CN116823295B - 一种钢铁行业碳排放测量方法、***、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种钢铁行业碳排放测量方法、***、设备及介质，属于碳排放测量技术领域，包括：获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。实现了钢铁企业碳排放的准确测量。
Description
技术领域
本发明涉及碳排放监测技术领域，尤其涉及一种钢铁行业碳排放测量方法、***、设备及介质。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
钢铁行业的碳排放量仅次于电力行业的碳排放，对于钢铁行业的碳排放量进行测量与追踪，能够为改进生产，减少碳排放提供指导，从而根据碳排放量，制定出行之有效的节能减排方案。
当前主要通过计算化石燃料燃烧产生的直接碳排放量、生产过程中产生的直接碳排放量及通过用电负荷和电力的二氧化碳排放因子计算获得的间接碳排放量，来计算某个钢铁企业的碳排放总量，电力的二氧化碳排放因子主要是通过区域或省域电网辖内所有电厂的总碳排放与总发电量相除得到，没有考虑钢铁企业的不同用能模式对碳排放量的影响，电力的二氧化碳排放因子的选取过于粗糙，从而导致不能准确评估各钢铁企业的碳排放量，使钢铁企业碳排放的测量结果不准确。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种钢铁行业碳排放测量方法、***、设备及介质，通过钢铁企业每天的外购电量、每个时刻的用电负荷和每个时刻发电机组的发电量，计算获得了每个时刻电力的二氧化碳排放因子，根据该因子能够实现对钢铁企业间接碳排放量的准确获取，实现了对钢铁企业碳排放的准确测量。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，提出了一种钢铁行业碳排放测量方法，包括：
获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；
根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；
根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；
对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
第二方面，提出了一种钢铁行业碳排放测量***，包括：
数据获取模块，用于获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；
电力的二氧化碳排放因子确定模块，用于根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；
间接碳排放量确定模块，用于根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；
钢铁企业每天的碳排放总量确定模块，用于对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
第三方面，提出了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成一种钢铁行业碳排放测量方法所述的步骤。
第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成一种钢铁行业碳排放测量方法所述的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明在测量钢铁企业的碳排放量时，充分考虑了钢铁企业的用能模式对碳排放的影响，通过钢铁企业每天的外购电量、每个时刻的用电负荷和每个时刻发电机组的发电量，计算获得了每个时刻电力的二氧化碳排放因子，根据该因子能够实现对钢铁企业间接碳排放量的准确获取，实现了对钢铁企业碳排放的准确测量。
