【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统碳排放计算，尤其涉及一种全时空动态电力碳强度测量方法。
技术介绍
1、电力行业作为碳排放的主要行业之一，电力碳强度是衡量电力系统碳排放水平的重要指标，具体指单位电力生产的二氧化碳排放量。量化计算电力碳排放强度有助于对电力碳排放进行测量，进一步精确掌握电力生产环节的碳排放现状。通过对比不同电力来源以及不同类型机组的碳强度，可以明确减排的重点领域和潜力所在，加速电力结构的优化调整，有针对性地开展碳减排工作。
2、同时，目前现有的电力碳强度的计算方法还存在着计算覆盖区域大，在电力碳排放核算时大多以国家或省级的能源统计数据进行测算，且计算缺乏时效性、无法进行碳迹追踪与碳源追溯分析、难以直观反映电力碳排放强度的时空演化特征等问题。同时，随着电力系统中新能源的接入，当前的方法还未考虑可再生能源发电类型以及绿电输入输出对于电力碳强度的影响。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种全时空动态电力碳强度测量方法，用以解决现有电力碳强度计算方法存在覆盖区域过大、缺乏时效性、无法进行碳迹追踪与碳源追溯分析、难以反映碳排放强度的时空演化，并且未充分考虑新能源发电和绿电输入输出的影响的技术问题。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术提供了一种全时空动态电力碳强度测量方法，包括如下步骤：
4、基于构建的区域在单位时间内的发电直接碳排放量模型构建区域单位时间内的电网碳排放因子模型，基于
5、构建区域在单位时间内的动态碳排放因子模型；基于所述单位时间内的动态碳排放因子模型构建不同类型机组的动态电力碳排放强度模型；
6、基于所述区域内不同类型机组的动态电力碳排放强度模型，考虑发电流程、区域间电力输送以及区域间绿电输入输出的电力碳强度，构建区域全时空动态电力碳强度测量模型；
7、获取区域内不同类型机组的电力碳排放数据，基于所述区域全时空动态电力碳强度测量模型，对区域的电力碳强度进行小时级的动态测量。
8、进一步地，构建区域m在单位时间t内的发电直接碳排放量模型，基于所述发电直接碳排放量模型构建区域m单位时间内的电网碳排放因子模型，如下：
9、；
10、其中，为区域m单位时间t内的电网碳排放因子，为区域m在单位时间t内的发电直接碳排放量，为区域m在单位时间t内的总发电量，为区域电网j在单位时间t内向区域m净输送的电量，为在单位时间t内区域m从区域电网k得到的净输入电量，、分别区域电网j、k在单位时间t内的碳排放因子；为单位时间t电网j在单位时间t内向区域m净输送电量所对应的碳排放量；为单位时间t区域m从区域电网k得到的净输入电量对应的碳排放量。
11、进一步地，构建区域m在单位时间内的发电直接碳排放量模型，如下：
12、；
13、其中，p表示第p种能源类型，为区域m第p种能源在单位时间t内的发电的能源数据；为第p种能源碳排放系数，即每单位能源消耗所产生的碳排放量；
14、其中，p种能源碳排放系数，如下：
15、；
16、其中，为平均低位发热量，为含碳量，为碳氧化率，为二氧化碳与碳的摩尔比。
17、进一步地，基于所述区域单位时间内的电网碳排放因子模型构建区域在单位时间内的静态电力碳排放强度模型，包括：
18、基于区域m在单位时间t内的电网碳排放因子模型，构建区域m在单位时间t内的火电机组碳排放量模型，再构建区域m内考虑不同机组的静态电力碳排放强度模型。
19、进一步地，构建区域m在单位时间t内的火电机组碳排放量模型，如下：
20、；
21、其中，为区域m在单位时间t内的火电机组的发电碳排放量，为区域m单位时间t内第i个火电机组的发电量，为区域m在单位时间t内火电机组的总发电量；
22、区域m在单位时间内考虑不同机组的静态电力碳排放强度模型，如下：
23、；
24、；
25、其中，为区域m在单位时间t内考虑不同类型机组的电力碳排放强度，为区域m在单位时间t内第i个新能源机组的发电量，为区域m内新能源机组总发电量，为区域m在单位时间t内的总发电量。
26、进一步地，所述构建区域在单位时间内的动态碳排放因子模型，如下：
27、；
28、其中，为单位时间ｔ内发电机组ｉ消耗单位燃料种类r输送电力的动态碳排放因子,为火电机组的燃料种类r的碳排放系数，燃料种类r包括煤炭、石油、天然气；为消耗单位燃料种类r对应的发电量；
29、基于所述单位时间内的动态碳排放因子模型构建区域单位时间内火电机组的动态碳排放总量测算模型，如下：
30、；
31、其中，为火力发电机组的动态碳排放总量；
32、基于所述区域m单位时间内考虑不同类型机组的动态碳排放总量测算模型，得到区域m单位时间内火电机组的动态电力碳排放强度模型，如下：
33、。
34、进一步地，所述考虑发电流程的电力碳强度，得到发电各环节的碳排放量，如下：
35、；
36、；
37、；
