一种发电企业级低碳转型决策支持系统

摘要

本发明公开一种发电企业级低碳转型决策支持系统，包括：碳排放在线监测与管理模块、设备能效在线评估优化模块、火电升级改造技术路线规划设计模块和CCUS技术路线规划设计；碳排放在线监测与管理模块包括碳排放在线监测系统和碳排放管理系统；设备能效评估优化模块用于对发电企业用能设备能效情况评估，实现设备快速节能诊断，自动生成节能评价报告，及在线设备节能管理，同时从空压机、循环水泵主要用能辅机设备入手开发能效在线评估模型，实现设备在线实时能效评价和优化运行；火电升级改造技术路线规划设计模块用于进行具体技术路线的经济性评价和方案设计；CCUS技术路线规划设计模块用于结合火电企业具体情况制定技术经济合理可行的CCUS技术路线。

说明书

技术领域

本发明属于低碳以及工业决策支持技术领域，尤其涉及一种发电企业级低碳转型决策支持系统。

背景技术

对于在不同区域拥有多家区域分子公司和基层电力企业的电力集团公司来说，基层电力企业是集团公司产生碳排放的基本单元，是实施低碳转型的具体执行主体单位。然而，基层电力企业缺少实时监测评估碳排放和能耗的手段，无法为发电企业公司和发电企业公司的低碳转型决策部署提供真实数据支撑，无法全面掌握适合自身转型的碳减排技术路线，难以制定技术经济合理可行的低碳转型技术路线。

因此，建立发电企业级低碳转型决策支持系统成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发电企业级低碳转型决策支持系统，作为发电企业-分子公司-电厂三级体系的低碳转型决策支持系统中核心的部分，以解决现有技术的问题。

本发明一方面提供了一种发电企业级低碳转型决策支持系统，包括：

碳排放在线监测与管理模块、设备能效评估优化模块、火电升级改造技术路线规划设计模块以及CCUS技术路线规划设计模块；所述碳排放在线监测与管理模块包括碳排放在线监测系统和碳排放管理系统；所述设备能效评估优化模块用于对发电企业用能设备能效情况进行评估，实现设备快速节能诊断，自动生成节能评价报告，以及在线设备节能管理，同时从空压机、循环水泵主要用能辅机设备入手开发能效在线评估模型，实现设备在线实时能效评价和优化运行；所述火电升级改造技术路线规划设计模块用于进行具体技术路线的经济性评价和方案设计；所述CCUS技术路线规划设计模块用于结合火电企业具体情况制定技术经济合理可行的CCUS技术路线。

优选的，所述碳排放在线监测系统为集成烟气、碳捕集过程和厂区大气CO

优选的，所述碳排放在线监测系统中数据采集模块包括大气压力测量模块、流量测量模块、压力测量模块、温度测量模块、湿度测量模块、氧测量模块和二氧化碳测量模块，分别测量大气压力、烟气流量、烟气压力、烟气温度、烟气湿度、烟气中O2含量和烟气中CO

优选的，所述在线监测采集的数据分别在上位机上存储，然后通过网关和其他隔离措施将数据传输到物联网云平台，通过整合处理物联网云平台上的在线监测采集的数据开发碳排放在线监测系统，实时展示各节点的碳排放在线监测数据。

优选的，所述碳排放管理系统包括：

(1)核算数据校验：收集机组实时碳排放数据，与排放因子法计算的数据对比分析，获取数据的偏差和原因，从而获得现行碳排放核算数据取值的潜在数据问题；

(2)碳排放强度对标分析：收集机组碳排放在线数据分析以及负荷、环境温度、燃气组分的在线数据，分析两者之间的相关性，计算各因素对碳排放强度的影响权重，为机组运行策略调整提供依据；

(3)履约、交易数据支持：通过在线监测系统提供的可靠数据，结合燃气组分、机组运行工况的参数，建立碳排放量历史数据模型及预测排放模型，评估配额履约形势，为发电企业提供履约、交易决策的数据支持。

优选的，所述设备能效评估优化模块还包括：在用能设备全面评估的基础上，针对典型设备进行智慧节能研究。

优选的，针对典型设备进行智慧节能研究包括：

针对循泵，判定是否为稳定工况并获取，在不同工况下进行能耗基准的聚类分析，优化控制策略与节能空间，以及在线实时能效评价；

针对压缩空气系统，安装压缩空气流量检测系统，开发压缩空气实时能效计算系统，和智能节能诊断与计算，从而初步实现循泵和压缩空气系统的在线智能优化运行，并提供可靠的后评价结果。

优选的，所述火电升级改造技术路线规划设计模块用于进行具体技术路线的经济性评价和方案设计中的所述技术路线包括节能、供热和灵活性改造、生物质/污泥/固废掺烧、城市能源服务综合体建设和多能互补一体化建设。

优选的，所述生物质/污泥/固废掺烧子模块用于结合机组运行情况和周边固废资源，给出机组掺烧技术路线改造建议和技术经济可行性分析；所述城市能源服务综合体建设子模块用于发挥火电机组多能源供应的优势，通过供热、供汽管网及运输通道增强客户粘性，为城市提供电/热/冷/压缩空气/水/氢/氧/二氧化碳多种产品，推动电厂与城市及园区的深度融合；所述多能互补一体化建设子模块用于以经济成本和碳排放约束为目标，结合当地资源禀赋和电力供需平衡等条件，制定火电厂建设多能互补一体化项目的初步设计方案；所述CCUS技术路线规划设计子模块用于建立CCUS技术路线规划设计模型。

