一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于降碳關(guān)鍵影響因素分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法；包括步驟1對工業(yè)園區(qū)碳排放的因素進(jìn)行分析；步驟2選取影響工業(yè)園區(qū)降碳的關(guān)鍵因素并建模；步驟3建立工業(yè)園區(qū)碳排放最優(yōu)化模型；本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)專家經(jīng)驗并將影響碳排放因素輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，獲取關(guān)鍵因素對于碳排放的影響占的比重，進(jìn)而找到影響碳排放占主要貢獻(xiàn)的關(guān)鍵因素；基于關(guān)鍵因素建立碳排放動態(tài)模型，利用CNN深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)路對模型進(jìn)行優(yōu)化，獲取各個關(guān)鍵因素在動態(tài)模型的權(quán)重信息，構(gòu)建出最優(yōu)的碳排放動態(tài)模型，為工業(yè)園區(qū)提供根據(jù)關(guān)鍵因素降低碳排放的最優(yōu)化方案。根據(jù)關(guān)鍵因素降低碳排放的最優(yōu)化方案。根據(jù)關(guān)鍵因素降低碳排放的最優(yōu)化方案。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法


[0001]本專利技術(shù)屬于降碳關(guān)鍵影響因素分析
，具體涉及一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法。

技術(shù)介紹

[0002]中低壓臺區(qū)作為電網(wǎng)供電體系中的末端部分，是配電網(wǎng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)直接為電力用戶供電，它具有數(shù)量多、分布廣泛、設(shè)備復(fù)雜、各類數(shù)據(jù)交叉融合等特點。臺區(qū)的直接對象是工業(yè)園區(qū)，工業(yè)園區(qū)是我國工業(yè)發(fā)展的重要載體和強(qiáng)大引擎。然而，影響工業(yè)園區(qū)碳排放量的因素很多且相互有聯(lián)系，如何在影響工業(yè)園區(qū)碳排放眾多因素中，找到主要影響碳排放的關(guān)鍵因素，并量化識別這些關(guān)鍵因素，建立碳排放的動態(tài)模型是工業(yè)園區(qū)降碳的重要途徑之一，進(jìn)而為建設(shè)低碳臺區(qū)提供引導(dǎo)和規(guī)劃支持；目前關(guān)于工業(yè)園區(qū)降碳方法中存在以下幾個亟待解決的技術(shù)問題：(1)影響工業(yè)園區(qū)碳排放的因素較多，在選取這些因素時絕大部分都是根據(jù)設(shè)計者經(jīng)驗選擇的，沒有一個可選的指導(dǎo)性框架；(2)碳排放模型建立后，僅僅根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)機(jī)械式帶入到碳排放模型中，得到工業(yè)園區(qū)的碳排放量多少，沒有考慮如何使用新技術(shù)來獲得最優(yōu)的碳排放模型，導(dǎo)致很難給工業(yè)園區(qū)提供一個切實的指導(dǎo)意見和規(guī)劃建設(shè)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0003]本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，針對工業(yè)園區(qū)影響碳排放的因素較多的問題，利用提出的專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對諸多因素進(jìn)行抽取，選取對碳排放量貢獻(xiàn)率較高的關(guān)鍵因素，并基于此建立碳排放的動態(tài)模型；針對碳排放最優(yōu)模型中關(guān)鍵因素不易設(shè)計問題，根據(jù)CNN深度學(xué)習(xí)技術(shù)優(yōu)化碳排放模型的各個主要因素值，得到最優(yōu)化碳排放模型，最后為建設(shè)低碳臺區(qū)提供引導(dǎo)和規(guī)劃支持。
[0004]本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的：一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，它包括以下步驟：
