CN113541306A - 一种绿色能源低碳效能监测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种绿色能源低碳效能监测***及方法，所述监测***包括数据采集***、数据分析***和展示模块，所述数据采集模块与数据分析模块连接，所述展示模块与数据分析模块连接。所述监测方法具体为确定监测区域并采集监测区域内所有绿色能源发电项目的电网数据，选择进行监测的绿色能源发电项目和对应的低碳效能评估标准，根据对应的电网数据和低碳效能评估标准进行低碳效能评估以获取绿色能源发电项目对应的低碳效能等级，再根据低碳效能等级建立低碳效能评估图，最后将低碳效能评估图传输至展示模块进行展示。本发明通过低碳效能评估实现对绿色能源发电项目的监测，能够及时获取其运行状况以及对应的运维需求和故障情况。
Description
技术领域
本发明涉及绿色能源低碳效能监测技术领域，尤其是指一种绿色能源低碳效能监测***及方法。
背景技术
随着社会的不断发展和人们生活水平的不断提升，对于电网的供电需求量不断提高。传统发电过程中会产生过高的碳排放，这会对环境遭成一定程度的破坏，为了满足供电需求的同时也能兼顾环境，采用绿色能源进行发电的项目越来越多。但是绿色能源发电项目受制于气候以及地域等随机性因素的影响，发电稳定性波动较大，所以难以对绿色能源项目进行有效监测。对于绿色能源发电项目的监测缺失导致了绿色能源发电项目运行状况难以被实时掌握，在绿色能源发电项目出现设备老化等问题需要进行常规运维操作，或者在绿色能源发电项目出现故障时，难以及时获取运维需求或故障信息，大大降低了绿色能源发电项目的发电效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种绿色能源低碳效能监测***及方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种绿色能源低碳效能监测方法，包括以下步骤：
步骤一，确定监测区域，数据采集模块采集监测区域内所有绿色能源发电项目的电网数据，数据采集模块将采集到的所有绿色能源发电项目的电网数据保存至电网数据存储单元内；
步骤二，选择进行监测的绿色能源发电项目，数据分析模块选择对应的低碳效能评估标准并提取电网数据存储单元内对应的电网数据，数据分析模块根据低碳效能评估标准与电网数据对绿色能源发电项目进行低碳效能评估，数据分析模块根据低碳效能评估结果获取绿色能源发电项目对应的低碳效能等级；
步骤三，数据分析模块根据低碳效能等级建立低碳效能评估图，数据分析模块将建立的低碳效能评估图传输至展示模块进行展示。
通过绿色能源发电项目的电网数据进行低碳效能评估，根据低碳效能评估结果来反映绿色能源发电项目的发电效率，且绿色能源发电项目的低碳效能评估是持续进行的，所以通过低碳效能评估结果的变化可以有效反映绿色能源发电项目的运行状况，若绿色能源发电项目的设备出现老化等需要进行运维处理的情况，也能够通过低碳效能评估结果的变化进行及时反馈。且通过低碳效能评估图来对评估结果进行展示，将评估结果直观地展示给监测人员，以保证监测人员能够快速获取绿色能源发电项目的具体运行情况。
进一步的，数据分析模块在进行低碳效能评估前，还对绿色能源发电项目的绿色能源进行能源类型判别，根据能源类型从评估标准数据库内匹配相应的低碳效能评估标准。
根据不同的能源类型来匹配低碳效能评估标准，保证每次低碳效能评估结果都准确符合实际的效能情况。
进一步的，所述低碳效能评估标准包括对光伏、风电或水电绿色能源的评估标准和对除光伏、风电或水电以外的其他绿色能源的评估标准，所述对光伏、风电或水电项目的评估标准具体为：将进行评估绿色能源发电项目的发电小时数与监测区域内所有绿色能源发电项目的日平均发电小时数或月平均发电小时数进行比较，当该绿色能源发电项目的发电小时数大于日平均发电小时数或月平均发电小时数的80％时，该绿色能源发电项目为一级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数处于日平均发电小时数或月平均发电小时数的60％至80％的范围内，该绿色能源发电项目为二级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数处于日平均发电小时数或月平均发电小时数的30％至60％的范围内，该绿色能源发电项目为三级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数大于0且小于日平均发电小时数或月平均发电小时数的30％，该绿色能源发电项目为四级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数为0时，该绿色能源发电项目的发电效能为五级低碳效能。
