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一種區(qū)域電力減碳量計算方法

文檔序號:9550314閱讀:1560來源:國知局
一種區(qū)域電力減碳量計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種區(qū)域電力減碳量計算方法,屬于電力碳排放技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 降低能源消耗的碳排放是綠色發(fā)展的重要方面,電力作為一種重要能源,降低電 力碳排放具有重大意義。
[0003]目前電力的碳排放計算主要側(cè)重于發(fā)電側(cè),電力的減碳工作強調(diào)燃料的利用率和 清潔能源的發(fā)展。而電力的節(jié)能減排除了發(fā)電企業(yè),區(qū)域電力公司也可從發(fā)電側(cè)、輸電側(cè)和 用電側(cè)多個方面來開展。針對區(qū)域電力各項優(yōu)化技術(shù)開展電力節(jié)能減排的評估,有利于評 價區(qū)域電力系統(tǒng)在節(jié)能減排方面的貢獻(xiàn),提高區(qū)域電力系統(tǒng)節(jié)能減排的積極性。目前區(qū)域 電力系統(tǒng)減碳量計算存在以下不足:(1)側(cè)重于發(fā)電側(cè)的碳排放計算,對輸電側(cè)和用電側(cè) 的減碳貢獻(xiàn)不夠重視,對輸電側(cè)和用電側(cè)各項節(jié)能技術(shù)的全面性分析不足;(2)減碳形式 局限于節(jié)約電能,忽視了經(jīng)濟(jì)效益和電能替代形成的減碳效果;(3)缺乏評價模型,不能有 效評估區(qū)域各項電力技術(shù)、措施的減碳效果。
[0004] 隨著電力技術(shù)的發(fā)展,很多技術(shù)和措施都有利于降低電力系統(tǒng)的碳排放,充分分 析技術(shù)和政策對電力減碳的貢獻(xiàn),有利于激勵區(qū)域電力系統(tǒng)提高各項技術(shù),進(jìn)一步提升和 挖掘電力系統(tǒng)的減碳能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對區(qū)域電力系統(tǒng)各種技術(shù)對減碳量的貢獻(xiàn)做一個綜合評估, 給出一種較為全面的一種區(qū)域電力減碳量計算方法,為電力系統(tǒng)節(jié)能減排提供技術(shù)支持。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案為:
[0007] -種區(qū)域電力減碳量計算方法,計算過程以年度減碳量為例,包括以下步驟:
[0008] 步驟1 :結(jié)合節(jié)約電能、增加經(jīng)濟(jì)效益和電能替代,從多個層次分析具有減碳效果 的技術(shù)構(gòu)成,將電力系統(tǒng)分為發(fā)電側(cè)、輸電側(cè)和用電側(cè)三個大方面,全面分析三大方面所米 用的技術(shù)中具有減碳效果的技術(shù);
[0009] 步驟2:確定區(qū)域電力碳排放因子tP和區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益的碳排放因子te,其中,區(qū)域 電力碳排放因子tP根據(jù)區(qū)域內(nèi)電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)或使用結(jié)構(gòu)確定,其單位為:噸C02/萬千瓦 時;區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益的碳排放因子k根據(jù)區(qū)域GDP能耗確定,按區(qū)域GDP能耗的碳排放計算 減少的碳排放;
[0010] 步驟3 :從區(qū)域清潔能源建設(shè)及優(yōu)化調(diào)度來計算區(qū)域發(fā)電環(huán)節(jié)的減碳量;
