【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及碳足跡評價系統(tǒng)，尤其是一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)。
技術介紹
1、碳足跡是指產品或服務的生命周期內所產生的溫室氣體排放總量，通常以二氧化碳等效單位表示。它包括直接排放和間接排放，涵蓋了從原材料采集到生產、運輸?shù)乃协h(huán)節(jié)，碳足跡評估包括數(shù)據(jù)收集、計算、核查和報告等步驟，電網物資由于生產工藝不同導致其碳排放量各異，缺少針對性的可量化的碳足跡評價系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術中缺少針對性的可量化的碳足跡評價系統(tǒng)的技術問題，本專利技術提供一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)。
2、本專利技術所采用的技術方案是：一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，包括：
3、計算模塊，計算模塊通過對配電變壓器的生產過程進行分析，計算生產過程的碳足跡；
4、建模模塊，用于基于計算模塊計算的生產過程的碳足跡，依據(jù)iso14064標準、iso14067標準以及pas2050標準，形成配電變壓器的碳足跡計算模型，同時建立碳足跡預測模型建立；
5、生成模塊，用于基于碳足跡計算模型，對配電變壓器進行碳足跡典型值計算，以及基于碳足跡預測模型進行碳足跡預測；
6、評價模塊，用于通過對配電變壓器碳足跡的計算和預測后，對碳足跡進行評價分級。。
7、本專利技術進一步的設置為，碳足跡計算模型的計算公式如下：
8、
9、式中，cya為總碳排放量，my-i是指第i年配電變壓器使用的原材料的用量，ry-i是指第i年原材料的碳排放因子，dy
10、通過對配電變壓器碳足跡的計算后，對碳足跡的量化分級，建立物資生產碳效比，具體計算公式如下：
11、
12、式中，pcer為生產碳效比，kp和ku是權重系數(shù)，cp表示生產階段的碳足跡，cu表示使用階段的碳足跡，g為總產量，表示馬氏距離的平方，x為觀測值向量，μ為均值向量，w為權重矩陣，為協(xié)方差矩陣，scx為分數(shù)，為第x個觀測值的馬氏距離平方，和分別是所有觀測值中馬氏距離平方的最小值和最大值。
13、通過對配電變壓器碳足跡的計算后，對碳足跡的量化分級，建立物資生產碳效比具體計算公式如下：
14、
15、式中，pcer為生產碳效比，kp和ku是權重系數(shù)，cp表示生產階段的碳足跡，cu表示使用階段的碳足跡，g為總產量，表示馬氏距離的平方，x為觀測值向量，μ為均值向量，w為權重矩陣，∑為協(xié)方差矩陣，scx為分數(shù)，dx2為第x個觀測值的馬氏距離平方，和分別是所有觀測值中馬氏距離平方的最小值和最大值。
16、本專利技術進一步的設置為，包括對碳足跡計算結果進行分類，選取碳排放大的一類工序集合，公式如下：
17、
18、式中，x表示各個工序，n為集合中工序的數(shù)量，而k表示平均碳排放量，xn為第n個生產工序的碳排放量，n為集合中碳排放量最大的工序數(shù)量，θ'為碳排放量調整系數(shù)，m1、m2表示兩個不同工序的碳排放量。
19、本專利技術進一步的設置為，還包括建立邊際碳足跡，用于量化質量指標和各環(huán)節(jié)碳足跡的耦合關系，計算公式入下：
20、
21、式中，mck表示邊際碳足跡，表示總碳排放量cu為負載功率pk的偏導數(shù)，t為變壓器掛網運行時間，λ為平均負載率，ee表示變壓器能耗。
22、本專利技術進一步的設置為，還包括基于生命周期評價方法(lca)和ipcc理論，結合地理信息系統(tǒng)(gis)，實現(xiàn)對配電變壓器全生命周期碳足跡的評價，具體如下：
23、首先，地理信息系統(tǒng)(gis)集成，地理信息系統(tǒng)將生命周期評價的四個階段與地理信息系統(tǒng)融合，利用gis技術對配電變壓器在生產生命周期內的所有輸入及輸出數(shù)據(jù)進行空間分析；
24、其次，完成實時碳數(shù)據(jù)核算，實時記錄與初始碳數(shù)據(jù)對應的碳排放數(shù)據(jù)，并匹配碳轉化率極值的預設倍數(shù)，以確定待進行核算的配電變壓器及其碳監(jiān)控屬性；利用gis技術對配電變壓器在生產生命周期內的所有輸入及輸出數(shù)據(jù)進行空間分析；