进一步的，数据分析模块在对光伏、风电或水电项目进行低碳效能评估时，数据分析模块还提取电网数据存储单元内绿色能源发电项目的历史发电小时数，并根据历史发电小时数构建绿色能源发电项目对应的发电小时数发展趋势图，数据分析模块根据发电小时数发展趋势图预测得到进行低碳效能评估时对应的发电小时数预估值，数据分析模块将进行低碳效能评估时绿色能源发电项目的实际发电小时数与发电小时数预估值进行比较，当实际发电小时数小于发电小时数预估值时，获取发电小时数差值并将发电小时数差值与预设阈值进行比较，并在发电小时数差值大于预设阈值时发出绿色能源发电项目设备故障告警。
绿色能源发电项目由于发电设备老化等不可避免的因素影响，所以发电效率难免会出现下降趋势，通过低碳效能等级难以判断当前发电设备是否故障。所以通过对历史发电小时数的分析来对当前该绿色能源发电项目的发电小时数进行预测，并将发电小时数的预测值与实际发电小时数进行比较，当实际发电小时数小于预测值，且差值大于预设阈值时，可以判断出发电设备出现故障，并通过故障告警来提示监测人员进行及时检修，从而提高绿色能源发电项目的发电效率。
进一步的，所述对除光伏、风电或水电以外的其他绿色能源的评估标准具体为：获取绿色能源发电项目的月发电量，若该绿色能源发电项目的月发电量大于0，则该绿色能源发电项目为一级低碳效能；若该绿色能源发电项目的月发电量小于或等于0，则该绿色能源发电项目为五级低碳效能。
主要通过绿色能源发电项目的发电小时数或者发电量来判断绿色能源发电项目设备的运行状况，由于绿色能源大多受环境因素的影响，难以获取准确、稳定的发电效率，所以对于发电效率较高的光伏、风电或水电等绿色能源将发电小时数与日平均发电小时数或月平均发电小时数进行比较来衡量其低碳效能，而对于一些发电效率较低的绿色能源则通过月发电量即可直观的判断其低碳效能。对绿色能源发电项目进行效能等级分类，能够有效提高后续对绿色能源发电项目的运维效率，运维过后的绿色能源发电项目的发电效率也能够得到有效提高，从而达到低碳目的。
进一步的，当低碳效能评估结果为一级低碳效能时，数据分析模块建立绿色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为二级低碳效能时，数据分析模块建立蓝色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为三级低碳效能时，数据分析模块建立黄色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为四级低碳效能时，数据分析模块建立橙色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为五级低碳效能时，数据分析模块建立红色的低碳效能评估图。
通过不同颜色来标识低碳效能评估结果，监测人员可以通过颜色来直观地获取低碳效能等级，不同等级的低碳效能等级对应不同的运维方案，提高运维效率。
进一步的，数据分析模块还通过绿色能源发电项目的电网数据进行绿色能源发电项目的碳减排量和碳中和指数计算，数据分析模块将碳减排量和碳中和指数的计算结果传输至展示模块与绿电碳效码统一进行展示。
进一步的，绿色能源发电项目的碳减排量的计算公式为：
Cod＝W*0.997
其中：Cod为二氧化碳减排量，W为绿色能源发电量；
碳中和指数的计算公式为：
其中γ为就地电力碳中和指数，p为用户发电量，w1为关联用户用电量，w2为用户自发自用电量。
通过对绿色能源发电项目的碳减排量以及碳中和指数进行计算，配合低碳效能等级全面展示绿色能源发电效率的低碳效能，从碳减排量以及碳中和指数也能够反应出绿色能源发电项目的降碳效益。
一种绿色能源低碳效能监测***，包括数据采集模块、数据分析模块和展示模块，所述数据采集模块与数据分析模块连接，所述数据采集模块用于采集绿色能源发电项目的电网数据，所述数据分析模块用于进行绿色能源发电项目的低碳效能评估并建立对应的低碳效能评估图；所述展示模块与数据分析模块连接，所述展示模块用于展示数据分析模块建立的低碳效能评估图以及碳减排量和碳中和指数的计算值。
进一步的，一种绿色能源低碳效能监测***还包括评估标准数据库和电网数据存储单元，所述评估标准数据库与数据分析模块连接，所述评估标准数据库用于为数据分析模块提供低碳效能评估所需的评估标准，所述电网数据存储单元同时与数据采集模块和数据分析模块连接，所述电网数据存储单元用于存储绿色能源发电项目的发电数据。
本发明的有益效果是：