[0005]步驟1、對工業(yè)園區(qū)碳排放的因素進(jìn)行分析；
[0006]步驟2、選取影響工業(yè)園區(qū)降碳的關(guān)鍵因素并建模；
[0007]步驟3、建立工業(yè)園區(qū)碳排放最優(yōu)化模型。
[0008]所述步驟1對工業(yè)園區(qū)碳排放的因素進(jìn)行分析包括：
[0009]確定能源活動碳排放的因素類別：焦炭消費、原煤消費、煤炭消費、原油消費、柴油消費、液化石油氣消費、汽油消費、天然氣消費、電力消費、生物質(zhì)燃料、熱力；
[0010]確定廢棄物處理中的因素：生活污水、工業(yè)廢水、危險廢物、生活垃圾；
[0011]確定林業(yè)和植被包含因素：國槐樹、杏樹、桂花、紫荊、闊葉林、櫻花、白梨、碧桃、榆葉梅、紫穗槐、千頭椿、金創(chuàng)小草、白車軸草。
[0012]所述步驟2選取影響工業(yè)園區(qū)降碳的關(guān)鍵因素并建模包括：
[0013]將專家經(jīng)驗和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來設(shè)計一種專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所有考慮的降碳因素
進(jìn)行篩選，尋找那些對降碳貢獻(xiàn)較高的因素作為關(guān)鍵因素，而后根據(jù)關(guān)鍵因素建立動態(tài)模型；首先，基于專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)選取關(guān)鍵因素，將根據(jù)專家經(jīng)驗和工業(yè)園區(qū)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，列出影響碳排放的因素作為輸入?yún)?shù)，輸出參數(shù)為碳排量；專家權(quán)重是指這些因素對碳排放的影響所占的比重大小，即貢獻(xiàn)大小；然后，建立各個關(guān)鍵因素的碳排放模型，包括能源消耗因素的碳排放模型、林業(yè)和植被碳匯的模型、廢棄物處理因素的模型。
[0014]所述能源消耗因素的碳排放模型包括：
[0015]能源消耗主要有化石消費，電力消費，熱力三個因素產(chǎn)生的碳排放，此項計算公式如下：
[0016]C
能耗
＝C
煤炭
+C
電力
+C
熱力 (1)
[0017]式中，C
能耗
為能源活動二氧化碳排放總量，單位為噸(t)；C
煤炭
為化石燃料燃燒活動產(chǎn)生的二氧化碳排放量；C
電力
為凈購入電力二氧化碳間接排放量；C
熱力
為凈購入熱力二氧化碳間接排放量；化石主要有煤炭，焦炭，原煤；
[0018][0019]式中，P
j
第j種燃料的平均低位發(fā)熱值，固體燃料的單位為吉焦每噸；Q
j
第 j種燃料的消費量，固體燃料的單位為噸(t)；CQ
j
為第j種燃料的單位熱值含碳量，單位為噸碳每吉焦；OF
j
為第i種燃料的碳氧化率，以％表示；44/12為二氧化碳與碳的相對分子質(zhì)量之比；3為燃料的類型數(shù)量；
[0020]凈購入電力二氧化碳間接排放量的計算公式為：
[0021]C
凈購電
＝A
凈購電
×
CA
凈購電 (3)
[0022]式中：CA
凈購電
為年平均供電排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時；A
凈購電
為凈購入電量值，單位為兆瓦時；CA
凈購電
采用缺省值；
[0023]C
凈購熱
＝A
凈購熱
×
CA
凈購熱 (4)
[0024]式中：CA
凈購熱
為平均供熱排放因子，A
凈購熱
為凈購入熱力值。
[0025]所述林業(yè)和植被碳匯的模型包括：
[0026]基于喬木類和灌木類植被面積來估算碳吸收能力，碳匯計算式為：
[0027]Cd＝F
×
0.95 (5)
[0028]式中，F(xiàn)為林區(qū)和植被面積，面積為公頃；Cd為碳吸收能力，單位噸。
[0029]所述廢棄物處理因素的模型
[0030]廢棄物處理總的溫室氣體排放量Ch計算如下：
[0031]Ch＝BOD
×
α+COD
×
β+TN1×
γ+TN2×
γ+S1×
δ
1 (6)
[0032]式中，BOD表示生活污水生化需氧量大小；TN1代表生活污水中的氮含量大小；COD為工業(yè)污水化學(xué)需氧量大小，TN2表示工業(yè)污水氮含量大小；α和β分別代表生活污水和工業(yè)廢水甲烷排放系數(shù)；γ代表N2O排放系數(shù)；S1代表生活垃圾消耗量；δ1代表垃圾處理的二氧化碳排放系數(shù)。
[0033]所述步驟3建立工業(yè)園區(qū)碳排放最優(yōu)化模型包括：
[0034]根據(jù)工業(yè)園區(qū)總碳排放量機(jī)制原理，總碳排放模型為碳排放模型與碳匯模型之差，工業(yè)園區(qū)碳排放總量公式如下：
[0035]TP
放
＝C
能耗
+Ch
?