2、本发明在计算直接碳排放量时，不仅考虑了化石燃料燃烧引起的碳排放量，还考虑了生产过程中熔剂消耗、电极消耗和含碳原料消耗产生的碳排放量，使最终获得的钢铁企业每天的碳排放总量更准确。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为实施例1公开方法的流程图；
图2为钢铁行业的生产流程（长流程）图；
图3为钢铁生产过程中的碳排放示意图；
图4为实施例1公开的A钢铁厂2023年3月19日的用电负荷变化图；
图5为实施例1公开的A钢铁厂2023年3月19日24个时刻的可再生能源机组出力变化图；
图6为实施例1公开的A钢铁厂2023年3月19日24个时刻用电碳排放因子的变化图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例1
在该实施例中，公开了一种钢铁行业碳排放测量方法，如图1-图6所示，包括：
获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；
根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；
根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；
对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
本实施例在对某钢铁企业进行碳排放测量之前，首先，分析钢铁行业的生产工序和工艺特点，研究生产过程中各环节的直接碳排放和间接碳排放情形，分析得到该钢铁企业碳排放量的关键因素；然后，针对该钢铁企业的直接碳排放，构建钢铁企业的直接碳排放核算模型；针对该钢铁行业的间接碳排放，考虑不同钢铁企业的用能模式，对电力的二氧化碳排放因子在时间维度进行精细化核算，构建该钢铁企业的间接碳排放核算模型。在对该钢铁企业进行碳排放测量时，利用直接碳排放核算模型和间接碳排放核算模型，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
其中，钢铁生产的生产工艺包括长流程和短流程，分别研究不同流程的碳排放情况，进而分析得到影响钢铁企业碳排放量的关键因素。
钢铁的生产高度依赖矿产资源和化石能源，因此钢铁生产会产生大量的温室气体，对环境产生重大影响。钢铁行业主要的排放物是二氧化碳（CO2）。
从钢铁的生产过程来看，目前钢铁的生产流程主要有两种：“长流程”和“短流程”。“长流程”是指以铁矿石和煤炭等自然资源为来源的高炉—转炉炼钢，“短流程”是以废钢和电力为来源的电炉炼钢。从资源使用、能源消耗和对环境的负荷来看，“短流程”与“长流程”相比，资源使用、能源消耗更少，对环境的影响也要小很多。研究表明，以废钢为主要原料的“短流程”比以铁矿石为原料的“长流程”，每生产一吨钢可节约铁矿石113吨，减少能耗350千克标准煤，减少二氧化碳排放114 吨（不计“短流程”中电力产生的二氧化碳排放），减少废渣排放600千克。然而短流程的工序成本较高，故大多数钢铁企业都采用了“长流程”生产工艺进行钢铁生产，这也是导致钢铁行业碳排放高的原因之一。
本实施例主要是针对“长流程”钢铁生产过程中的碳排放问题进行分析说明。“长流程”的生产流程如图2所示，生产过程中有很多燃烧、熔炼、焙烧和加热的过程，包括烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等生产步骤。钢铁生产产生的温室气体主要为：由于化石燃料的燃烧所产生的二氧化碳；生产过程中由于化学反应所产生的二氧化碳，如烧结、炼焦、石灰焙烧、钢铁冶炼和钢材酸洗等过程；运输、装卸和加工钢铁生产所需的原材料的过程中消耗电力、热力所产生的二氧化碳。在钢铁生产中，碳不仅被用作铁矿石的还原剂，还作为燃料和加热的热源，所以钢铁生产产生的二氧化碳主要来自以煤为主的能源消耗。除此之外，钢铁行业还存在着总产量高而废钢资源短缺、落后的产能较多和能源结构不合理等各种问题，进而产生总量很大的二氧化碳排放。
钢铁企业排放的废气一般可分为三类：第一类是生产过程中化学反应所产生的废气，如烧结、炼焦、石灰焙烧、钢铁冶炼和钢材酸洗等过程；第二类是化石燃料在炉、窑中燃烧产生的废气；第三类是原料运输、装卸和加工等过程产生的粉尘。钢铁行业产生的温室气体主要由第一类和第二类废气组成。其中钢铁生产和化石燃料燃烧过程中产生的二氧化碳排放属于直接排放，而由于电力、热力消耗产生的碳排放属于间接排放，具体的碳排放过程见图3。
