本發(fā)明涉及新型電力系統(tǒng)規(guī)劃運行，并且更具體地，涉及一種用于氫儲能電站碳減排效益量化評估的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣鲩L，世界能源格局正在發(fā)生深刻變化，氫能作為解決能源資源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的重要戰(zhàn)略方向，將是我國構(gòu)建“清潔、低碳、安全、高效”能源體系的重要一環(huán)?！稓淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》指出氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，將積極開展氫在儲能領(lǐng)域的示范應(yīng)用、合理布局發(fā)電領(lǐng)域的多元應(yīng)用。

2、氫能作為一種清潔、高效的能源形式，具備跨季節(jié)、跨區(qū)域和大規(guī)模存儲優(yōu)勢，考慮未來新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求，氫儲能可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)源、網(wǎng)、荷各環(huán)節(jié)，應(yīng)用場景豐富，在參與電力系統(tǒng)調(diào)度運行時，可實現(xiàn)削峰填谷，促進(jìn)新能源(風(fēng)電、光伏)消納，助力電力系統(tǒng)碳減排。隨著2024年1月全國溫室氣體自愿減排交易市場重啟，未來氫儲能或有機(jī)會作為市場主體參與碳市場，將其減碳價值通過自愿減排量交易實現(xiàn)獲利。然而，目前仍難以量化氫儲能的碳資產(chǎn)和碳減排規(guī)模，無法精準(zhǔn)客觀評估氫儲能對電力行業(yè)的碳減排貢獻(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提出了一種用于氫儲能電站碳減排效益量化評估的方法，包括：

2、針對氫儲能電站，確定氫儲能電站的項目邊界，并在所述項目邊界內(nèi)識別出基準(zhǔn)線情景；

3、針對識別出的基準(zhǔn)線情景，計算出基準(zhǔn)線情景中基準(zhǔn)線的碳排放；

4、計算出所述氫儲能電站的碳排放，基于所述氫儲能電站的碳排放及基準(zhǔn)線的碳排放，量化出所述氫儲能電站的碳減排效益。

5、可選的，氫儲能電站的項目邊界，包括：

6、風(fēng)電或光伏發(fā)電廠、氫儲能電站的所有設(shè)施及與儲能電站相連的電網(wǎng)。

7、可選的，基準(zhǔn)線情景，包括如下兩種情景之一或兩種情景組合：

8、(1)對于發(fā)電上網(wǎng)的氫儲能項目，基準(zhǔn)線情景，為：項目活動的上網(wǎng)電量由電力系統(tǒng)中現(xiàn)有及新建的并網(wǎng)發(fā)電廠替代生產(chǎn)；

9、(2)對于發(fā)電直連負(fù)荷的氫儲能項目，基準(zhǔn)線情景，為：用戶原有的用電情景；

10、所述用戶原有的用電情景，包括：自備電廠、電網(wǎng)電力或混合來源。

11、可選的，計算出基準(zhǔn)線情景中基準(zhǔn)線的碳排放，包括：

12、對于氫儲能項目，基準(zhǔn)線的碳排放，包括：由項目活動替代的化石燃料火電廠發(fā)電所產(chǎn)生的co2排放，計算公式如下：

13、bey＝begrid,y+becapt,y??????????????????????????(3)

14、其中，bey為第y年的項目基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2，begrid,y為第y年由于項目活動替代的電網(wǎng)電力的基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2，becapt,y為第y年由于項目活動替代的自備電廠電力的基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2；

15、其中，begrid,y的計算公式，如下：

16、begrid,y＝eggrid,pj,y×efgrid,cm,y??????????????????????????(2)

17、其中，eggrid,pj,y第y年的氫儲能項目上網(wǎng)電量，單位為兆瓦時mwh，efgrid,cm,y為第y年的項目所在區(qū)域電網(wǎng)的組合邊際排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh；

18、其中，efgrid,cm,y的計算公式，如下：

19、efgrid,cm,y＝efgrid,om,y×ωom+efgrid,bm,y×ωbm???????????(3)

20、其中，efgrid,om,y為第y年的項目所在區(qū)域電網(wǎng)的電量邊際排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh，efgrid,bm,y為第y年的項目所在區(qū)域電網(wǎng)的容量邊際排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh，ωom為電量邊際排放因子的權(quán)重，ωbm為容量邊際排放因子的權(quán)重；

21、其中，becapt,y的計算公式，如下：

22、becapt,y＝egcapt,pj,y×efbl,ff????????????????????????????(4)

23、其中，becapt,y為第y年由于氫儲能項目活動替代的自備電廠電力的基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2，egcapt,pj,y為第y年的氫儲能項目替代的自備電廠的電力，單位為兆瓦時mwh，efbl,ff為自備電廠使用化石燃料的co2排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh。

