基于电碳量化关系的关键技术及应用

一、项目分类

关键核心技术突破

二、技术分析

关键技术1：基于能源大数据的电网源流路径电气剖分技术

电力网络源流路径电气剖分技术是一种基于系统确定运行方式下源流计算结果的网络分析方法。利用电气剖分方法，可以定量地求出任一线路上的源流具体是从系统中的何处、以何路径传输而来。基于电气剖分理论可以分析出实际电网源流耦合信息，并以此为依据制定相应的控制策略。

基于不同发电类型的发电厂碳排模型和不同时间断面下的电网潮流分析数据，通过电力网络源流路径电气剖分方法，可面向不同电压等级区域电网，支持包含源网荷储的配网模型导入，实现对电网中源荷资源碳流足迹的实时追踪，基于电网的碳流追踪技术可掌握电网碳流动态分布情况，通过对电网碳分布-电分布时空耦合影响机理的研究，可实现电网碳分布与电分布间交互影响的有效分析，最终掌握电网电碳分布情况、碳排流动情况以及碳排分摊比例，从而提升对不同区域电网内碳流的态势感知能力，助力区域电网实现双碳目标。

关键技术2：基于用户侧能碳因子的电力基因技术

电力基因技术，是对各种不同的电力特征数据进行采集分析，获取系统基因组的准确画像，利用人工智能、大数据分析等技术手段进行电力基因检测和诊断，通过控制手段进行电力基因调控，从而挖掘出深度应用价值的技术。电力基因数据包含时间特征（天-时级、分-秒级、毫-微秒级）、空间特征（线路拓扑、节点分布及设备位置）和能量特征（电压、电流、功率、频率）信息，可以对一个研究对象进行电力基因数据提取，并建立基于电力基因数据的电路模型，开展多样化定制化的电碳协同服务应用。

用户的电碳因子可能受到多种因素的影响，包括用户对用能设备的控制，如开关动作、调节指令等；用户对系统和设备的运行方式的改变，如运行模式、调控策略等；用户受到研究对象自然条件的影响，如温度、湿度、台风等；用户受到电网或社会环境的影响，如政治、经济、文化、科技、心理等因素。对供电大楼内不同部门不同班组的用户进行精细的能碳画像，有助于加强用能科学管理，强化用能监督，制定和实施低碳节能措施，为供电公司开展低碳节能技术改造和节能减排工作提供强有力的决策支持。

据统计，双碳目标下重点碳排领域主要有能源、工业、建筑、交通。电力网络源流路径电气剖分技术和电力基因技术的研发以实现重点行业的能耗双控与碳排双控为抓手，以支撑国家的双碳战略目标实现为方针，仅仅围绕能源、工业、建筑、交通四大领域开展了一些列应用示范。

能源领域：

以工业园区为目标，构建以综合能源网络为载体的碳足迹追踪系统，分析主要能源产品从生产、加工、转换、传输、利用等全生命周期过程中的能-碳映射关系，深化构建高分辨率时空耦合的碳足迹追踪模型，助力园区实现区域范围内多能耦合的碳足迹实时高精度追踪，精准定位园区碳排分布，核算碳排总量及碳排强度。

目前已在江苏省溧阳高新区和红色金寨新型电力系统示范区进行示范应用。

工业领域：

工业领域仅仅围绕工业结构降碳、工业技术降碳和工业管理降碳三个方向。通过调整产业结构，促使工业结构朝着节能降碳的方向发展。着力加强管理，提高能源利用效率，减少污染排放。主攻技术节能，研发节能材料，改造和淘汰落后产能，快速有效地实现工业节能减排目标。

目前已在江苏金源高端装备股份有限公司进行示范应用。

建筑领域：

基于数字技术及电力基因技术构建建筑能效管控系统，对建筑的建设到使用进行全生命周期的碳排放计算。通过对建筑使用过程中各类能源数据的监测、用能单位的监测、用能习惯的分析，优化建筑能源使用，从而减少建筑碳排。

目前在溧阳上兴牛马塘和溧阳高新区幸福公寓进行示范应用。

交通领域：

通过电力网络源流路径电气剖分技术和电力基因技术，加强交通领域中充电桩、光伏、储能等用能元素与电动汽车等用电元素的互动。将路网信息与电网信息相结合，生成电动汽车最优出行理论，进一步减少交通领域碳排。

目前已开展溧阳高新区创智园电动汽车充电桩数据接入及智慧管控示范项目

碳排主要来源于工业、交通、建筑和能源，均与电力行业的电力产生与利用存在直接关联。电力网络源流路径电气剖分技术和电力基因技术直接面向电力行业的低碳减排，通过电碳关系的实时量化计算，为电网的低碳调度和用户的低碳用电提供辅助决策，两项技术涵盖电力低碳的软硬件，具有及其广阔的应用前景。

电力网络源流路径电气剖分技术和电力基因技术仅仅围绕国家双碳战略目标，以“电力-碳排” 为技术核心，着力突破能源、工业、交通、建筑、农业等重点行业领域关键技术，可形成强有力的共性技术供给能力。通过在各领域的双碳技术创新示范，可形成与各行业双碳目标相适应的低碳转型关键技术应用示范体系，为双碳目标的实现提供坚实的技术支撑。