Cd (7)
[0036]進(jìn)一步地，可得工業(yè)園區(qū)碳排放模型為：
[0037][0038]采用CNN深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在目標(biāo)函數(shù)為情況下實現(xiàn)的目標(biāo)，即，使實現(xiàn)參數(shù)最小化目標(biāo)，從而在給定情況下，碳排放量是最小的，模型是最優(yōu)的。
[0039]本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，包括步驟1對工業(yè)園區(qū)碳排放的因素進(jìn)行分析；步驟2選取影響工業(yè)園區(qū)降碳的關(guān)鍵因素并建模；步驟3建立工業(yè)園區(qū)碳排放最優(yōu)化模型；本專利技術(shù)根據(jù)專家經(jīng)驗并將影響碳排放因素輸入到神本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，其特征在于，它包括以下步驟：步驟1、對工業(yè)園區(qū)碳排放的因素進(jìn)行分析；步驟2、選取影響工業(yè)園區(qū)降碳的關(guān)鍵因素并建模；步驟3、建立工業(yè)園區(qū)碳排放最優(yōu)化模型。2.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，其特征在于，所述步驟1對工業(yè)園區(qū)碳排放的因素進(jìn)行分析包括：確定能源活動碳排放的因素類別：焦炭消費、原煤消費、煤炭消費、原油消費、柴油消費、液化石油氣消費、汽油消費、天然氣消費、電力消費、生物質(zhì)燃料、熱力；確定廢棄物處理中的因素：生活污水、工業(yè)廢水、危險廢物、生活垃圾；確定林業(yè)和植被包含因素：國槐樹、杏樹、桂花、紫荊、闊葉林、櫻花、白梨、碧桃、榆葉梅、紫穗槐、千頭椿、金創(chuàng)小草、白車軸草。3.如權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，其特征在于，所述步驟2選取影響工業(yè)園區(qū)降碳的關(guān)鍵因素并建模包括：將專家經(jīng)驗和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來設(shè)計一種專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對所有考慮的降碳因素進(jìn)行篩選，尋找那些對降碳貢獻(xiàn)較高的因素作為關(guān)鍵因素，而后根據(jù)關(guān)鍵因素建立動態(tài)模型；首先，基于專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)選取關(guān)鍵因素，將根據(jù)專家經(jīng)驗和工業(yè)園區(qū)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，列出影響碳排放的因素作為輸入?yún)?shù)，輸出參數(shù)為碳排量；專家權(quán)重是指這些因素對碳排放的影響所占的比重大小，即貢獻(xiàn)大小；然后，建立各個關(guān)鍵因素的碳排放模型，包括能源消耗因素的碳排放模型、林業(yè)和植被碳匯的模型、廢棄物處理因素的模型。4.如權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)園區(qū)降碳關(guān)鍵影響因素分析方法，其特征在于，所述能源消耗因素的碳排放模型包括：能源消耗主要有化石消費，電力消費，熱力三個因素產(chǎn)生的碳排放，此項計算公式如下：C
能耗
＝C
煤炭
+C
電力
+C
熱力 (1)式中，C
能耗
為能源活動二氧化碳排放總量，單位為噸(t)；C
煤炭
為化石燃料燃燒活動產(chǎn)生的二氧化碳排放量；C
電力
為凈購入電力二氧化碳間接排放量；C
熱力
為凈購入熱力二氧化碳間接排放量；化石主要有煤炭，焦炭，原煤；式中，P
j
第j種燃料的平均低位發(fā)熱值，固體燃料的單位為吉焦每噸；Q
j
第j種燃料的消費量，固體燃料的單位為噸(t)；CQ
j
為第j種燃料的單位熱值含碳量，單位為噸碳每吉焦；OF
j<...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊雷，李俊楠，廖濤，周默，華雋，張煥龍，張向陽，張永樂，葉雷，張龍，李冰洋，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)河南省電力公司營銷服務(wù)中心，
類型：發(fā)明
國別省市：