38、其中，为发电全流程在单位时间t内产生的总碳排放量，为燃料上游在单位时间t内产生的碳排放总量，为电力建设在单位时间t内产生的碳排放总量，为上游燃料在单位时间t内发电消耗燃料量，为燃料在单位时间t内燃烧碳排放强度，为在单位时间t内消耗的燃料总数，为在单位时间t内电厂建设的发电总量，为在单位时间t内电厂建设的碳排放强度，为建设电厂的总量；
39、在考虑发电流程电力碳强度的基础上，构建考虑发电流程的动态电力碳排放强度模型，如下：
40、。
41、进一步地，所述考虑区域间电力输送的电力碳强度，包括：
42、区域m作为电力输入区域，在单位时间t内输入电量后的电力碳强度模型，如下：
43、；
44、其中，为在单位时间t向区域m输入电量后的电力碳排放强度，为外来区域n向区域m在单位时间t内的输入电量，n向区域m输送电量区域的总数，为区域n的电力碳排放强度，为外来区域在单位时间t内向区域m输送电力总量；
45、区域m作为电力输出区域，在单位时间t内向外输出电量后的电力碳强度模型，如下：
46、；
47、其中，为在单位时间t内区域m向外输出电量后的电力碳排放强度，为在单位时间t内区域m向区域s输出的电力总量，s为区域m向外输送电量区域的总数；
48、基于所述单位时间t内输入电量后的电力碳强度模型和向外输出电量后的电力碳强度模型，得到考虑区域间电力输送的区域m的电力碳强度模型，如下：
49、；
50、其中，为区域m在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全时空动态电力碳强度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，构建区域m在单位时间t内的发电直接碳排放量模型，基于所述发电直接碳排放量模型构建区域m单位时间内的电网碳排放因子模型，如下：
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，构建区域m在单位时间内的发电直接碳排放量模型，如下：
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于所述区域单位时间内的电网碳排放因子模型构建区域在单位时间内的静态电力碳排放强度模型，包括：
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，构建区域m在单位时间t内的火电机组碳排放量模型，如下：
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述构建区域在单位时间内的动态碳排放因子模型，如下：
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述考虑发电流程的电力碳强度，得到发电各环节的碳排放量，如下：
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述考虑区域间电力输送的电力碳强度，包括：
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述考虑区域间绿电
10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，基于所述区域内火力发电机组的动态碳排放总量测算模型，以及基于发电流程、区域间电力输送以及区域间绿电输入输出的电力碳强度，构建全时空动态电力碳强度测量模型，如下：
...【技术特征摘要】
1.一种全时空动态电力碳强度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，构建区域m在单位时间t内的发电直接碳排放量模型，基于所述发电直接碳排放量模型构建区域m单位时间内的电网碳排放因子模型，如下：
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，构建区域m在单位时间内的发电直接碳排放量模型，如下：
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于所述区域单位时间内的电网碳排放因子模型构建区域在单位时间内的静态电力碳排放强度模型，包括：
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，构建区域m在单位时间t内的火电机组碳排放量模型，如下：
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：路妍，张萌萌，宁卜，安磊，耿鹏云，薛晓强，李红建，闵睿，岳昊，李沐，齐霞，张妍，张晓曼，刘宣，程序，相静，冯天天，李晏，孙晓琪，孔佳洁，钟诚，刘利利，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：
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