根据绿色能源发电项目的发电数据对绿色能源发电项目的低碳效能进行评估，获取绿色能源发电项目的低碳效能等级，同时通过颜色标识来区分展示效能等级。且对绿色能源发电项目的碳减排量以及碳中和指数进行计算，并将计算结果与效能等级进行共同展示，对于绿色能源发电项目的低碳效能进行全面评估展示，通过绿色能源发电项目的低碳效能等级以及碳减排量以及碳中和指数能够准确的反馈出绿色能源发电项目的运维需求，从而提高运维效率。在进行低碳效能评估时，还通过对历史数据的分析对绿色能源发电项目的电网数据进行预测，并通过将实际电网数据以及预测电网数据的比较来判断绿色能源发电项目的设备运行情况，能够在设备发生故障时进行及时告警。通过低碳效能评估实现了对绿色能源发电项目运行情况进行实时的全方面监测，在监测过程中能够及时获取绿色能源发电项目的运维需求以及故障情况，从而提高运维效率以及故障解决效率，也进一步提高了绿色能源发电效率的发电效率。
附图说明
图1是本发明的一种流程示意图；
图2是本发明实施例的一种绿电碳效码示意图；
图3是本发明的一种结构示意图；
其中：1、数据采集模块，2、数据分析模块，3、展示模块，4、评估标准数据库，5、电网数据存储单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
实施例：
一种绿色能源低碳效能监测方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一，确定监测区域，数据采集模块1采集监测区域内所有绿色能源发电项目的电网数据，数据采集模块1将采集到的所有绿色能源发电项目的电网数据保存至电网数据存储单元5内；
步骤二，选择进行监测的绿色能源发电项目，数据分析模块2选择对应的低碳效能评估标准并提取电网数据存储单元5内对应的电网数据，数据分析模块2根据低碳效能评估标准与电网数据对绿色能源发电项目进行低碳效能评估，数据分析模块2根据低碳效能评估结果获取绿色能源发电项目对应的低碳效能等级；
步骤三，数据分析模块2根据低碳效能等级建立低碳效能评估图，数据分析模块2将建立的低碳效能评估图传输至展示模块3进行展示，所述低碳效能评估图具体以绿电碳效码的形式进行展示。
数据分析模块2在进行低碳效能评估前，还对绿色能源发电项目的绿色能源进行能源类型判别，根据能源类型从评估标准数据库4内匹配相应的低碳效能评估标准。
所述低碳效能评估标准包括对光伏、风电或水电绿色能源的评估标准和对除光伏、风电或水电以外的其他绿色能源的评估标准，所述对光伏、风电或水电项目的评估标准具体为：将进行评估绿色能源发电项目的发电小时数与监测区域内所有绿色能源发电项目的日平均发电小时数或月平均发电小时数进行比较，当该绿色能源发电项目的发电小时数大于日平均发电小时数或月平均发电小时数的80％时，该绿色能源发电项目为一级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数处于日平均发电小时数或月平均发电小时数的60％至80％的范围内，该绿色能源发电项目为二级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数处于日平均发电小时数或月平均发电小时数的30％至60％的范围内，该绿色能源发电项目为三级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数大于0且小于日平均发电小时数或月平均发电小时数的30％，该绿色能源发电项目为四级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数为0时，该绿色能源发电项目的发电效能为五级低碳效能。
对于光伏发电项目，以日平均发电小时数进行低碳效能的分类。以2021年1月1日金华市光伏发电项目的低碳效能评估为例：
以金华市2021年1月1日前并网的所有分布式光伏项目为对象，剔除2021年1月1日金华市内发电量为0的绿色能源发电项目，然后计算2021年1月1日全市绿色能源发电项目的平均发电小时数，全市日平均发电小时数＝日总发电量/并网总容量，其中日总发电量为1月1日前并网的项目在1日的总发电量且所述并网的项目内不含发电量为0的项目，并网总容量为1月1日前并网的项目容量之和且所述并网的项目内也不含发电量为0的项目。
风电或水电则采用月平均发电小时数进行低碳效能评估，月平均发电小时数为往年对应月份月发电小时数的平均值，且最大取值为5年，以保证数据的可靠性。月发电小时数＝实际月上网结算电量/装机容量。