24、可選的，計算出所述氫儲能電站的碳排放，計算公式如下：

25、pey＝peec,y+pefc,y+peh2-l,y?????????????????????(5)

26、其中，pey為第y年的項目排放量，單位為噸二氧化碳tco2，peec,y為第y年由于項目活動而從自備風(fēng)電/光伏發(fā)電廠以外的來源消耗電力產(chǎn)生的排放量，單位為噸二氧化碳tco2，pefc,y為第y年，由于項目活動消耗的化石燃料產(chǎn)生的排放量，單位為噸二氧化碳tco2，peh2-l,y為第y年，由于項目活動中氫氣物理泄漏造成的項目排放量，單位為噸二氧化碳tco2；

27、其中，peec,y的計算公式如下：

28、peec,y＝ecnon-re,y×efnon-re???????????????????????(6)

29、其中，ecnon-re,y為第y年項目活動使用的非自備風(fēng)電/光伏發(fā)電廠來源的電力消耗量，單位為兆瓦時mwh，efnon-re為非自備風(fēng)電/光伏發(fā)電廠來源的電力排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh；

30、其中，pefc,y的計算公式如下：

31、pefc,y＝∑ifci,pj,y×ncvi×efco2,i?????????????????????(7)

32、其中，fci,pj,y為第y年項目活動化石燃料i的消耗量，單位為噸或萬標(biāo)準(zhǔn)立方t或萬nm3，ncvi為化石燃料i的凈熱值，單位為吉焦每噸或吉焦每萬標(biāo)準(zhǔn)立方gj/t或gj/萬nm3，efco2,i為化石燃料i的co2排放因子，單位為噸二氧化碳每吉焦tco2/gj，i為化石燃料種類；

33、其中，peh2-l,y的計算公式如下：

34、peh2-l,y＝mh2,pj,y×plh2×gwph2?????????????????????(8)

35、其中，peh2-l,y第y年，由于項目活動中氫氣物理泄漏造成的項目排放量，單位為噸二氧化碳tco2，mh2,pj,y第y年項目活動中制氫裝置生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量，單位為噸t，plh2為氫氣在價值鏈中的物理泄漏的比例，單位為％，gwph2氫氣的溫室氣體變暖潛勢，單位為噸二氧化碳每噸氫氣tco2/th2。

36、可選的，量化出所述氫儲能電站的碳減排效益的計算公式，如下：

37、ery＝bey-pey???????????????????????????????(9)。

38、再一方面，本發(fā)明還提出了一種用于氫儲能電站碳減排效益量化評估的系統(tǒng)，包括：

39、第一計算單元，用于針對氫儲能電站，確定氫儲能電站的項目邊界，并在所述項目邊界內(nèi)識別出基準(zhǔn)線情景；

40、第二計算單元，用于針對識別出的基準(zhǔn)線情景，計算出基準(zhǔn)線情景中基準(zhǔn)線的碳排放；

41、第三計算單元，用于計算出所述氫儲能電站的碳排放，基于所述氫儲能電站的碳排放及基準(zhǔn)線的碳排放，量化出所述氫儲能電站的碳減排效益。

42、可選的，氫儲能電站的項目邊界，包括：

43、風(fēng)電或光伏發(fā)電廠、氫儲能電站的所有設(shè)施及與儲能電站相連的電網(wǎng)。

44、可選的，基準(zhǔn)線情景，包括如下兩種情景之一或兩種情景組合：

45、(1)對于發(fā)電上網(wǎng)的氫儲能項目，基準(zhǔn)線情景，為：項目活動的上網(wǎng)電量由電力系統(tǒng)中現(xiàn)有及新建的并網(wǎng)發(fā)電廠替代生產(chǎn)；

46、(2)對于發(fā)電直連負(fù)荷的氫儲能項目，基準(zhǔn)線情景，為：用戶原有的用電情景；

47、所述用戶原有的用電情景，包括：自備電廠、電網(wǎng)電力或混合來源。

48、可選的，計算出基準(zhǔn)線情景中基準(zhǔn)線的碳排放，包括：

49、對于氫儲能項目，基準(zhǔn)線的碳排放，包括：由項目活動替代的化石燃料火電廠發(fā)電所產(chǎn)生的co2排放，計算公式如下：

50、bey＝begrid,y+becapt,y??????????????????????????(4)

51、其中，bey為第y年的項目基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2，begrid,y為第y年由于項目活動替代的電網(wǎng)電力的基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2，becapt,y為第y年由于項目活動替代的自備電廠電力的基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2；

52、其中，begrid,y的計算公式，如下：

53、begrid,y＝eggrid,pj,y×efgrid,cm,y??????????????????????????(2)