[0011] 步驟4:從集中式清潔能源優(yōu)化調(diào)度形成的減碳量、提高供電可靠性形成的減碳 量、提高電能質(zhì)量形成的減碳量和降低網(wǎng)損率形成的減碳量來計算區(qū)域輸電環(huán)節(jié)的減碳 量;
[0012] 步驟5 :從有序用電形成的減碳量和電能替代形成的減碳量來計算區(qū)域用電側(cè)形 成的減碳量;
[0013] 步驟6 :將區(qū)域發(fā)電側(cè)、輸電側(cè)和用電側(cè)所計算的減碳子項加起來,得到區(qū)域電力 系統(tǒng)減碳的綜合效果TD,進(jìn)一步計算節(jié)能減排后區(qū)域電力系統(tǒng)減碳比Rd。
[0014] 本發(fā)明步驟1中所述的多層次分析,將發(fā)電側(cè)的減碳技術(shù)歸為分布式清潔能源投 建投產(chǎn),將輸電側(cè)的減碳技術(shù)分為集中式清潔能源優(yōu)化調(diào)度、提高供電可靠性、提高電能質(zhì) 量和降低網(wǎng)損,將用電側(cè)分為有序用電和電能替代。
[0015] 分布式清潔能源主要指區(qū)域能自身消納的分布式清潔能源,如小型、微型的光伏 發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站等,其形成的減碳量:
[0016] TCD=TCS+TCW
[0017] Tcs=pcsxtP
[0018] Tcw=PCWXtp
[0019] 式中,Tes為區(qū)域光伏發(fā)電減碳量,Pes為區(qū)域光伏發(fā)電使用量,單位為萬千瓦時,Tcw 為區(qū)域光伏發(fā)電減碳量,P"為區(qū)域光伏發(fā)電使用量,單位為萬千瓦時。
[0020] 本發(fā)明步驟4中所述集中式清潔能源優(yōu)化調(diào)度所形成的減碳量Tee計算過程為,在 平均負(fù)荷LA下,比較集中式清潔能源優(yōu)化調(diào)度前后,區(qū)域清潔能源使用情況的差異Pcc。
[0021] Pcc -PSX(Rccb_Rcca)
[0022] Tcc =PccXtP
[0023] 其中,Pee為集中式清潔能源優(yōu)化調(diào)度后,區(qū)域使用清潔能源增加的量,單位為萬千 瓦時;Ps為區(qū)域全社會年度用電量,單位為萬千瓦時;為優(yōu)化調(diào)度后集中式清潔能源占 比,為優(yōu)化調(diào)度前集中式清潔能源占比。
[0024] 其中,平均負(fù)荷LA(單位WM)由全社會年度用電量來估算:
[0025] LA=Ps/365/24X10。
[0026] 本發(fā)明步驟4中所述提高供電可靠性形成的減碳量TPR主要通過減少停電時間所 提高的工業(yè)總產(chǎn)值來計算,將增加的工業(yè)總產(chǎn)值折算成區(qū)域GDP,按區(qū)域單位GDP能耗計算 形成的減碳量TPR:
[0027] TPR=V"XtG
[0028] 其中,V"為減少停電時間所提高的⑶P,單位為萬元。
[0029] 本發(fā)明步驟4中提高電能質(zhì)量所形成減碳量TP(j,通過提高供電質(zhì)量所增加的工業(yè) 總產(chǎn)值來計算,計算過程如下:
[0030] VPQ=PC:ΧβXCPDXVPDXα
[0031] TPQ=VPQXtG
[0032] 其中,VP(j為提高電能質(zhì)量所帶來的效益,單位為萬元;PC:為區(qū)域工業(yè)用電總?cè)?量,單位為kVA;β為敏感負(fù)載容量百分比;CPD為年減少擾動次數(shù);VPD為每次擾動每千伏損 失金額,單位為萬元/kVA;α為區(qū)域工業(yè)產(chǎn)值與區(qū)域GDP間的折算系數(shù)。
[0033] 本發(fā)明步驟4中降低網(wǎng)損率所形成的減碳量按減少的電量損失來計算,過程如 下:
[0034] PL=PSX(Rlb-Rla)
[0035] TPL=PLXtP
[0036] 其中,匕為降低網(wǎng)損所節(jié)約的電能消耗,單位為萬千瓦時;Ps為全社會年度用電 量,單位為萬千瓦時;RJ%節(jié)能減排前網(wǎng)損率;Ru為節(jié)能減排后網(wǎng)損率。