影响钢铁企业碳排放量的主要因素包括：能源消费结构、能源效率以及工序和工艺。
在所有用于钢铁行业的化石能源中，煤炭和焦炭是低热值、高二氧化碳排放系数的能源，它们对于二氧化碳排放的贡献率最大。钢铁行业消耗的能源可分为三类，即煤炭类能源、石油类能源和电力。在钢铁行业的能源消费中，煤炭类能源和电力消耗占很大一部分，而且电力的供应主要是火电，其中煤炭类能源的消耗也占绝大部分。由于煤炭类能源与其他能源相比热值低、碳排放系数高，而且在钢铁行业能源消费中占比大，所以对二氧化碳排放的贡献巨大。因此，能源消费结构已成为钢铁行业二氧化碳排放的主要影响因素之一。
能源效率也是钢铁行业二氧化碳排放的主要影响因素之一。当提高钢铁行业的能源效率时，能够降低钢铁行业的二氧化碳排放量。
钢铁生产过程中的工序和工艺，也是影响钢铁行业二氧化碳排放的主要因素。钢铁生产的二氧化碳排放除了由化石燃料的燃烧产生外，还有由生产过程中的化学反应产生的二氧化碳排放。钢铁生产的原理是利用煤和铁矿石等矿石资源，进行一系列的化学反应，即把碳作为还原剂将铁矿石还原得到最终的产品。在此过程中，在炼钢的焦炉、高炉和转炉中，煤炭和焦炭是主要燃料，它们燃烧后产生二氧化碳排放到大气中。
生产流程中的烧结、炼焦、石灰焙烧、钢铁冶炼和钢材酸洗等过程均会产生一定量的二氧化碳。在这其中，以炼铁过程中还原反应产生的二氧化碳为主，同时炼铁工序也是消耗能源最多的工序。
钢铁生产主要是由电炉和转炉完成的。两种工艺需要不同的能源，转炉钢的生产相比电炉钢的生产会排放更多的二氧化碳，因此转炉炼钢和电炉炼钢的比例对钢铁行业的碳排放也会产生一定的影响。此外，冷轧比、连铸比与炉外精炼比会对钢铁行业的能源结构和消费情况有一定的影响，进而间接地影响到钢铁行业二氧化碳的排放情况。
根据钢铁生产过程中产生碳排放的原因不同，将碳排放分为三类：化石燃料燃烧产生的碳排放；生产过程中化学反应产生的碳排放；钢铁生产的电力、热力消耗所引起的间接碳排放。钢铁生产中碳排放的产生主要是由于生产过程中能源的消耗所致。
生产过程中化学反应产生的碳排放，包括钢铁生产过程中熔剂消耗、电极消耗和含碳原料消耗产生的碳排放量。
故本实施例获取的钢铁企业每天的直接碳排放量包括化石燃料燃烧产生的碳排放量及包括熔剂消耗、电极消耗和含碳原料消耗产生的碳排放量在内的生产过程中产生的碳排放量，通过获取钢铁企业每天的化石燃料消耗量、熔剂消耗量、电极消耗量和含碳原料消耗量；根据每天的化石燃料消耗量、熔剂消耗量、电极消耗量和含碳原料消耗量，计算获得钢铁企业每天的直接碳排放量。
具体的，根据每天的化石燃料消耗量和化石燃料的二氧化碳排放因子，计算获得化石燃料燃烧产生的碳排放量；
根据熔剂消耗量和熔剂的二氧化碳排放因子，计算获得熔剂消耗产生的碳排放量；
根据电极消耗量和电极的二氧化碳排放因子，计算获得电极消耗产生的碳排放量；
根据含碳原料消耗量和含碳原料的二氧化碳排放因子，计算获得含碳原料消耗产生的碳排放量；
对化石燃料燃烧产生的碳排放量、熔剂消耗产生的碳排放量、电极消耗产生的碳排放量和含碳原料消耗产生的碳排放量求和，获得钢铁企业每天的直接碳排放量。
其中，钢铁行业消耗的化石燃料包括：煤炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气等。对于化石燃料燃烧产生的碳排放量可用公式（1）计算获得：
（1）
式中，为化石燃料燃烧产生的碳排放量，单位为吨（tCO2）；/>为钢铁生产中第i种化石燃料的活动水平，单位为百万千焦（GJ）；/>为钢铁生产中第i种化石燃料燃烧的二氧化碳排放因子，单位为tCO2/GJ。
钢铁生产中第i种化石燃料的活动水平为：
（2）
式中，为第i种化石燃料的平均低位发热量，对固体或液体燃料，单位为百万千焦/吨（GJ/t），对气体燃料，单位为百万千焦/万立方米（GJ/万m3），本实施例采用钢铁企业所在省份发布的缺省值；/>是第i种化石燃料消耗量，对固体或液体燃料，单位为吨（t）；对气体燃料，单位为万立方米（万m3）。
在不同钢铁厂应用时，根据各个钢铁厂的实际生产情况调整化石燃料的种类以参与计算。
