CN116879503A - 一种新能源碳监测平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源碳监测平台，包括数据采集单元、中央处理平台和结果显示单元，所述中央处理平台包括数据存储模块、数据分析模块、碳排放分析模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块，所述数据采集单元输出端与数据存储模块输入端连接，所述数据存储模块输出端与数据分析模块输入端连接，所述碳排放分析模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接，所述新能源替换计算模块输出端与结果处理模块输入端连接，结果处理模块输出端与结果展示单元输入端连接。本发明对新能源替换进度进行多维度的展示，能够对数据采集单元采集的信息进行整理分析，对企业、行业、园区、镇以及区域减碳指导，引导绿色能源替换、促进区域能源转型。
Description
技术领域
本发明涉及碳监测技术领域，尤其涉及一种新能源碳监测平台。
背景技术
近年来随着社会的发展，工业的进步，许多企业都建设起了自己的工厂，企业工厂是生产必不可少的一环。在企业工厂进行生产时，会产生大量的碳排放，随着工业生产带来大量的碳排放，环境逐渐产生了温室效应，造成全球温度升高，温室效应效果加剧。为了便于对于碳排放进行有效控制，基于上述困境，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，推动能源革命与数字革命融合，推动能源高质量发展已然成为当前企业的发展需求。同时，近年来，温室效应效果加剧，为了便于对于碳排放进行有效控制，出现了碳排放和新能源消纳监测技术，用于对于碳排放进行监管。
目前,所使用的碳监测技术仅仅是对所采集的数据进行简单的数据展示，而并未对于数据进行集中整理分析，无法对于碳排放数据进行管控以及展示，缺乏手段对企业、行业、园区、镇以及区域减碳指导，引导绿色能源替换、促进区域能源转型的问题，因此需要设计一种新能源碳监测平台解决上述问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明提供如下技术方案：一种新能源碳监测平台，包括数据采集单元、中央处理平台和结果显示单元，所述中央处理平台包括数据存储模块、数据分析模块、碳排放分析模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块，所述数据采集单元输出端与数据存储模块输入端连接，所述数据存储模块输出端与数据分析模块输入端连接，所述数据分析模块输出端与所述碳排放分析模块输入端连接，所述碳排放分析模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接，所述新能源替换计算模块输出端与结果处理模块输入端连接，所述结果处理模块输出端与结果展示单元输入端连接。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述中央处理平台还包括碳排放量核算模型模块，所述碳排放量核算模型模块输入端与碳排放分析模块输出端连接，且碳排放量核算模型模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接。
所述碳排放量核算模型模块包括普通火力发电碳排放模型和新能源替换碳排放模型，
其中，所述普通火力发电碳排放模型如下式：
D火力＝ηMPMA(1+a)
D运行＝MSMg
其中：D火力、D运输和D运行分别表示企业、园区等采用煤炭火力发电在生产、运输和发电环节的碳排放系数；η表示原煤的供电转化效率，MP表示在生产煤炭火力发电过程中产生的单位能量消耗，MA为生产煤炭的碳排放系数，单位为g/KW.h；a表示原煤由自然原因和洗煤时产生的煤损率，M表示运输方式，N表示燃料类型，其中运输方式包括、水路、公路、铁路以及空运，燃料类型包括柴油、汽油和电力，表示第N种燃料在使用第M中运输方式的情况下能耗强度，/>表示第N种材料在使用第M种运行方式的情况下产生的温室气体转换成碳当量的排放系数，ri n表示第N种燃料在使用第M种运输方式的距离占总距离的比例，ki表示第M种运行方式的运煤总量，Bi表示第M种运行方式的平均运输距离，Mp表示在煤炭生产过程中产生的能量消耗；Ms表示企业、园区等生产单位电量需要消耗的煤量；Mg表示普通火力发电机组消耗标准煤产生的温室气体碳排放量的排放系数；