54、其中，efgrid,pj,y第y年的氫儲能項目上網(wǎng)電量，單位為兆瓦時mwh，efgrid,cm,y為第y年的項目所在區(qū)域電網(wǎng)的組合邊際排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh；

55、其中，efgrid,cm,y的計算公式，如下：

56、efgrid,cm,y＝efgrid,om,y×ωom+efgrid,bm,y×ωbm???????????(3)

57、其中，efgrid,om,y為第y年的項目所在區(qū)域電網(wǎng)的電量邊際排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh，efgrid,bm,y為第y年的項目所在區(qū)域電網(wǎng)的容量邊際排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh，ωom為電量邊際排放因子的權(quán)重，ωbm為容量邊際排放因子的權(quán)重；

58、其中，becapt,y的計算公式，如下：

59、becapt,y＝egcapt,pj,y×efbl,ff????????????????????????????(4)

60、其中，becapt,y為第y年由于氫儲能項目活動替代的自備電廠電力的基準(zhǔn)線排放量，單位為噸二氧化碳tco2，egcapt,pj,y為第y年的氫儲能項目替代的自備電廠的電力，單位為兆瓦時mwh，efbl,ff為自備電廠使用化石燃料的co2排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh。

61、可選的，計算出所述氫儲能電站的碳排放，計算公式如下：

62、pey＝peec,y+pefc,y+peh2-l,y?????????????????????(5)

63、其中，pey為第y年的項目排放量，單位為噸二氧化碳tco2，peec,y為第y年由于項目活動而從自備風(fēng)電/光伏發(fā)電廠以外的來源消耗電力產(chǎn)生的排放量，單位為噸二氧化碳tco2，pefc,y為第y年，由于項目活動消耗的化石燃料產(chǎn)生的排放量，單位為噸二氧化碳tco2，peh2-l,y為第y年，由于項目活動中氫氣物理泄漏造成的項目排放量，單位為噸二氧化碳tco2；

64、其中，peec,y的計算公式如下：

65、peec,y＝ecnon-re,y×efnon-re???????????????????????(6)

66、其中，ecnon-re,y為第y年項目活動使用的非自備風(fēng)電/光伏發(fā)電廠來源的電力消耗量，單位為兆瓦時mwh，efnon-re為非自備風(fēng)電/光伏發(fā)電廠來源的電力排放因子，單位為噸二氧化碳每兆瓦時tco2/mwh；

67、其中，pefc,y的計算公式如下：

68、pefc,y＝∑ifci,pj,y×ncvi×efco2,i?????????????????????(7)

69、其中，fci,pj,y為第y年項目活動化石燃料i的消耗量，單位為噸或萬標(biāo)準(zhǔn)立方t或萬nm3，ncvi為化石燃料i的凈熱值，單位為吉焦每噸或吉焦每萬標(biāo)準(zhǔn)立方gj/t或gj/萬nm3，efco2,i為化石燃料i的co2排放因子，單位為噸二氧化碳每吉焦tco2/gj，i為化石燃料種類；

70、其中，peh2-l,y的計算公式如下：

71、peh2-l,y＝mh2,pj,y×plh2×gwph2?????????????????????(8)

72、其中，peh2-l,y第y年，由于項目活動中氫氣物理泄漏造成的項目排放量，單位為噸二氧化碳tco2，mh2,pj,y第y年項目活動中制氫裝置生產(chǎn)的氫氣質(zhì)量，單位為噸t，plh2為氫氣在價值鏈中的物理泄漏的比例，單位為％，gwph2氫氣的溫室氣體變暖潛勢，單位為噸二氧化碳每噸氫氣tco2/th2。

73、可選的，量化出所述氫儲能電站的碳減排效益的計算公式，如下：

74、ery＝bey-pey???????????????????????????????(9)。

75、再一方面，本發(fā)明還提供了一種計算設(shè)備，包括：一個或多個處理器；

76、處理器，用于執(zhí)行一個或多個程序；

77、當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如上述所述的方法。

78、再一方面，本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被執(zhí)行時，實現(xiàn)如上述所述的方法。

79、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

80、本發(fā)明提供了一種用于氫儲能電站碳減排效益量化評估的方法，包括：針對氫儲能電站，確定氫儲能電站的項目邊界，并在所述項目邊界內(nèi)識別出基準(zhǔn)線情景；針對識別出的基準(zhǔn)線情景，計算出基準(zhǔn)線情景中基準(zhǔn)線的碳排放；計算出所述氫儲能電站的碳排放，基于所述氫儲能電站的碳排放及基準(zhǔn)線的碳排放，量化出所述氫儲能電站的碳減排效益。本發(fā)明可根據(jù)基準(zhǔn)線情景及項目碳排放計算出氫儲能電站年度碳減排量，計算流程簡單，所需測量的電氣量少，可有效量化氫儲能電站碳減排效益。