【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及節能環保，具體涉及一種考慮節能降碳成本的碳達峰路徑規劃方法和系統、設備。
技術介紹
1、21世紀以來，與全球氣候變化密切相關的極端天氣、自然災害頻發，世界各國紛紛制定碳達峰、碳中和氣候目標，加速能源清潔低碳轉型、積極應對氣候變化成為全球共性議題。
2、目前，我國仍處于工業化和城市化發展階段，經濟發展仍然是我國第一要務，且我國各地區各產業發展存在差異，有效的達峰方式與達峰路徑也不盡相同。因此，碳目標的落實如何在對產業、生活等影響最小的情況下實現成為關鍵性問題。傳統的碳達峰路徑研究往往只關注能源與碳排放的情況，忽視節能降碳對其他方面的影響，造成碳達峰路徑難以落地，可實施性差。
技術實現思路
1、為了克服上述碳達峰路徑的可實施性差的問題，本專利技術提供一種考慮節能降碳成本的碳達峰路徑規劃方法和系統、設備。
2、一方面，本專利技術提供一種考慮節能降碳成本的碳達峰路徑規劃方法，包括：
3、對于一個碳達峰規劃期，考慮規劃區域的能源活動和工業生產的碳排放影響，構建規劃區域的碳排放模型；考慮節能降碳對規劃區域經濟的影響，構建規劃區域的碳排放經濟擾動模型；
4、以最小化規劃區域的碳排放和最小化規劃區域碳排放的經濟擾動為目標，基于規劃區域的碳排放模型、規劃區域的碳排放經濟擾動模型以及規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系，構建規劃區域的碳達峰多目標優化模型；
5、基于改進的多目標螢火蟲算法對所述規劃區域的碳達峰多目標優化模型進行優
6、基于每個規劃時間點各能源品類的能源消費量優化結果、各工業產品的產量優化結果和經濟指標優化結果進行規劃區域在所述碳達峰規劃期內的碳達峰路徑的規劃。
7、可選地，所述考慮規劃區域的能源活動和工業生產的碳排放影響，構建規劃區域的碳排放模型，包括：
8、基于所述規劃區域內的能源類別和每個能源品種的碳排放影響因子，確定規劃區域內的能源碳排放模型；
9、基于所述規劃區域內的工業產品種類和每種工業產品的碳排放影響因子，確定規劃區域內的工業生產碳排放模型；
10、基于所述規劃區域的能源碳排放模型和所述規劃區域的工業生產碳排放模型，構建所述規劃區域的碳排放模型。
11、可選地，所述考慮節能降碳對規劃區域經濟的影響，構建規劃區域的碳排放經濟擾動模型，包括：
12、對于所述規劃區域，基于歷史碳排放量、歷史勞動力、歷史生產要素和歷史經濟數據確定對應的碳排放量與經濟增長率之間的關系；
13、基于所述碳排放量與經濟增長率之間的關系和所述碳達峰規劃期內各規劃時間節點的經濟數據，確定所述碳達峰規劃期內各規劃時間節點的消費效用貼現因子；
14、對于所述碳達峰規劃期內每個規劃時間節點，基于所述消費效用貼現因子和所述規劃區域總消費量，確定每個規劃時間節點的消費的總貼現效用；
15、通過每個規劃時間節點的消費的總貼現效用反向表征每個規劃時間節點的碳排放經濟擾動，得到規劃區域的碳排放經濟擾動模型。
16、可選地，所述以最小化規劃區域的碳排放和最小化規劃區域碳排放的經濟擾動為目標，基于規劃區域的碳排放模型、規劃區域的碳排放經濟擾動模型以及規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系，構建規劃區域的碳達峰多目標優化模型，包括：
17、以最小化所述規劃區域內的碳排放和最大化所述規劃區域內的消費的總貼現效用為模型目標函數；
18、以所述規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系約束、所述規劃區域內各能源品種的結構變化約束、所述規劃區域內各種工業產品的約束和所述規劃區域內的經濟指標約束為模型約束條件；
19、基于所述模型目標函數和所述模型約束條件，得到所述規劃區域的碳達峰多目標優化模型。
20、可選地，所述模型目標函數的表達式為：
21、
22、其中，τ、t分別為碳達峰規劃期內的年份，t∈t，t為碳達峰規劃期，d為能源品種的索引，μdt為t年第d種能源的折標系數，xdt為t年第d種能源的消費量，λt為t年標煤碳排放因子；e為工業產品種類的索引，為t年第e種工業產品的碳排放因子；pet為t年第e種工業產品的產量；u(t)為t年規劃區域內的消費總貼現效用，udf(t)為t年規劃區域內的效用貼現因子；c(t)為t年的規劃區域內總消費量，udr(τ)為τ年規劃區域內的效用貼現率，udr(t)為t年規劃區域內的效用貼現率；kpvs(t)為t年規劃區域內資本的增加值占區域生產總值的比例，kgdp為規劃區域內基年的資本存量與區域生產總值之比；depr為規劃區域的固定資產年折舊率；grow(t)為t年規劃區域的經濟潛在增長率。
23、可選地，所述規劃區域內各種工業產品的約束包括各工業產品的產量變化范圍約束和工業生產過程的總能源消費量約束；
24、所述規劃區域內的經濟指標約束包括規劃區域在碳達峰規劃期的每個規劃時間節點的總消費量與總產出和總投資之間的關系約束、規劃區域的經濟潛在增長率的變化范圍約束、規劃區域的總產出的變化范圍約束和規劃區域的總投資的變化范圍約束。
25、可選地，所述規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系約束為所述規劃區域的碳排放與所述規劃區域的消費量和投資量之間的關聯關系。