所述新能源替换碳排放模型如下式：
D运行＝MSh
其中，D新能源和D运行表示新能源代替传统电能生产和运行环节的碳排放系数，单位
为g/KW.h；n表示生产过程中所需要的材料种类，a表示单位电量的能耗系数，ε表示新能源生产过程中材料折损系数，M施工和a施工表示施工新能源替换传统煤电的材料碳排放强度和能量强度值，M生产和a生产表示新能源生产过程中碳排放强度和能量强度值，Ms表示生产单元电量使用的新能源总量，h表示新能源运行的时间。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述数据采集单元包括碳排放监测模块，其包括监测无人机和无人机控制台，且无人机控制台与无人机匹配设置。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述数据存储模块包括主存储服务器和备用存储服务器，且主存储服务器和备用存储服务器数据双向连接。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述主存储服务器和备用存储服务器均通过5G网络连接有云端存储数据库。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述结果处理模块包括企业碳排放评定子模块、针对决定子模块和企业新能源替换方针制定子模块，所述企业碳排放评定子模块输出端与针对决定子模块输入端连接，且针对决定子模块输出端与企业新能源替换方针制定子模块输入端连接。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述结果处理模块还包括碳排放趋势预测子模块，且碳排放趋势预测子模块输入端与企业碳排放评定子模块输出端连接，所述碳排放趋势预测子模块输出端与企业新能源替换方针制定子模块输入端连接。
作为本发明所述一种新能源碳监测平台的一种优选方案，其中：所述结果展示单元包括新能源替换进度展示模块和多维度成效图表展示模块。
本发明的有益效果：无人机控制台能够控制无人机飞行，无人机能够对企业、行业、园区、镇和区域碳排放水平进行全方位多角度的监视，新能源替换进度展示模块能够直观地展示新能源等电能替代传统能源的进度，多维度成效图标展示模块能够更为直观的对新能源替换进度进行多维度的展示，数据分析模块、碳排放分析模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块和碳排放量核算模型模块，能够对数据采集单元采集的信息进行整理分析，对企业、行业、园区、镇以及区域减碳指导，引导绿色能源替换、促进区域能源转型，规范了‘电-能-碳’协同发展，推进数据提质，推进碳排监测精准化，实现碳监测新能源替换方针的制定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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它的附图。其中：
图1为本发明提出的一种新能源碳监测平台的框架结构示意图；
图2为本发明提出的一种新能源碳监测平台的数据存储模块、主存储服务器和备用存储服务器连接示意图；
图3为本发明提出的一种新能源碳监测平台的结果处理模块框架示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，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。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
参照图1-图3，为本发明的一个实施例，提供了一种新能源碳监测平台，包括数据采集单元、中央处理平台和结果显示单元，数据采集单元包括碳排放监测模块，其包括监测无人机和无人机控制台，且无人机控制台与无人机匹配设置，无人机控制台能够控制无人机飞行，无人机能够对企业、行业、园区、镇和区域碳排放水平进行全方位多角度的监视，无人机和无人控制台属于十分成熟的现有技术，因此，本发明对无人机和无人机控制台工作原理不做详细介绍。
中央处理平台包括数据存储模块、数据分析模块、碳排放分析模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块，数据采集单元输出端与数据存储模块输入端连接，数据存储模块包括主存储服务器和备用存储服务器，且主存储服务器和备用存储服务器数据双向连接，通过主存储服务器和备用存储服务器的配合使用，能够对数据采集单元采集的数据进行双重存储，避免重要数据丢失，主存储服务器和备用存储服务器均通过5G网络连接有云端存储数据库，通过云端存储数据库的使用，能够对主存储服务器和备用存储服务器储存的数据进行云端保护，进一步提高了对数据的保护效果；
