基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法及系统与流程

本技术涉及碳排放管理，尤其涉及基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法及系统。

背景技术：

1、随着工业园区综合能源系统的快速发展，多能网络之间的耦合日益紧密，多能耦合节点处不同能源形式之间的转换已成为园区用能的普遍形态，对园区内各用能设备进行精准的碳排放分摊已成为碳配额分配和碳足迹追踪的重要基础。

2、目前，现有的园区碳排放分摊方法通常将多能网络作为相互独立的系统分别进行碳流核算，在各能源网络内部单独计算节点碳势，然后根据各用能设备的能耗数据直接套用各自能源网络的碳势数值进行碳排放分摊。然而，当碳流流经多能耦合节点时，输入侧能源所携带的碳排放会随着能源转换过程传递至输出侧能源，同时能源转换过程中存在的能量损耗使得输出侧单位能源所承担的碳流强度相对于输入侧单位能源所承载的碳流强度发生变化，而现有方法在各能源网络独立核算的框架下无法追踪碳流在多能耦合节点处跨网络的传递路径，更无法量化能量损耗对碳流强度的改变效应，导致多能耦合节点下游设备分摊的碳排放量完全遗漏或错误计入了来自上游异质能源网络的碳排放贡献。

3、综上所述，现有技术中存在由于缺乏对多能耦合节点处碳流跨网络传递过程的追踪机制和能量损耗导致的碳流强度变化量化机制，导致多能耦合节点下游设备的碳排放分摊结果无法真实反映上游异质能源网络碳排放贡献的技术问题，进一步影响了下游设备碳排放责任的准确界定和园区整体碳足迹追溯链条的完整性的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法及系统，用以解决现有技术中存在由于缺乏对多能耦合节点处碳流跨网络传递过程的追踪机制和能量损耗导致的碳流强度变化量化机制，导致多能耦合节点下游设备的碳排放分摊结果无法真实反映上游异质能源网络碳排放贡献的技术问题，进一步影响了下游设备碳排放责任的准确界定和园区整体碳足迹追溯链条的完整性的技术问题。

2、鉴于上述问题，本技术提供了基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法及系统。

3、第一方面，本技术提供了基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法，通过基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理系统实现，包括：获取园区设备的多源异构数据；根据所述多源异构数据，分别对能源网络进行碳流追踪，识别多能耦合节点处的能源转换拓扑关系，得到电力网络碳排放分布信息、天然气网络碳排放分布信息和热力网络碳排放分布信息；将所述电力网络碳排放分布信息、所述天然气网络碳排放分布信息和所述热力网络碳排放分布信息按设备节点进行叠加，基于所述能源转换拓扑关系计算碳流耦合传递损耗因子，构建叠加分布模型；根据所述叠加分布模型，确定所述园区设备的分摊碳排放量。

4、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：所述多源异构数据至少包括电力网络运行参数、天然气网络运行参数、热力网络运行参数以及园区设备的能耗数据。

5、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：从所述电力网络碳排放分布信息中获取电力节点碳势，从所述天然气网络碳排放分布信息中获取天然气节点碳势，从所述热力网络碳排放分布信息中获取热力节点碳势；基于所述能源转换拓扑关系计算碳流耦合传递损耗因子，对所述电力节点碳势、天然气节点碳势和热力节点碳势进行耦合修正，得到修正后的综合节点碳势；聚合所述综合节点碳势，形成所述叠加分布模型。

6、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：解析所述能源转换拓扑关系，获取多能耦合节点处输入能源流转换为输出能源流的转换效率；根据所述转换效率，计算能源转换过程中的能量损耗率；基于所述能量损耗率，结合碳排放分摊权重，计算得到反映碳流在耦合传递过程中强度变化的所述碳流耦合传递损耗因子。

7、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：识别所述多能耦合节点的能源转换方向，确定输入侧能源网络与输出侧能源网络；获取输入侧能源网络的节点碳势作为基准碳势；根据所述碳流耦合传递损耗因子，确定碳流从输入侧能源网络流向输出侧能源网络的碳势传递系数；利用所述碳势传递系数对所述基准碳势进行修正，计算得到输出侧能源网络的衍生碳势；对所述基准碳势和所述衍生碳势进行加权聚合，生成所述综合节点碳势。

8、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：构建能源网络的拓扑结构图，其中，节点表示园区设备，边表示能源传输线路；将所述综合节点碳势映射至所述拓扑结构图，生成节点属性数据；根据所述拓扑结构图和所述节点属性数据，构建碳势拓扑矩阵，确定为所述叠加分布模型。

9、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：根据所述能耗数据，识别所述园区设备接入的能源网络类型以及对应的能耗分量；根据所述能耗分量，结合所述综合节点碳势，确定所述园区设备在所述能源网络下的碳排放分量；求和所述碳排放分量，得到所述园区设备的分摊碳排放量。

10、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：解析所述能耗数据，获取所述园区设备在预设时间段内对不同能源网络类型的能源消耗量；根据所述叠加分布模型，匹配与所述园区设备连接的能源网络节点，提取综合节点碳势；计算所述能源消耗量与对应的所述综合节点碳势的乘积，作为所述园区设备在对应能源网络类型下的碳排放分量。

11、优选地，所述基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法还包括：根据所述多源异构数据中的能源网络运行参数，确定碳排放分量的时间标签；根据热力网络的惯性特征，计算热力碳排放分量的时间滞后补偿因子；基于所述时间标签和所述时间滞后补偿因子，对碳排放分量进行时间维度对齐；将对齐后的电力碳排放分量、天然气碳排放分量和热力碳排放分量在预设核算周期内进行动态累积，得到所述园区设备的分摊碳排放量。

12、第二方面，本技术还提供了基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理系统，用于执行如第一方面所述的基于数据分析的园区设备碳排放分摊管理方法，包括：数据获取模块，用于获取园区设备的多源异构数据；信息得到模块，用于根据所述多源异构数据，分别对能源网络进行碳流追踪，识别多能耦合节点处的能源转换拓扑关系，得到电力网络碳排放分布信息、天然气网络碳排放分布信息和热力网络碳排放分布信息；模型构建模块，用于将所述电力网络碳排放分布信息、所述天然气网络碳排放分布信息和所述热力网络碳排放分布信息按设备节点进行叠加，基于所述能源转换拓扑关系计算碳流耦合传递损耗因子，构建叠加分布模型；碳排放量确定模块，用于根据所述叠加分布模型，确定所述园区设备的分摊碳排放量。

13、本技术中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过实现碳流在多能耦合节点处跨能源网络传递路径的追踪以及能量损耗对碳流强度影响的量化，建立从上游异质能源网络至下游设备之间的碳排放完整传递链的技术目标，达到提高多能耦合节点下游设备碳排放分摊结果的准确性和园区整体碳足迹追溯链条完整性的技术效果。

14、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。