优选的，所述CCUS技术路线规划设计模块还用于用于建立CCUS技术路线规划设计模型，所述CCUS技术路线规划设计模型包括：捕集侧考虑化学吸收法，运输侧考虑罐车、管道输送，利用侧考虑干冰、食品级CO

本发明提供的系统，具有如下有益的技术效果：

发电企业级基层碳排放源企业，能够实时监测评估碳排放和能耗，为发电企业公司和发电企业公司的低碳转型决策部署提供真实数据支撑，全面掌握适合自身转型的碳减排技术路线，从而制定技术经济合理可行的低碳转型技术路线。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例示出的发电企业级低碳转型决策支持系统结构图；

图2为根据本发明优选实施例示出的碳排放在线监测系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种发电企业级低碳转型决策支持系统，包括：

碳排放在线监测与管理模块、设备能效评估优化模块、火电升级改造技术路线规划设计模块以及CCUS技术路线规划设计模块；所述碳排放在线监测与管理模块包括碳排放在线监测系统和碳排放管理系统；所述设备能效评估优化模块用于对发电企业用能设备能效情况进行评估，实现设备快速节能诊断，自动生成节能评价报告，以及在线设备节能管理，同时从空压机、循环水泵主要用能辅机设备入手开发能效在线评估模型，实现设备在线实时能效评价和优化运行；所述火电升级改造技术路线规划设计模块用于进行具体技术路线的经济性评价和方案设计；所述CCUS技术路线规划设计模块用于结合火电企业具体情况制定技术经济合理可行的CCUS技术路线。

参见图2，作为优选的实施方式，所述碳排放在线监测系统是建设的发电企业碳排放在线监测与管理系统。本实施例中，开发集成烟气、碳捕集过程和厂区大气CO

作为优选的实施方式，所述碳排放在线监测系统中数据采集模块包括大气压力测量模块、流量测量模块、压力测量模块、温度测量模块、湿度测量模块、氧测量模块和二氧化碳测量模块，分别测量大气压力、烟气流量、烟气压力、烟气温度、烟气湿度、烟气中O2含量、烟气中CO2含量。

作为优选的实施方式，所述在线监测采集的数据分别在上位机上存储，然后通过网关和其他隔离措施将数据传输到物联网云平台，通过整合处理物联网云平台上的在线监测采集的数据开发碳排放在线监测系统，实时展示各节点的碳排放在线监测数据。

作为优选的实施方式，所述碳排放管理系统包括：

(1)核算数据校验：收集机组实时碳排放数据，与排放因子法计算的数据对比分析，找出两种计量方法获得数据的偏差和原因，找出现行碳排放核算数据取值的潜在数据问题；

(2)碳排放强度对标分析：收集机组碳排放在线数据分析以及负荷、环境温度、燃气组分等在线数据，分析两者之间的相关性，计算各因素对碳排放强度的影响权重，为机组运行策略调整提供依据；

(3)履约、交易数据支持：通过在线监测系统提供的可靠数据，结合燃气组分、机组运行工况等参数，建立碳排放量历史数据模型及预测排放模型，评估配额履约形势，为发电企业提供履约、交易决策的数据支持。

作为优选的实施方式，所述设备能效评估优化模块还包括：

在用能设备全面评估的基础上，针对典型设备进行深入的智慧节能研究；

针对循泵，其研究范围包括：稳定工况判定与获取方法，在不同工况下能耗基准的聚类分析，优化控制策略与节能空间，以及在线实时能效评价；

针对压缩空气系统，其研究范围包括：安装压缩空气流量检测系统，开发压缩空气实时能效计算系统，和智能节能诊断与计算，从而初步实现循泵和压缩空气系统的在线智能优化运行，并提供可靠的后评价结果。

作为优选的实施方式，所述火电升级改造技术路线规划设计模块用于进行具体技术路线的经济性评价和方案设计中的所述技术路线包括节能、供热和灵活性改造、生物质/污泥/固废掺烧、城市能源服务综合体建设和多能互补一体化建设；

所述火电升级改造技术路线规划设计模块包括：

生物质/污泥/固废掺烧子模块：用于结合机组运行情况和周边固废资源，给出机组掺烧技术路线改造建议和技术经济可行性分析；

城市能源服务综合体建设子模块：用于发挥火电机组多能源供应的优势，通过供热、供汽管网及运输通道增强客户粘性，为城市提供电/热/冷/压缩空气/水/氢/氧/二氧化碳等多种产品，推动电厂与城市及园区的深度融合。

多能互补一体化建设子模块：用于以经济成本和碳排放约束为目标，结合当地资源禀赋和电力供需平衡等条件，制定火电厂建设多能互补一体化项目的初步设计方案。

作为优选的实施方式，所述CCUS技术路线规划设计模块还用于用于建立CCUS技术路线规划设计模型，所述CCUS技术路线规划设计模型包括：捕集侧考虑化学吸收法，运输侧考虑罐车、管道输送，利用侧考虑干冰、食品级CO

发电企业级低碳转型决策支持系统的运行机制：

基层发电企业低碳转型决策支持系统的作用，一是安装碳排放在线监测系统和能效在线评估系统，将能耗和碳排放在线数据反馈到区域公司；二是根据区域公司下达的低碳转型工作部署开展不同低碳转型技术路线的规划设计和技术经济评估。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。