数据存储模块输出端与数据分析模块输入端连接，数据分析模块输出端与所述碳排放分析模块输入端连接，碳排放分析模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接，新能源替换计算模块输出端与结果处理模块输入端连接，结果处理模块输出端与结果展示单元输入端连接。
所述数据分析模块用于对存储的数据进行分析,所述碳排放分析模块用于对碳排放进行分析,所述新能源替换计算模块用于根据碳排放对新能源替换进行计算；所述结果处理模块用于获得处理结果。
结果展示单元包括新能源替换进度展示模块和多维度成效图表展示模块，新能源替换进度展示模块能够直观的展示新能源等电能替代传统能源的进度，多维度成效图标展示模块能够更为直观的对新能源替换进度进行多维度的展示，便于后续分析。
中央处理平台还包括碳排放量核算模型模块，碳排放量核算模型模块输入端与碳排放分析模块输出端连接，且碳排放量核算模型模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接。
所述碳排放量核算模型模块包括普通火力发电碳排放模型和新能源替换碳排放模型，
其中，所述普通火力发电碳排放模型如下式：
D火力＝ηMPMA(1+a)
D运行＝MSMg
其中：D火力、D运输和D运行分别表示企业、园区等采用煤炭火力发电在生产、运输和发电环节的碳排放系数；η表示原煤的供电转化效率，MP表示在生产煤炭火力发电过程中产生的单位能量消耗，MA为生产煤炭的碳排放系数，单位为g/KW.h；a表示原煤由自然原因和洗煤时产生的煤损率，M表示运输方式，N表示燃料类型，其中运输方式包括、水路、公路、铁路以及空运，燃料类型包括柴油、汽油和电力，表示第N种燃料在使用第M中运输方式的情况下能耗强度，/>表示第N种材料在使用第M种运行方式的情况下产生的温室气体转换成碳当量的排放系数，ri n表示第N种燃料在使用第M种运输方式的距离占总距离的比例，ki表示第M种运行方式的运煤总量，Bi表示第M种运行方式的平均运输距离，Mp表示在煤炭生产过程中产生的能量消耗；Ms表示企业、园区等生产单位电量需要消耗的煤量；Mg表示普通火力发电机组消耗标准煤产生的温室气体碳排放量的排放系数；
所述新能源替换碳排放模型如下式：
D运行＝MSh
其中，D新能源和D运行表示新能源代替传统电能生产和运行环节的碳排放系数，单位为g/KW.h；n表示生产过程中所需要的材料种类，a表示单位电量的能耗系数，ε表示新能源生产过程中材料折损系数，M施工和a施工表示施工新能源替换传统煤电的材料碳排放强度和能量强度值，M生产和a生产表示新能源生产过程中碳排放强度和能量强度值，Ms表示生产单元电量使用的新能源总量，h表示新能源运行的时间；
数据分析模块、碳排放分析模块、碳排放量核算模型模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块，能够对数据采集单元采集的信息进行整理分析，对企业、行业、园区、镇以及区域减碳指导，引导绿色能源替换、促进区域能源转型。
结果处理模块包括企业碳排放评定子模块、针对决定子模块和企业新能源替换方针制定子模块，企业碳排放评定子模块输出端与针对决定子模块输入端连接，且针对决定子模块输出端与企业新能源替换方针制定子模块输入端连接，结果处理模块还包括碳排放趋势预测子模块，且碳排放趋势预测子模块输入端与企业碳排放评定子模块输出端连接，碳排放趋势预测子模块输出端与企业新能源替换方针制定子模块输入端连接。
本发明在使用过程中，无人机控制台能够控制无人机飞行，无人机能够对企业、行业、园区、镇和区域碳排放水平进行全方位多角度的监视，新能源替换进度展示模块能够直观地展示新能源等电能替代传统能源的进度，多维度成效图标展示模块能够更为直观的对新能源替换进度进行多维度的展示，数据分析模块、碳排放分析模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块和碳排放量核算模型模块，能够对数据采集单元采集的信息进行整理分析，对企业、行业、园区、镇以及区域减碳指导，引导绿色能源替换、促进区域能源转型，规范了‘电-能-碳’协同发展，推进数据提质，推进碳排监测精准化，实现碳监测新能源替换方针的制定。