面向多层次主体的高频碳排放监测分析服务平台建设及实践
申报单位:北京电力经济技术研究院有限公司
浏览量: 发布时间:2024-07-12
案例背景

碳达峰碳中和目标是我国重大战略决策,是一场全面深刻的社会变革,需要多方参与、 从多方面转变。碳排放监测是所有碳活动开展的必要环节,当前碳排放监测受制于技术成 本等因素,主要存在监测范围及维度有限、监测时效性差、监测成本高且流程复杂等问题。 基于高频度、广覆盖的电力大数据, 融合能源、经济等多品类数据, 本案例提出了“以 电测碳”理论及方法,构建了面向多层次主体的以电测直接碳排放模型、基于电力碳排放 流理论的碳排放流实时分析模型,打造了首都碳排放监测分析服务平台(以下简称“首都 碳监测平台”) ,推动成果在北京通州、东城、朝阳等地区落地应用,实现了首都超大型 城市多层次、高频度的精细化碳排放监测,支撑首都能源绿色低碳转型和数字经济发展。

解决方案

1. 实现数据高效汇聚利用 通过数据中台及能源大数据中心实现用户电力、非电相关数据汇聚;打造碳数据资源 库,对接入、过程、结果数据进行统一标准化管理、规范化输出,实现相关数据的同源维 护,高效服务数据成果对外共享。2. 实现电碳耦合高频监测 基于 ×GBoost 机器学习技术及数据自回归增强方法建立以电测直接碳排放模型,基 于高频电力数据实现市域、区域、行业等多维度以及年、月、日等多时间尺度直接碳排放 动态监测。基于机组燃料投入、机组出力、电网潮流等数据, 构建电力碳排放流实时分析模型, 精准刻画电力碳排放由源端到荷端的传导机制。3. 打造首都碳监测平台 形成了碳排放、碳足迹等 8 个主题场景,服务政府、企业、用户等多元主体测碳、降碳、 用碳需求。 打造了全方位多层次动态监测功能, 实现北京市域、区域、行业、企业碳排放高频监 测、历史趋势及变化分析、结构分析、强度分析等。构建了首都电碳一张图核心应用,实现北京市全域 110kV 及以上变电站、线路电气 节点及通州区 10kV 高压用户分钟级电力碳排放因子动态监测。打造了多维度碳减排评价及碳中和监测功能, 实现多维降碳成效评估,预测碳中和演 进路径,支撑低碳用电等碳普惠应用。

创新点

技术创新方面,提出基于深度学习和能源结构预测的电碳耦合分析技术及以电测直接 碳排放模型和算法;提出基于电力系统物理潮流的首都动态电力碳排放因子测算方法及电 力碳排放流实时追踪技术;提出满足首都碳排放监测服务的数字化分析方法和平台工具, 实现测碳、降碳、用碳实时监测和评估。模式及应用创新方面,与政企等形成良好沟通对接机制,共同推进多源数据融合利用、 监测分析需求挖掘、平台成果价值输出等工作。为政府提供各层级碳排放监测分析数据, 支撑碳减排政策制定;面向碳排放交易机构,推动建立相关标准和减碳方法学,开展低碳 服务产品开发;面向重点企业,根据实际情况需求,提供个性化解决方案,助力碳减排和 环保目标的实现。

应用成效

经济效益方面,项目有效提升了电力公司服务国家碳排放监测的能力,可服务于各类 主体开展测碳、降碳以及碳增值工作,未来可通过拓展向政府、企业等提供有偿分析服务 持续增加经济收益;项目成果可服务电力行业准确把握电力系统碳排放现状及排放趋势, 引导电力系统上下游协同减排,积极推进低碳技术创新,持续提高能源利用效率水平,加 速能源电力低碳转型,推动行业降本增效。 社会效益方面,项目丰富了碳排放监测统计核算方法体系,提供了面向市域、区域、行 业、企业等多层次主体的高频碳排放监测平台工具,为实现电力碳排放溯源与责任分摊提供 一条科学有效的路径,并通过动态电力碳排放因子引导各类用电微观主体参与低碳响应,能 够辅助政府开展宏观碳排放监测、碳达峰碳中和预测以及节能降碳分析评价等工作,为北京 市碳达峰碳中和形势研判、政策制定等提供支撑, 助力首都绿色高质量发展,社会效益显著。

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