[发明专利]一种小区能流碳流图谱构建方法

说明书

本发明涉及一种小区能流碳流图谱构建方法，包括根据区域对小区用能设备进行分类；结合能源消耗类型对小区用能设备进行二级细分；通过负荷辨识技术识别用电设备的用电行为特征；根据用电设备的用电行为特征反推燃气和燃油设备能耗的耗电量折算值；结合折标准煤系数计算出所耗燃气和燃油的体积；按设备分类计算碳排量；运用知识图谱的方法构建用能设备‑用户‑楼栋三级能流碳流图谱。本发明通过剖析低碳小区能流‑碳流运行机理，建立了基于全生命周期评估理论的低碳小区能流‑碳流图谱，为小区能源利用效率、能源结构、能源设备替换提供一定的指导，为识别小区碳排放关键因素提供有效分析工具。

技术领域

本发明涉及一种小区能流碳流图谱构建方法，属于能源互联网与低碳化发展技术领域。

背景技术

随着小区居民类用电占全社会用电比例的不断增加，在国家“碳达峰、碳中和”双碳建设目标指导下，通过能流和碳流图谱将能流碳流两者结合的分析具有一定的必然性，通过将小区居民类能源消耗结构化，根据能源使用结构调整能源使用方式，充分挖掘最广大人民的降碳潜力，从而以实现低碳小区为抓手，为全社会低碳经济转型发展极大助力，目前尚未见到以小区为对象的能流碳流分析方法，小区燃气、燃油能耗数据难以获取，而无法统计小区碳排量，难以明确小区能流碳流结构。

因此亟需一种小区能流碳流图谱构建方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种小区能流碳流图谱构建方法，其具体技术方案如下：

一种小区能流碳流图谱构建方法，包括以下步骤：

步骤1：根据区域对小区用能设备进行分类：将小区用能设备划分为户内用能设备、小区汽车用能设备和小区公共用能设备；

步骤2：结合能源消耗类型对小区用能设备进行二级细分：所述能源消耗类型包括电能、燃气和燃油，所述小区用能设备包括用电设备、燃气设备和燃油设备，；

步骤3：通过负荷辨识技术识别用电设备的用电行为特征；

步骤4：根据用电设备的用电行为特征通过式（1）反推燃气设备能耗的耗电量折算值，

（1）

式（1）中M为小区总用户数，m为用电设备用户数，两者之差为燃气设备用户数，为小区用户电热水器和厨电设备总用电量。

根据用电设备的用电行为特征通过式（2）反推燃油设备能耗的耗电量折算值，

（2）

式（2）中为小区电动汽车用电量，为小区所在区域的经济系数，N为区域汽车保有量，s为小区电动汽车数量；

步骤5：利用燃气和燃油设备能耗的耗电量折算值，结合折标准煤系数计算出所耗燃气和燃油的体积；

步骤6：根据式（3）计算用电设备碳排量，为用电设备的碳排分摊系数，为小区内各类电力设备用电量，

（3）

根据式（4）计算燃气设备碳排量，

（4）

根据式（5）计算燃油设备碳排量，

（5）

其中、分别代表需燃气设备能源、燃油设备能源的消费量；、分别代表燃气设备能源、燃油设备能源的折标准煤系数；、分别代表燃气设备能源、燃油设备能源的碳排系数；

步骤7：结合设备分类、用电行为特征数据和碳排量数据，运用知识图谱的方法构建用能设备-用户-楼栋三级能流碳流图谱。

进一步的，所述户内用能设备包括户内用电设备和户内燃气设备，小区汽车用能设备包括电动汽车和燃油汽车，小区公共用能设备均为用电设备。

进一步的，所述户内用电设备包括空调、电视、冰箱、电热水器、厨电设备和洗衣机，所述户内燃气设备包括燃气热水器和厨房燃气设备；

所述小区公共用能设备包括电梯、路灯和水泵。