26、可選地，所述規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系約束的表達式：
27、
28、其中，t為碳達峰規劃期內的年份，t∈t，t為碳達峰規劃期，d為能源品種的索引，μdt為t年第d種能源的折標系數，xdt為t年第d種能源的消費量，λt為t年標煤碳排放因子；e為工業產品種類的索引，為t年第e種工業產品的碳排放因子；pet為t年第e種工業產品的產量；c(t)為t年的規劃區域內總消費量，i(t)為t年的規劃區域內總投資，a、α、β均為碳排放與經濟指標間的關聯參數。
29、可選地，所述基于改進的多目標螢火蟲算法對所述規劃區域的碳達峰多目標優化模型進行優化求解，得到規劃區域在碳達峰規劃期內每個規劃時間點各能源品類的能源消費量優化結果、各工業產品的產量優化結果和經濟指標優化結果，包括：
30、將各能源品類的能源消費量、各工業產品的產量、總消費量和消費的總貼現效用分別作為決策變量，將所述決策變量的可行解區域內一組決策變量組成的決策向量作為螢火蟲，將所述決策向量中各決策變量對應的目標函數的值作為螢火蟲的亮度，基于螢火蟲的亮度在所述可行解區域內進行螢火蟲的位置搜索；
31、基于萊維飛行擾動確定螢火蟲的當前移動步長，基于所述當前移動步長和位置搜索結果進行所述螢火蟲的位置和亮度的更新；
32、基于對所述決策向量中的決策變量的變異操作進行所述螢火蟲的個體變異，得到變異后的螢火蟲位置；
33、重復所述螢火蟲的位本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮節能降碳成本的碳達峰路徑規劃方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述考慮規劃區域的能源活動和工業生產的碳排放影響，構建規劃區域的碳排放模型，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述考慮節能降碳對規劃區域經濟的影響，構建規劃區域的碳排放經濟擾動模型，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述以最小化規劃區域的碳排放和最小化規劃區域碳排放的經濟擾動為目標，基于規劃區域的碳排放模型、規劃區域的碳排放經濟擾動模型以及規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系，構建規劃區域的碳達峰多目標優化模型，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述模型目標函數的表達式為：
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述規劃區域內各種工業產品的約束包括各工業產品的產量變化范圍約束和工業生產過程的總能源消費量約束；
7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系約束為所述規劃區域的碳排放與所述規劃區域的消費量和投資量之間的
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系約束的表達式：
9.根據權利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，所述基于改進的多目標螢火蟲算法對所述規劃區域的碳達峰多目標優化模型進行優化求解，得到規劃區域在碳達峰規劃期內每個規劃時間點各能源品類的能源消費量優化結果、各工業產品的產量優化結果和經濟指標優化結果，包括：
10.一種考慮節能降碳成本的碳達峰路徑規劃系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種考慮節能降碳成本的碳達峰路徑規劃方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述考慮規劃區域的能源活動和工業生產的碳排放影響，構建規劃區域的碳排放模型，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述考慮節能降碳對規劃區域經濟的影響，構建規劃區域的碳排放經濟擾動模型，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述以最小化規劃區域的碳排放和最小化規劃區域碳排放的經濟擾動為目標，基于規劃區域的碳排放模型、規劃區域的碳排放經濟擾動模型以及規劃區域的碳排放與經濟指標的耦合關系，構建規劃區域的碳達峰多目標優化模型，包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述模型目標函數的表達式為：
6.根據權利要求4所述的方法，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沈亮，周春雷，何琪，陳翔，袁啟恒，江鵬，宋金偉，張世澤，李燕溪，王春梅，
申請(專利權)人：國家電網有限公司大數據中心，
類型：發明
國別省市：
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