本发明属于碳排放核算，涉及一种考虑能流损耗的园区微能源网碳排放在线核算方法。
背景技术：
1、在当前全球气候变化和可持续发展的大背景下，园区作为重要的工业活动集聚地，在推动低碳发展方面扮演重要角色，也是实现国家的碳排放削减的关键之一。随着各地园区的不断扩展，低碳策略的制定迫切需要具体化，以实现精准控碳，降低园区的碳足迹。已有研究从不同角度对园区碳排放的潜在变化路径进行了模拟，这些研究对于推动园区实现碳排放目标具有重要的指导意义。然而，现有研究往往忽视了碳排放核算的透明度和追溯性，尤其是在面对园区内多样化的碳源时，粗略的计算方法可能会导致对碳排放降碳措施的提出和制定产生误导。因此，探索园区多碳源的精细核算方法，是刻不容缓的。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种考虑能流损耗的园区微能源网碳排放在线核算方法，对园区通过多碳源的碳核算，考虑微能源网的损耗碳排放以及园区燃气机组发电碳排放，可以更全面、准确地了解碳排放情况，为制定低碳发展策略提供可靠的数据支持。
2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种考虑能流损耗的园区微能源网碳排放在线核算方法，其包括：
4、s1、定义园区碳排放核算边界，划分碳排放核算范围，确定微能源网的能源结构；
5、其中，园区碳排放核算边界定义为物料碳排放和能源碳排放；所述物料碳排放包括园区在产品生产过程中，原料、辅料、材料消耗产生的碳排放；所述能源碳排放包括园区边界内消耗的各种能源物质产生的碳排放。
6、s2、基于定义的核算边界，对园区内微能源网进行能流分析与清单分析；根据园区微能源网结构，对园区电网、热网、燃气网进行能流分析分析，得到园区微能源网的电网、热网、燃气网结构，以及能源生产、消耗、损耗等的所有环节，精确追踪和量化能源园区中的流动。
7、s3、根据园区碳核算范围划分与能流分析情况，建立核算清单并采集在线数据；
8、s4、确定核算单元中碳排放计算模型，并建立能源网能流损耗模型以及燃气发电机组碳排放模型；其中，采取的碳排放核算方法采用碳排放因子法、质量平衡法，排放因子采用年鉴、指南的优先级数据。
9、s5、进行碳排放计算，并生成园区碳排放报告。
10、进一步的，步骤s3中，所述建立核算清单包括：根据定义的碳源类别进行数据归集，其中碳源包括传统电网、太阳能、风能电力消耗、燃气消耗、各种物料消耗，归纳到相应的碳源类别中，生成核算清单。所述的碳源类别包括直接碳源、能源间接碳源、运输间接碳源和产品使用间接碳源。
11、所述直接碳源表示园区运行过程中直接产生的碳排放；所述能源间接碳排放表示园区运行过程中消耗的各种外购的电力；所述运输间接碳源表示园区参与到的上游、下游的运输和配送、商务旅行以及员工通勤引起的碳排放；所述产品使用间接碳源表示园区运行过程中产生的废弃物和园区采购的产品与服务。
12、进一步的，步骤s4中，核算单元中的碳排放计算模型包括能源碳排放、物料碳排放、园区的逸散排放、废弃物处理碳排放以及工业废水处理碳排放。
13、所述能源碳排放包括化石燃料燃烧碳排放、运输移动燃烧碳排放和外购能源碳排放；所述化石燃料燃烧碳排放的核算模型为：
14、
15、式中，co2f表示化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量；adi表示化石燃料i的消耗量；ncvi表示化石燃料i的平均低位发热量；cci表示化石燃料i的单位热值含碳量；ofi表示化石燃料i的碳氧化率；表示二氧化碳与碳的相对分子质量之比；
16、所述运输移动燃烧碳排放的核算模型为：
17、
18、式中，co2t表示运输产生的碳排放量；vi表示第i种运输工具；表示第i种燃料的碳排放因子；di表示第i种运输工具运输的距离；
19、所述外购能源碳排放的核算模型为：
20、co2pe＝adpe×efpe
21、co2ps＝adps×efps
22、式中，co2pe、co2ps分别表示外购电力、外购蒸汽产生的碳排放量；adpe、adps分别表示消耗的外购电力、外购蒸汽量；efpe、efps分别表示外购电力、外购蒸汽的排放因子；
23、所述物料碳排放的核算模型为：
24、
25、式中，co2m表示园区物料输入输出产生的碳排放；adi、adj分别表示碳排放核算边界内的原料、辅料、材料的输入量、输出量；cc表示碳核算边界内的输入、输出的原料、辅料、材料的含碳量；i、j分别表示输入输出的原材料、辅料、材料的种类；of表示物料消耗的碳转化率；
26、所述逸散排放的核算模型为：
27、
28、式中，co2v表示气体逸散碳排放量；adiv表示逸散气体i的活动数据；efiv表示逸散气体i的排放因子；
29、所述废弃物处理碳排放的核算模型为：
30、
31、式中，co2u为废弃物焚烧碳排放量；cwi为废弃物i的焚烧量；ccwi为废弃物i中碳的占比，efi为废弃物焚烧的效率；
32、所述工业废水处理碳排放的核算模型为：
33、co2dw＝(tow-o)×efdw
34、tow＝w×(codi-codo)
