本發(fā)明涉及碳排放分析領(lǐng)域，尤其涉及基于關(guān)聯(lián)技術(shù)的火電廠機組碳排放特性分析方法。

背景技術(shù)：

1、碳排放是關(guān)于溫室氣體排放的一個總稱或簡稱。溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳，因此用碳(carbon)一詞作為代表。雖然并不準確，但作為讓民眾最快了解的方法就是簡單地將“碳排放”理解為“二氧化碳排放”。

2、燃料本身就是有機碳氫化合物，所以如果不能與空氣中的氧氣發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)變成對人體和環(huán)境基本無害的水和二氧化碳(但二氧化碳正在被認為是對全球大氣環(huán)境有危害的溫室氣體)，就有可能成為有害物質(zhì)而排放出。

3、碳排放衡量標準是評估環(huán)境影響的重要工具，它量化了溫室氣體排放對全球氣候系統(tǒng)的影響。這些標準的設(shè)計旨在提供一種方法來評定和比較不同來源或過程中的碳足跡，從而促進減排策略的制定和執(zhí)行。碳排放量因電廠規(guī)模、機組容量、設(shè)備種類及工作狀態(tài)等因素而異。大型或高負荷率機組通常排放更多二氧化碳。同一機組在不同工作負荷下的碳排放也會出現(xiàn)波動。

4、而我國是煤電產(chǎn)業(yè)大國，能源結(jié)構(gòu)主要依賴煤炭，發(fā)電領(lǐng)域?qū)ξ覈鴾厥覛怏w的排放貢獻極大。近些年來我國施行的一系列節(jié)能減排舉措，諸如鼓勵新能源發(fā)展和管控供電煤耗等，在降低二氧化碳排放量方面起到了重要作用。實時、精確和全方位的與發(fā)電相關(guān)的碳排放測量，構(gòu)成了辨別電力行業(yè)內(nèi)碳排放軌跡和當前狀態(tài)的基礎(chǔ)基石。這反過來又有助于確定潛在的碳減排途徑，推動向低碳電力經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，并為碳市場的發(fā)展提供重要支持。因而仍要持續(xù)關(guān)注發(fā)電行業(yè)，對于以燃燒燃料作為發(fā)電來源的電廠碳排放監(jiān)測工作仍需繼續(xù)進行。

5、關(guān)于碳排放分析，目前主要有兩種方式。方式一、核算法，以燃料層面為起點，按照燃料消耗量、元素碳含量、碳氧化率等參數(shù)展開直接的運算，標準的碳核算方法主要包括排放因子法和物料平衡法。方式二、現(xiàn)場檢測法，對實時監(jiān)測法和排放因子法得到的碳排放數(shù)據(jù)進行對比分析。

6、但實驗表明，核算法計算結(jié)果與現(xiàn)場檢測法計算結(jié)果均與實際碳排放量有一定的偏差，根據(jù)實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，表明現(xiàn)場檢測法的數(shù)據(jù)更穩(wěn)定和準確，且物料核算法在核查的環(huán)節(jié)容易受到人為因素的干擾；

7、同時上述兩種方式，在評估碳排放水平時，僅依賴碳排放總量，結(jié)合電力生產(chǎn)和供應(yīng)的總量進行綜合考，導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差，且使用產(chǎn)量作為排放強度的基準計算方法存在局限，特別是在無法單獨計量各個機組的情況下，這種方法只適用于評估整個電廠區(qū)域的排放水平，而無法精確到單個機組。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的碳排放特性評估分析結(jié)果準確性較低的缺陷，提供基于關(guān)聯(lián)技術(shù)的火電廠機組碳排放特性分析方法。

2、本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

3、本發(fā)明提供基于關(guān)聯(lián)技術(shù)的火電廠機組碳排放特性分析方法，所述分析方法包括如下操作步驟：

4、步驟一、參考值獲取，以供電量為參照標準，獲取二氧化碳的排放強度的參考值；

5、步驟二、物料核算，對火電廠機組燃料的消耗量、排放因子數(shù)據(jù)進行采集，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算探排放量；

6、步驟三、現(xiàn)場檢測，在火電廠機組排放末端對關(guān)鍵輔助參數(shù)進行檢測，進一步確定顆粒物在標準狀態(tài)下的濃度以及煙氣的整體排放量；