第i种化石燃料的二氧化碳排放因子为：
（3）
式中，为第i种化石燃料的单位热值含碳量，单位为吨碳/百万千焦（tC/GJ），本实施例采用钢铁企业所在省份发布的缺省值；/>为第i种化石燃料的碳氧化率，单位为%，本实施例采用钢铁企业所在省份发布的缺省值。
本实施例根据公式（2）和公式（3）计算获得化石燃料的活动水平和化石燃料的二氧化碳排放因子后，将每天的化石燃料消耗量、化石燃料的活动水平和化石燃料的二氧化碳排放因子代入公式（1）中，计算获得化石燃料燃烧产生的碳排放量。
钢铁生产过程中产生的碳排放量包括熔剂消耗产生的碳排放量/>、电极消耗产生的碳排放量/>和含碳原料消耗产生的碳排放量/>，具体为：
（4）
熔剂消耗产生的碳排放量为：
（5）
式中，为第i种熔剂消耗量，单位为吨（t）；/>为第i种熔剂的CO2排放因子，单位为t CO2/t，本实施例采用钢铁企业所在省份发布的缺省值。
将每天的熔剂消耗量代入公式（5）中，计算获得每天的熔剂消耗产生的碳排放量。
在普钢生产过程中熔剂主要考虑石灰石和白云石及其包含的最小种类物料消耗量，白云石包含白云石粉和白云石块的消耗量，石灰石包含石灰窑自产石灰石和石灰石块的消耗量。在不同钢铁企业应用时，根根各个钢铁企业的生产情况调整熔剂种类以参与计算。
电极消耗产生的碳排放量为：
（6）
式中，为电炉炼钢及精炼炉等过程中的电极消耗量，单位为吨（t）；/>为电炉炼钢及精炼炉等所消耗电极的二氧化碳排放因子，单位为t CO2/t。
将每天的电极消耗量代入公式（6）中，计算获得每天的电极消耗产生的碳排放量。
生铁、废钢、铁合金等含碳原料消耗产生的碳排放量为：
（7）
式中，为第i种含碳原料消耗量，单位为吨（t）；/>为购入的第i种含碳原料的二氧化碳排放因子，单位为t CO2/t。
将每天的含碳原料消耗量代入公式（7）中，计算获得每天含碳原料消耗产生的碳排放量。
公式（1）-（7）构成了钢铁企业的直接碳排放核算模型。
利用公式（4）对熔剂消耗产生的碳排放量、电极消耗产生的碳排放量和含碳原料消耗产生的碳排放量求和，计算获得每天钢铁生产过程中产生的碳排放量；将每天钢铁生产过程中产生的碳排放量与化石燃料燃烧产生的碳排放量求和，计算获得钢铁企业每天的直接碳排放量。
本实施例获取的钢铁企业每天的间接碳排放量包括钢铁企业每天外购电产生的间接碳排放量和外购蒸汽产生的间接碳排放量；
根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天外购电产生的间接碳排放量；
获取钢铁企业每天的外购蒸汽量；
根据每天的外购蒸汽量和蒸汽的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天外购蒸汽产生的间接碳排放量；
钢铁企业每天外购电产生的间接碳排放量和外购蒸汽产生的间接碳排放量之和，为钢铁企业每天的间接碳排放量。
其中，发电机组包括燃煤机组和可再生能源机组；
获取每种机组在一天中每个时刻的发电量；
根据每种机组在一天中每个时刻的发电量、钢铁企业一天中每个时刻的用电负荷量和每种机组的碳排放系数，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，具体的：
将每种机组在一天中每个时刻的发电量除以钢铁企业一天中每个时刻的用电负荷量之后乘以该机组的碳排放系数，获得一天中每个时刻每种机组的二氧化碳排放因子；
将所有机组的二氧化碳排放因子求和，获得一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子。
钢铁生产产生的二氧化碳排放中，除了由化石燃料燃烧和还原反应直接产生的直接碳排放以外，生产过程中由于消耗电力、热力也会产生间接碳排放，产生的间接碳排放量为：
（8）
式中，为钢铁企业每天的间接碳排放量；/>为钢铁企业每天的外购电量；为钢铁企业每天的外购蒸汽量；/>为蒸汽的二氧化碳排放因子，本实施例采用钢铁企业所在省份发布的缺省值；/>为电力的二氧化碳排放因子。