25、具體計算公式如下：
26、
27、其中：cfghg表示配電變壓器或配電變壓器部分碳足跡單位：kgco2e/功能單位，活動數(shù)據(jù)i表示系統(tǒng)邊界內,各功能單位中第i種活動的ghg排放和清除相關數(shù)據(jù),單位根據(jù)具體排放源確定；排放因子i,j表示第i種活動對應的溫室氣體j的排放系數(shù)，單位與ghg活動數(shù)據(jù)相匹配；gwpj表示溫室氣體j的全球變暖潛能值(gwp),按照ipcc提供的最新數(shù)據(jù)進行更新。
28、本專利技術進一步的設置為，還包括碳足跡預測模型建立，包括以下步驟：
29、首先統(tǒng)計原材料獲取與預處理模塊碳排放，計算如下：
30、
31、其中，表示配電變壓器生產過程中第i種原材料獲取與預處理階段的碳排放量，單位：tco2e,mi表示配電變壓器生產過程中第i種原材料的預計使用量，單位：t,表示配電變壓器生產過程中第i種原材料獲取與預處理的單位碳排放系數(shù)，單位：tco2e/單位原材料；表示材料運輸過程的碳排放量；
32、計算公式為：eft,i表示運輸方式為i的碳排放因子，di表示原材料的運輸距離(單位：千米，km),表示原材料預處理過程中的額外碳排放量；
33、其次，計算在生產制造階段碳排放，碳排放計算公式為：
34、
35、其中，表示配電變壓器生產制造階段能源消耗產生的碳排放量，j表示能源類型,pj表示能源的功率(單位：例如千瓦，kw),tj表示能源的使用時間(單位：小時，h),efj表示第j種能源的碳排放因子(單位：tco2e/kwh或tco2e/單位能源)；
36、對于配電變壓器生產工藝中的化學反應碳排放，設配電變壓器生產過程中有n個化學反應，第k個化學反應的碳排放量計算公式為：其中，表示第k個化學反應產生的碳排放量，rk表示第k個化學反應中參與反應的物質的量(單位：摩爾，mol),cfk表示該化學反應的碳排放系數(shù)(單位：tco2e/mol),生產制造模塊的總碳排放量為：
37、
38、計算配電變壓器組裝過程中的碳排放：
39、設組裝一個配電變壓器需要的時間為ta,組裝設備的功率為pa,組裝過程中輔助材料的碳排放量為則配電變壓器組裝模塊的碳排放量計算公式為：
40、
41、其中，eass表示配電變壓器組裝模塊的碳排放量，efa表示配電變壓器組裝能源的碳排放因子(單位：tco2e/kwh或tco2e/單位能源)，對于配電變壓器包裝，考慮包裝材料的種類和數(shù)量，以及包裝過程中的能源消耗；設使用第本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，包括對碳足跡計算結果進行分類，選取碳排放大的一類工序集合，公式如下：
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，還包括建立邊際碳足跡，用于量化質量指標和各環(huán)節(jié)碳足跡的耦合關系，計算公式入下：
5.根據(jù)權利要求4所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，還包括基于生命周期評價方法(LCA)和IPCC理論，結合地理信息系統(tǒng)(GIS)，實現(xiàn)對配電變壓器全生命周期碳足跡的評價，具體如下：
6.根據(jù)權利要求5所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，所述碳足跡預測模型建立，包括以下步驟：
【技術特征摘要】
1.一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，
3.根據(jù)權利要求2所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，包括對碳足跡計算結果進行分類，選取碳排放大的一類工序集合，公式如下：
4.根據(jù)權利要求3所述的一種電網物資碳足跡評價系統(tǒng)，其特征在于，還包括建立邊際碳足跡，用于...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：熊虎，向彬，楊志淳，李家源，盧生煒，謝先民，江曉光，龔慧，龔德鳳，
申請(專利權)人：國網湖北省電力有限公司電力科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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