7、步驟四、關(guān)聯(lián)分析，把物料核算法和現(xiàn)場檢測法結(jié)合展開數(shù)據(jù)分析工作；

8、步驟五、關(guān)聯(lián)度建模，根據(jù)步驟四得到的結(jié)果，著眼于數(shù)據(jù)的三維特性，把樣本的行為矩陣劃分為時間維度和指標維度，依據(jù)斜率關(guān)聯(lián)度的建模理念，起初對時間維、指標維這兩個維度中各點的增量予以標準化處理，全面運用增量的構(gòu)成比以及構(gòu)成差來界定關(guān)聯(lián)系數(shù)。

9、在本技術(shù)方案中，通過關(guān)聯(lián)度建模，分析不同機組在不同負荷、穩(wěn)定負荷工況下的碳排放情況，通過將預(yù)測值與實際值在關(guān)聯(lián)度的比較，結(jié)果顯示，本發(fā)明的方法相對比現(xiàn)有技術(shù)，能較好實現(xiàn)對發(fā)電機組碳排放特性分析。

10、較佳地，所述步驟一中，參考值計算公式為：

11、

12、式中，sgd為供電碳排放強度，wgd為供電量，單位mwh，a為供熱比，以％表示。

13、較佳地，所述步驟二中，對于燃料燃燒排放核算過程中所需的化石燃料參數(shù)的監(jiān)測，主要依照下面的公式進行計算：

14、

15、式中，i為燃料類型；adi為第i種燃料的活動數(shù)據(jù)，單位為gj；efi為第i種燃料的二氧化碳排放因子，單位為tco2/gj。

16、較佳地，所述adi的計算公式為：

17、adi＝ncvi×fci

18、式中，ncvi為第i種燃料的平均低位發(fā)熱量；fci為第i種燃料的凈消耗量。

19、較佳地，所述efi的計算公式為：

20、

21、式中，cci為第i種燃料的單位熱值含碳量，單位為tc/gj；ofi為第i種燃料的碳氧化率，以％表示。

22、較佳地，所述步驟三中，關(guān)鍵輔助參數(shù)為煙氣的溫度、壓力、流速、濕度和氧氣含量。

23、較佳地，所述步驟三中，二氧化碳在煙氣中的排放量，以標準狀態(tài)下的體積濃度表示為：

24、

25、式中，θ為單位時間內(nèi)標準狀態(tài)下二氧化碳排放的體積濃度均值；qi為第i條記錄的二氧化碳濃度；n為單位時間內(nèi)數(shù)據(jù)的記錄個數(shù)。

26、較佳地，所述步驟三中，為了算出單位時間內(nèi)通過煙道截面的二氧化碳體積，需要求出測量點位單位時間內(nèi)的標準干煙氣排放量qg，計算公式為：

27、

28、其中，t為測量點位運行時間，s為測量點位末端煙道的橫截面積，νgas末端煙道煙氣流動速度，pa測量點位置處大氣壓強和測量點位末端煙道壓強之和，tg為測量點末端煙道煙氣的溫度；hg為測量點位末端煙道煙氣的濕度。

29、較佳地，依據(jù)測量點位單位時間內(nèi)二氧化碳排放體積分數(shù)的平均數(shù)值以及標準干煙氣排放量，計算計算機組單位時間內(nèi)的二氧化碳排放量em的公式為：

30、

31、較佳地，所述步驟四的具體步驟為：

32、s1、多元線性擬合，把訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的干基氧氣量和現(xiàn)場檢測法碳排放量當作自變量，將物料核算法碳排放值視為因變量，展開多元線性擬合；

33、s2、評估帶入，將干基氧氣量、現(xiàn)場檢測法碳排放量二者代入評估；

34、s3、數(shù)據(jù)比較分析，依據(jù)多元線性回歸獲取物料核算法模型計量值，并和參考值進行對比剖析，以此來驗證該方法的可行性，并與參考值對照分析。

35、在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。

36、本發(fā)明的積極進步效果在于：

37、本發(fā)明通過關(guān)聯(lián)度建模，分析不同機組在不同負荷、穩(wěn)定負荷工況下的碳排放情況，通過將預(yù)測值與實際值在關(guān)聯(lián)度的比較，能較好實現(xiàn)對發(fā)電機組碳排放特性分析；

38、本發(fā)明把物料核算法和現(xiàn)場檢測法結(jié)合實現(xiàn)異常數(shù)據(jù)判別，并以關(guān)聯(lián)度模型進行聚類分析，從而可獲得更準確評估碳排放指標。