[0037] 本發(fā)明步驟5中有序用電形成的減碳量,在有序用電后,峰值負(fù)荷的降低,在發(fā)電 側(cè)一方面可以減少發(fā)電側(cè)的電損,另一方面可以降低擴容成本,按以下方式計算其形成的 減碳量:
[0038] 在估算峰值負(fù)荷降低比例的基礎(chǔ)上,計算峰值負(fù)荷的降低量LPD:
[0039] LPD =RLPDXLP+LS
[0040] 其中,RuD為有序用電后區(qū)域負(fù)荷峰值降低的比例;LP為區(qū)域負(fù)荷峰值,單位為MW; Ls為儲能峰時放電為發(fā)電側(cè)降低的負(fù)荷量。
[0041] 峰值負(fù)荷降低后,可減少發(fā)電側(cè)的電損I\PD為:
[0042] PLPD=LPD/ ((I-μDX(I-μ2)X(I-μ3))XHlp
[0043] 其中,yi為用戶終端配電損失系數(shù),μ2為電網(wǎng)配電損失系數(shù),μ3為廠用電率,Η。 為區(qū)域峰值負(fù)荷時長,單位為小時。
[0044] 削峰填谷在發(fā)電側(cè)可避免電量形成的減碳量為:
[0045] ^LPD = PDXtP
[0046] 區(qū)域負(fù)荷的峰值降低后,在發(fā)電側(cè)有降低容量成本的效益,其效益與發(fā)電燃料成 本和投資成本相關(guān),本發(fā)明將該效益用因子η來計算,該因子單位為萬元/MW/年。發(fā)電企 業(yè)年可避免容量成本\PD可計算為:
[0047] vLPD=lpdxη
[0048] 年可避免容量成本\PD折算為C02排放量為:
[0049] T;:PD=VLmxtG
[0050] 有序用電形成的減碳量為ΓΖΡ?, = 4 4 &
[0051] 本發(fā)明步驟5中電能替代形成的減碳量主要通過比較用其他能源和用電之間的 碳排放差異來計算,典型的電能替代包括鍋爐煤改電、電動汽車,其計算過程如下:
[0052] 通過比較TFjPTFP之差來計算鍋爐煤改電后形成的減碳量TFD:
[0053] TFD=TFC-TFP
[0054] 其中,鍋爐燃煤所產(chǎn)生的碳排放TrcS鍋爐燃煤種類i、各種燃煤消耗量Ci及和各 種燃煤碳排放因子tei決定:
[0055] TFC
[0056] 其中,鍋爐改電后,其碳排放TFP由用電量PFP和電力碳排放因子tP決定:
[0057] TFP=PFPXtP
[0058] 區(qū)域電動汽車形成的減碳量有區(qū)域內(nèi)各類電動汽車的數(shù)量和使用情況來決定,通 過比較各類電動汽車使用汽油或柴油所排放的二氧化碳Ττ。和各類電動汽車使用電能所排 放的二氧化碳Ττρ的差異來計算:
[0059] Ttd=Tt〇-Ttp
[0060] 其中,各類電動汽車使用汽油或柴油所排放的二氧化碳Ττ。為:
[0061] Τιο=Σ,€τ,*°τ,*τσ,
[0062] 其中,CTl為區(qū)域內(nèi)第i類電動汽車的數(shù)量,0Tl為第i類電動汽車燃油年平均消耗 量,k為第i類電動汽車燃油所對應(yīng)的碳排放因子。
[0063] 各類電動汽車使用電能所排放的二氧化碳Ττρ為:
[0064] Ttp=YjCn*Pn*tp :i
[0065] 其中,PTl為第i類電動汽車電能年平均消耗量。
[0066] 電能替代形成的減碳量為TPR=TFD+TTD。
[0067] 本發(fā)明步驟6中區(qū)域電力系統(tǒng)減碳比RD為:
[0068]Rd=Td/ (PsXtP)
[0069] 其中TD為各項技術(shù)減碳量的總合,Ps為區(qū)域全社會年度用電量。
[0070] 與現(xiàn)有技術(shù)對比,本發(fā)明的優(yōu)點在于從節(jié)約用電量、增加經(jīng)濟(jì)效益和電能替代放 等多個方面,較為全面的分析了區(qū)域電力系統(tǒng)中具有減碳效果的各項優(yōu)化技術(shù),并建立了 相應(yīng)計算模型,量化了各項電力優(yōu)化技術(shù)在節(jié)能減排方面的貢獻(xiàn)。本發(fā)明提出的區(qū)域電力 系統(tǒng)減碳量計
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