数据分析模块2在对光伏、风电或水电项目进行低碳效能评估时，数据分析模块2还提取电网数据存储单元5内绿色能源发电项目的历史发电小时数，并根据历史发电小时数构建绿色能源发电项目对应的发电小时数发展趋势图，数据分析模块2根据发电小时数发展趋势图预测得到进行低碳效能评估时对应的发电小时数预估值，数据分析模块2将进行低碳效能评估时绿色能源发电项目的实际发电小时数与发电小时数预估值进行比较，当实际发电小时数小于发电小时数预估值时，获取发电小时数差值并将发电小时数差值与预设阈值进行比较，并在发电小时数差值大于预设阈值时发出绿色能源发电项目设备故障告警。
所述对除光伏、风电或水电以外的其他绿色能源的评估标准具体为：获取绿色能源发电项目的月发电量，若该绿色能源发电项目的月发电量大于0，则该绿色能源发电项目为一级低碳效能；若该绿色能源发电项目的月发电量小于或等于0，则该绿色能源发电项目为五级低碳效能。
当低碳效能评估结果为一级低碳效能时，数据分析模块2建立绿色的绿电碳效码；当低碳效能评估结果为二级低碳效能时，数据分析模块2建立蓝色的绿电碳效码；当低碳效能评估结果为三级低碳效能时，数据分析模块2建立黄色的绿电碳效码；当低碳效能评估结果为四级低碳效能时，数据分析模块2建立橙色的绿电碳效码；当低碳效能评估结果为五级低碳效能时，数据分析模块2建立红色的绿电碳效码。
数据分析模块2还通过绿色能源发电项目的电网数据进行绿色能源发电项目的碳减排量和碳中和指数计算，数据分析模块2将碳减排量和碳中和指数的计算结果传输至展示模块3与绿电碳效码统一进行展示。
绿色能源发电项目的碳减排量的计算公式为：
Cod＝W*0.997
其中：Cod为二氧化碳减排量，W为绿色能源发电量；
碳中和指数的计算公式为：
其中γ为就地电力碳中和指数，p为用户发电量，w1为关联用户用电量，w2为用户自发自用电量。
如图2所示，左侧为绿色的绿电碳效码、中间为黄色的绿电碳效码，右侧为红色的绿电碳效码，绿电碳效码的展示内容包括了绿色能源发电项目的相关信息、低碳效能评估结果、碳减排量计算值、碳中和指数计算值、设备运行状况以及运维建议。
一种绿色能源低碳效能监测***，如图3所示，包括数据采集模块1、数据分析模块2、展示模块3、评估标准数据库4和电网数据存储单元5，所述数据采集模块1与数据分析模块2连接，所述数据采集模块1用于采集绿色能源发电项目的电网数据，所述数据分析模块2用于进行绿色能源发电项目的低碳效能评估并建立对应的绿电碳效码；所述展示模块3与数据分析模块2连接，所述展示模块3用于展示数据分析模块2建立的绿电碳效码以及碳减排量和碳中和指数的计算值。
所述评估标准数据库4与数据分析模块2连接，所述评估标准数据库4用于为数据分析模块2提供低碳效能评估所需的评估标准，所述电网数据存储单元5同时与数据采集模块1和数据分析模块2连接，所述电网数据存储单元5用于存储绿色能源发电项目的发电数据。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，确定监测区域，数据采集模块(1)采集监测区域内所有绿色能源发电项目的电网数据，数据采集模块(1)将采集到的所有绿色能源发电项目的电网数据保存至电网数据存储单元(5)内；
步骤二，选择进行监测的绿色能源发电项目，数据分析模块(2)选择对应的低碳效能评估标准并提取电网数据存储单元(5)内对应的电网数据，数据分析模块(2)根据低碳效能评估标准与电网数据对绿色能源发电项目进行低碳效能评估，数据分析模块(2)根据低碳效能评估结果获取绿色能源发电项目对应的低碳效能等级；
步骤三，数据分析模块(2)根据低碳效能等级建立低碳效能评估图，数据分析模块(2)将建立的低碳效能评估图传输至展示模块(3)进行展示。
2.根据权利要求1所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，数据分析模块(2)在进行低碳效能评估前，还对绿色能源发电项目的绿色能源进行能源类型判别，根据能源类型从评估标准数据库(4)内匹配相应的低碳效能评估标准。
3.根据权利要求2所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，所述低碳效能评估标准包括对光伏、风电或水电绿色能源的评估标准和对除光伏、风电或水电以外的其他绿色能源的评估标准，所述对光伏、风电或水电项目的评估标准具体为：将进行评估绿色能源发电项目的发电小时数与所有监测区域内同类型绿色能源发电项目的日平均发电小时数或月平均发电小时数进行比较，当该绿色能源发电项目的发电小时数大于日平均发电小时数或月平均发电小时数的80％时，该绿色能源发电项目为一级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数处于日平均发电小时数或月平均发电小时数的60％至80％的范围内，该绿色能源发电项目为二级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数处于日平均发电小时数或月平均发电小时数的30％至60％的范围内，该绿色能源发电项目为三级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数大于0且小于日平均发电小时数或月平均发电小时数的30％，该绿色能源发电项目为四级低碳效能；当该绿色能源发电项目的发电小时数为0时，该绿色能源发电项目的发电效能为五级低碳效能。
