117522654A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-06 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 一种基于灰水足迹的减污降碳协同度分析方法 |
| CN117522654B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-26 | 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 | 一种基于灰水足迹的减污降碳协同度分析方法 |
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