用电侧的电力的二氧化碳排放因子，为每消费一度电产生的碳排放，目前主要是通过区域或省域电网辖内所有电厂的总碳排放与总发电量相除得到。它是连接企业电能消费与碳排放量的关键桥梁，其计算方式是否合理、是否与电力***的实际运行情况相吻合，对于能否精准评估各企业的碳排放量，促进用电企业主动采取节能减排的措施，并促进新能源的消纳具有重要意义。现有的电力的二氧化碳排放因子计算方法主要存在以下问题：
1）数据更新不够及时，存在滞后性；
2）无法反映不同时段、不同地区的用电碳排放情况，也无法区分不同行业、不同企业的用电特征；
3）只具有统计核算作用，无法有效促进企业主动采取措施降低碳排放，也无法激励企业更多地消纳新能源电力。
本实施例针对不同钢铁企业的用能模式，对电力的二氧化碳排放因子在时间维度进行精细化核算，电力的二氧化碳排放因子不再是相对固定的值，而是会随着发电结构、用电行为实时变化，用电时间不同的钢铁企业的电力的二氧化碳排放因子将存在差异，本实施例的电力的二氧化碳排放因子为：
（9）
式中，为t时刻电力的二氧化碳排放因子；/>为燃煤机组在t时刻的发电量；/>为可再生能源机组在t时刻的发电量；/>为钢铁企业t时刻的用电负荷量；/>和分别为燃煤机组和可再生能源机组的碳排放系数。
目前钢铁企业的用电来源主要有外购电力以及企业自身发电厂发电，现在越来越多的钢铁企业选择自备电作为节能降本的重要手段,而新能源发电不会产生任何碳排放，将促使越来越多的企业提高可再生能源装机水平，从而达到节能减排的目的。
公式（8）-（9）构成钢铁企业的间接碳排放核算模型。
本实施例将钢铁企业每天的外购电量、每种机组每个时刻的发电量代入公式（9）中计算获得每个时刻电力的二氧化碳排放因子；将每个时刻电力的二氧化碳排放因子、每天的外购蒸汽量和外购电量代入公式（8）中计算获得钢铁企业每天的间接碳排放量。
将钢铁企业每天的间接碳排放量和直接碳排放量求和，计算获得钢铁企业每天的碳排放总量。
本实施例通过获得化石燃料燃烧产生的碳排放量、钢铁生产过程中产生的碳排放量、间接碳排放量和钢铁企业每天的碳排放总量，并对各碳排放量进行分析，从而能够钢铁企业的节能减排提出相关建议。
为说明本实施例公开方法的效果，以A钢铁厂的生产数据为例，验证本实施例所提钢铁企业的直接碳排放核算模型以及间接碳排放核算模型的有效性。
基于A钢铁厂2023年3月19日的生产数据进行案例分析。
（1）钢铁企业的直接碳排放核算模型有效性分析。
获取A钢铁厂每天各种化石燃料的消耗量，溶剂白云石和石灰石的消耗量，电炉炼钢及精炼炉消耗的电极质量，生铁、废钢、铁合金等含碳原料的消耗量，经过直接碳排放核算模型运算，获得包括化石燃料燃烧产生的碳排放量、钢铁生产过程中产生的碳排放量和直接碳排放量。
A钢厂2023年3月19日企业化石能源使用情况及相关参数缺省值见表1。
表1
根据公式(1)-(3)，进行化石燃料燃烧产生的碳排放量运算。
A钢厂2023年3月19日企业熔剂消耗量及二氧化碳排放因子见表2。
表2
根据公式(5)，进行熔剂消耗产生的碳排放量运算。
A钢厂2023年3月19日电极消耗量及二氧化碳排放因子见表3。
表3
根据公式(6)，进行电极消耗产生的碳排放量运算。
A钢厂2023年3月19日企业生铁、废钢、铁合金等含碳原料消耗量及二氧化碳排放因子见表4。
表4
根据公式(7)，进行含碳原料消耗产生的碳排放量运算。
（2）钢铁企业的间接碳排放核算模型有效性分析。
图4是A钢铁厂2023年3月19日的用电负荷曲线。由于钢铁行业都是24小时不停工生产，用电量非常稳定，因此可以看到，日用电负荷曲线也非常得平稳。
A钢铁厂内装配有燃煤机组与可再生能源机组，可再生能源机组的碳排放系数为0，燃煤机组的碳排放系数为0.8843 t/MWh，根据两种机组24个时刻的出力情况，计算得到24个时刻电力的二氧化碳排放因子的不同数值，如图6所示，图5为A钢铁厂2023年3月19日24个时刻的可再生能源机组出力变化图。
由电力的二氧化碳排放因子的变化曲线图可知，当可再生能源机组出力较高时，用电更加清洁，产生的碳排放量更少，因此可以引导企业在可再生能源出力水平较高的时段用电，有效提升***消纳可再生能源的水平。
A钢厂2023年3月19日企业购入热力蒸汽量及二氧化碳排放因子见表5。
表5
根据公式(8)和(9)，进行间接碳排放量运算。
经过模型运算，得到2023年3月19日的碳排放总量，结果见表6。
表6