4.根据权利要求3所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，数据分析模块(2)在对光伏、风电或水电项目进行低碳效能评估时，数据分析模块(2)还提取电网数据存储单元(5)内绿色能源发电项目的历史发电小时数，并根据历史发电小时数构建绿色能源发电项目对应的发电小时数发展趋势图，数据分析模块(2)根据发电小时数发展趋势图预测得到进行低碳效能评估时对应的发电小时数预估值，数据分析模块(2)将进行低碳效能评估时绿色能源发电项目的实际发电小时数与发电小时数预估值进行比较，当实际发电小时数小于发电小时数预估值时，获取发电小时数差值并将发电小时数差值与预设阈值进行比较，并在发电小时数差值大于预设阈值时发出绿色能源发电项目设备故障告警。
5.根据权利要求3所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，所述对除光伏、风电或水电以外的其他绿色能源的评估标准具体为：获取绿色能源发电项目的月发电量，若该绿色能源发电项目的月发电量大于0，则该绿色能源发电项目为一级低碳效能；若该绿色能源发电项目的月发电量小于或等于0，则该绿色能源发电项目为五级低碳效能。
6.根据权利要求3或5所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，当低碳效能评估结果为一级低碳效能时，数据分析模块(2)建立绿色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为二级低碳效能时，数据分析模块(2)建立蓝色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为三级低碳效能时，数据分析模块(2)建立黄色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为四级低碳效能时，数据分析模块(2)建立橙色的低碳效能评估图；当低碳效能评估结果为五级低碳效能时，数据分析模块(2)建立红色的低碳效能评估图。
7.根据权利要求1所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，数据分析模块(2)还通过绿色能源发电项目的电网数据进行绿色能源发电项目的碳减排量和碳中和指数计算，数据分析模块(2)将碳减排量和碳中和指数的计算结果传输至展示模块(3)与低碳效能评估图统一进行展示。
8.根据权利要求7所述的一种绿色能源低碳效能监测方法，其特征在于，绿色能源发电项目的碳减排量的计算公式为：
Cod＝W*0.997
其中：Cod为二氧化碳减排量，W为绿色能源发电量；
碳中和指数的计算公式为：
其中γ为就地电力碳中和指数，p为用户发电量，w1为关联用户用电量，w2为用户自发自用电量。
9.一种绿色能源低碳效能监测***，其特征在于，包括数据采集模块(1)、数据分析模块(2)和展示模块(3)，所述数据采集模块(1)与数据分析模块(2)连接，所述数据采集模块(1)用于采集绿色能源发电项目的电网数据，所述数据分析模块(2)用于进行绿色能源发电项目的低碳效能评估并建立对应的低碳效能评估图；所述展示模块(3)与数据分析模块(2)连接，所述展示模块(3)用于展示数据分析模块(2)建立的低碳效能评估图以及碳减排量和碳中和指数的计算值。
10.根据权利要求9所述的一种绿色能源低碳效能监测***，其特征在于，还包括评估标准数据库(4)和电网数据存储单元(5)，所述评估标准数据库(4)与数据分析模块(2)连接，所述评估标准数据库(4)用于为数据分析模块(2)提供低碳效能评估所需的评估标准，所述电网数据存储单元(5)同时与数据采集模块(1)和数据分析模块(2)连接，所述电网数据存储单元(5)用于存储绿色能源发电项目的发电数据。
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