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种新能源碳监测平台，其特征在于，包括数据采集单元、中央处理平台和结果显示单元，所述中央处理平台包括数据存储模块、数据分析模块、碳排放分析模块、新能源替换计算模块以及结果处理模块，所述数据采集单元输出端与数据存储模块输入端连接，所述数据存储模块输出端与数据分析模块输入端连接，所述数据分析模块输出端与所述碳排放分析模块输入端连接，所述碳排放分析模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接，所述新能源替换计算模块输出端与结果处理模块输入端连接，所述结果处理模块输出端与结果展示单元输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述中央处理平台还包括碳排放量核算模型模块，所述碳排放量核算模型模块输入端与碳排放分析模块输出端连接，且碳排放量核算模型模块输出端与新能源替换计算模块输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：
所述碳排放量核算模型模块包括普通火力发电碳排放模型和新能源替换碳排放模型，
其中，所述普通火力发电碳排放模型如下式：
D火力＝ηMPMA(1+a)
D运行＝MSMg
其中：D火力、D运输和D运行分别表示采用煤炭火力发电在生产、运输和发电环节的碳排放系数；η表示原煤的供电转化效率，MP表示在生产煤炭火力发电过程中产生的单位能量消耗，MA为生产煤炭的碳排放系数，a表示原煤的煤损率；
M表示运输方式，N表示燃料类型，其中运输方式包括、水路、公路、铁路以及空运，燃料类型包括柴油、汽油和电力，表示第N种燃料在使用第M中运输方式的情况下能耗强度，表示第N种材料在使用第M种运行方式的情况下产生的温室气体转换成碳当量的排放系数，ri n表示第N种燃料在使用第M种运输方式的距离占总距离的比例，ki表示第M种运行方式的运煤总量，Bi表示第M种运行方式的平均运输距离，Mp表示在煤炭生产过程中产生的能量消耗；
Ms表示生产单位电量需要消耗的煤量；Mg表示普通火力发电机组消耗标准煤产生的温室气体碳排放量的排放系数；
所述新能源替换碳排放模型如下式：
D运行＝MSh
其中，D新能源和D运行表示新能源代替传统电能生产和运行环节的碳排放系数；n表示生产过程中所需要的材料种类，a表示单位电量的能耗系数，ε表示新能源生产过程中材料折损系数，M施工和a施工表示施工新能源替换传统煤电的材料碳排放强度和能量强度值，M生产和a生产表示新能源生产过程中碳排放强度和能量强度值；
Ms表示生产单元电量使用的新能源总量，h表示新能源运行的时间。
4.根据权利要求1所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述数据采集单元包括碳源排放监测模块，所述碳源排放监测模块包括监测无人机和无人机控制台，且无人机控制台与无人机匹配设置。
5.根据权利要求1所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述数据存储模块包括主存储服务器和备用存储服务器，且主存储服务器和备用存储服务器数据双向连接。
6.根据权利要求5所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述主存储服务器和备用存储服务器均通过5G网络连接有云端存储数据库。
7.根据权利要求1所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述结果处理模块包括企业碳排放评定子模块、针对决定子模块和企业新能源替换方针制定子模块，所述企业碳排放评定子模块输出端与针对决定子模块输入端连接，且针对决定子模块输出端与企业新能源替换方针制定子模块输入端连接。
8.根据权利要求7所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述结果处理模块还包括碳排放趋势预测子模块，所述碳排放趋势预测子模块输入端与企业碳排放评定子模块输出端连接，所述碳排放趋势预测子模块输出端与企业新能源替换方针制定子模块输入端连接。
9.根据权利要求1所述的一种新能源碳监测平台，其特征在于：所述结果展示单元包括新能源替换进度展示模块和多维度成效图表展示模块。
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