由表可知，2023年3月19日A钢厂的碳排放总量为43086.007t，化石燃料燃烧产生的碳排放量、钢铁生产过程中产生的碳排放量、间接碳排放量分别为30821.561t、1016.571t以及11247.875t。从表中数据可以直接反映出影响本企业碳排放量及强度的最关键因素为化石燃料燃烧与电力、热力消耗带来的碳排放量。因此，应加快构建以低碳高效为目标的能源消耗体系和以新能源消费为主体的新型电力***，严格控制煤炭等化石原料的消耗，不断改善以煤炭为主的能源消费结构，同时大力发展可再生能源技术，减少火力发电比重，增加风电、光伏等可再生能源发电的比重，实现多能互补优化能源结构，促进钢铁行业在能源消费结构方面的低碳化发展，从而有效降低钢铁行业的碳排放量。
本实施例公开方法，在测量钢铁企业的碳排放量时，充分考虑了钢铁企业的用能模式对碳排放的影响，通过钢铁企业每天的外购电量、每个时刻的用电负荷和每个时刻发电机组的发电量，计算获得了每个时刻电力的二氧化碳排放因子，根据该因子能够实现对钢铁企业间接碳排放量的准确获取，实现了对钢铁企业碳排放的准确测量。
实施例2
在该实施例中，公开了一种钢铁行业碳排放测量***，包括：
数据获取模块，用于获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；
电力的二氧化碳排放因子确定模块，用于根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；
间接碳排放量确定模块，用于根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；
钢铁企业每天的碳排放总量确定模块，用于对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
实施例3
在该实施例中，公开了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成实施例1公开的一种钢铁行业碳排放测量方法所述的步骤。
实施例4
在该实施例中，公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例1公开的一种钢铁行业碳排放测量方法所述的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢铁行业碳排放测量方法，其特征在于，包括：
获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；
根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的氧化碳排放因子；所述发电机组包括燃煤机组和可再生能源机组；
获取每种机组在一天中每个时刻的发电量；
根据每种机组在一天中每个时刻的发电量、钢铁企业一天中每个时刻的用电负荷量和每种机组的碳排放系数，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；
将每种机组在一天中每个时刻的发电量除以钢铁企业一天中每个时刻的用电负荷量之后乘以该机组的碳排放系数，获得一天中每个时刻每种机组的二氧化碳排放因子；
将所有机组的二氧化碳排放因子求和，获得一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；具体的，电力的二氧化碳排放因子为：
式中，为t时刻电力的二氧化碳排放因子；/>为燃煤机组在t时刻的发电量；为可再生能源机组在t时刻的发电量；/>为钢铁企业t时刻的用电负荷量；/>和分别为燃煤机组和可再生能源机组的碳排放系数；
根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；具体的，产生的间接碳排放量为：
式中，为钢铁企业每天的间接碳排放量；/>为钢铁企业每天的外购电量；/>为钢铁企业每天的外购蒸汽量；/>为蒸汽的二氧化碳排放因子，/>为电力的二氧化碳排放因子；
对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