35、式中，co2dw表示工业废水处理产生的二氧化碳量；o表示其他废水处理方式清除的有机物量；efdw表示工业废水厌氧处理的排放因子；tow表示工业废水中可降解有机物量；w表示处理的工业废水量；codi、codo分别表示厌氧处理系统进口、出口的废水的cod浓度。
36、进一步的，步骤s4中，能源网能流损耗模型包括电网、热网和燃气网的损耗；
37、所述电网的损耗表示为：
38、ee＝pl,eeci
39、pl,e＝pl,w+pl,d
40、式中，pl,e表示电网线路传输损耗，pl,w表示电力传输线路损耗，pl,d表示电网中电力线路变压设备损耗，eci表示电力生产的碳排放系数；
41、所述热网的损耗表示为：
42、
43、式中，pl,p表示热网中的管道传输损耗，pl,h表示热网中的换热器损耗，mf表示燃料的摩尔质量，ξ表示燃料的含碳比例；
44、所述燃气网的损耗表示为：
45、eg＝(δpi+pl,c)ml·hc·β
46、式中，δpi表示燃气网中的管网压降损耗压降损耗，pl,c表示燃气网中的压缩机损耗，ml表示燃气网总燃气量；hc表示燃气的低位热值；β表示燃气的碳氧化率；
47、则所述能源网能流损耗模型表示为：
48、et＝ee+eh+eg。
49、进一步的，步骤s4中，所述燃气发电机组碳排放模型表示为：
50、egp＝∑iadgpi×egi
51、adgpi＝xi×pei×ti
52、
53、式中，adgpi表示燃气机组i的发电量，xi表示燃气机组i的发电系数；pei表示燃气机组i的输出功率；ti表示燃气机组i的运行时间；egi燃气机组i的产电碳排放流量，表示燃气机组每千瓦时发电的天然气消耗量，ai与βi分别为燃气机组i的燃气碳含量与燃气碳氧化速率，γi表示供热率。
54、进一步的，该方法还通过在园区中建立分布式计算中心实现对园区内能源消耗和碳排放的实时监测与在线碳排放核算，所述分布式计算中心与园区内布置的多个数据处理节点连接，根据数据处理节点采集的仪器仪表数据进行在线碳排放核算。
55、本发明的有益效果在于：本发明在构建了更加全面的碳排放清单的基础上，分析园区能流，考虑园区微能源网能流损耗，同时布置分布式设备并设定分布式计算节点实现园区多源碳在线核算。园区通常主要碳排放来自于能源部分，该园区碳排放在线核算方法面向大部分园区，侧重于园区能源链条，更注重微能源网系统的整体能源流动，着重分析能源在系统中的消耗和输出，以实现碳排放的精确核算。对比其他研究的园区碳排放核算方法，本发明不仅有助于简化碳排放核查的复杂工作，同时确保了核算结果的准确性与时效性。
56、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种考虑能流损耗的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：步骤s1中，园区碳排放核算边界定义为物料碳排放和能源碳排放；所述物料碳排放包括园区在产品生产过程中，原料、辅料、材料消耗产生的碳排放；所述能源碳排放包括园区边界内消耗的各种能源物质产生的碳排放。
3.根据权利要求1所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：步骤s3中，所述建立核算清单包括：根据定义的碳源类别进行数据归集，其中碳源包括传统电网、太阳能、风能电力消耗、燃气消耗、各种物料消耗，归纳到相应的碳源类别中，生成核算清单。
4.根据权利要求3所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：步骤s3中，建立多碳源核算清单，所述碳源类别包括直接碳源、能源间接碳源、运输间接碳源和产品使用间接碳源；
5.根据权利要求1所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：步骤s4中，核算单元中的碳排放计算模型包括能源碳排放、物料碳排放、园区的逸散排放、废弃物处理碳排放、工业废水处理碳排放以及能源网能流损耗碳排放。
6.根据权利要求5所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：所述能源碳排放包括化石燃料燃烧碳排放、运输移动燃烧碳排放和外购能源碳排放；所述化石燃料燃烧碳排放的核算模型为：
7.根据权利要求1所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：步骤s4中，能源网能流损耗模型包括电网、热网和燃气网的损耗；
8.根据权利要求1所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：步骤s4中，所述燃气发电机组碳排放模型表示为：
9.根据权利要求1所述的园区微能源网碳排放在线核算方法，其特征在于：该方法通过在所述园区中建立分布式计算中心实现对园区内能源消耗和碳排放的实时监测与在线碳排放核算，所述分布式计算中心与所述园区内布置的多个数据处理节点连接，根据所述数据处理节点采集的仪器仪表数据进行在线碳排放核算。