2.如权利要求1所述的一种钢铁行业碳排放测量方法，其特征在于，直接碳排放量包括化石燃料燃烧产生的碳排放量及熔剂消耗、电极消耗和含碳原料消耗产生的碳排放量。
3.如权利要求2所述的一种钢铁行业碳排放测量方法，其特征在于，获取钢铁企业每天的化石燃料消耗量、熔剂消耗量、电极消耗量和含碳原料消耗量；
根据每天的化石燃料消耗量、熔剂消耗量、电极消耗量和含碳原料消耗量，计算获得钢铁企业每天的直接碳排放量。
4.如权利要求3所述的一种钢铁行业碳排放测量方法，其特征在于，根据每天的化石燃料消耗量和化石燃料的二氧化碳排放因子，计算获得化石燃料燃烧产生的碳排放量；
根据熔剂消耗量和熔剂的二氧化碳排放因子，计算获得熔剂消耗产生的碳排放量；
根据电极消耗量和电极的二氧化碳排放因子，计算获得电极消耗产生的碳排放量；
根据含碳原料消耗量和含碳原料的二氧化碳排放因子，计算获得含碳原料消耗产生的碳排放量；
对化石燃料燃烧产生的碳排放量、熔剂消耗产生的碳排放量、电极消耗产生的碳排放量和含碳原料消耗产生的碳排放量求和，获得钢铁企业每天的直接碳排放量。
5.如权利要求1所述的一种钢铁行业碳排放测量方法，其特征在于，间接碳排放量包括钢铁企业每天外购电产生的间接碳排放量和外购蒸汽产生的间接碳排放量；
根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天外购电产生的间接碳排放量；
获取钢铁企业每天的外购蒸汽量；
根据每天的外购蒸汽量和蒸汽的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天外购蒸汽产生的间接碳排放量；
钢铁企业每天外购电产生的间接碳排放量和外购蒸汽产生的间接碳排放量之和，为钢铁企业每天的间接碳排放量。
6.一种钢铁行业碳排放测量***，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取钢铁企业每天的直接碳排放量、外购电量、一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量；
电力的二氧化碳排放因子确定模块，用于根据一天中每个时刻的用电负荷量和所使用的发电机组的发电量，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；所述发电机组包括燃煤机组和可再生能源机组；
获取每种机组在一天中每个时刻的发电量；
根据每种机组在一天中每个时刻的发电量、钢铁企业一天中每个时刻的用电负荷量和每种机组的碳排放系数，确定一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；
将每种机组在一天中每个时刻的发电量除以钢铁企业一天中每个时刻的用电负荷量之后乘以该机组的碳排放系数，获得一天中每个时刻每种机组的二氧化碳排放因子；
将所有机组的二氧化碳排放因子求和，获得一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子；具体的，电力的二氧化碳排放因子为：
式中，为t时刻电力的二氧化碳排放因子；/>为燃煤机组在t时刻的发电量；为可再生能源机组在t时刻的发电量；/>为钢铁企业t时刻的用电负荷量；/>和分别为燃煤机组和可再生能源机组的碳排放系数；
间接碳排放量确定模块，用于根据外购电量和一天中每个时刻电力的二氧化碳排放因子，确定钢铁企业每天的间接碳排放量；具体的，产生的间接碳排放量为：
式中，为钢铁企业每天的间接碳排放量；/>为钢铁企业每天的外购电量；/>为钢铁企业每天的外购蒸汽量；/>为蒸汽的二氧化碳排放因子，/>为电力的二氧化碳排放因子；
钢铁企业每天的碳排放总量确定模块，用于对钢铁企业每天的直接碳排放量和间接碳排放量求和，获得钢铁企业每天的碳排放总量。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-5任一项所述的一种钢铁行业碳排放测量方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-5任一项所述的一种钢铁行业碳排放测量方法的步骤。
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