节能减排方案的选取方法及装置、电子设备及存储介质

文档序号:29091155发布日期:2022-03-02 02:50阅读:98来源:国知局
节能减排方案的选取方法及装置、电子设备及存储介质

1.本发明涉及数据处理技术领域,具体而言,涉及一种节能减排方案的选取方法及装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.随着能源和环境问题越来越受重视,在实现双碳目标的众多举措中,节能低碳策略的应用逐渐占据主导地位。然而,现有的节能低碳策略众多,需要分析出最合适的节能低碳策略。
3.目前,节能减排成本巨大的问题依然突出,节能低碳策略在行业内的推广率不高,对节能减排成本的认识不足等。因此,为了以最经济的方案实现减排目标,需要对节能减排策略进行优化研究。
4.地产行业作为典型的高耗能、高排放行业,因此,在地产行业落实并实施节能低碳策略是实现双碳目标的必经之路。相关技术中,为实现双碳目标,不少研究集中在行业结构优化和宏观层面的节能减排策略优化,包括以下两类:(1)宏观层面的优化方法包括利用投入产出和计量优化组合模型来预测节能减排成本曲线的演化,将节能减排目标落实在各阶段具体节能减排的数量上,然而,节能减排的责任最终要落在各行业各企业的肩上,宏观层面的优化研究不能给行业提供具体的减排方案;(2)行业结构优化主要是指产业的调整,这种方法虽然可以减少碳排放总量,但是具体的实施存在较大困难,各行业都以自身的经济利益为主,仅调整产业结构不能加快碳中和的实现。
5.针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

6.本发明实施例提供了一种节能减排方案的选取方法及装置、电子设备及存储介质,以至少解决相关技术中无法将多个节能低碳策略细化,导致节能低碳策略无法操作,影响对地产行业进行碳减排操作的技术问题。
7.根据本发明实施例的一个方面,提供了一种节能减排方案的选取方法,包括:获取约束数据,其中,所述约束数据至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算数据、每项预选节能低碳策略的运营成本数据、减排气体量数据、能源使用量数据、每项预选节能低碳策略的推广率数据;基于所述约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个所述预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,其中,每个所述优化结果数据包含节能减排成本;选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,所述节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。
8.可选地,在获取约束数据之前,所述选取方法还包括:获取历史过程中在初始节能低碳策略集合中每个初始节能低碳策略的参数数据,其中,所述初始节能低碳策略集合中包括:多个初始节能低碳策略,所述参数数据至少包括:初始投资成本、运行维护成本、年度减排量、生命周期;基于所述参数数据,计算每项所述初始节能低碳策略的单位减排成本。
9.可选地,在基于所述参数数据,计算每项所述初始节能低碳策略的单位减排成本之后,所述选取方法还包括:对每个所述初始节能低碳策略的单位减排成本进行排序,得到排序结果;基于所述排序结果,选择单位减排成本小于预设值的初始节能低碳策略,并将选择的初始节能低碳策略作为所述预选节能低碳策略。
10.可选地,基于所述约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个所述预选节能低碳策略的投资数据的步骤,包括:确定所述优化模型的决策变量,其中,所述决策变量用于确定所述目标地产行业对各项节能低碳策略的投资金额;确定所述优化模型的目标函数,其中,所述目标函数用于选取指定时间段内最小的节能减排成本,所述节能减排成本至少包括:初始投资成本和运营成本;确定所述优化模型的约束条件,其中,所述约束条件至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算、每项预选节能低碳策略的运营成本、减排气体量、能源使用量、每项预选节能低碳策略的推广率限制;基于所述约束数据、所述决策变量、所述目标函数以及所述约束条件,计算每个所述预选节能低碳策略的投资数据。
11.可选地,确定所述优化模型的目标函数的步骤,包括:获取第一预设时间段内每个所述预选节能低碳策略的初始投资额、每个所述预选节能低碳策略的单位减排运营成本以及每个所述预选节能低碳策略的减排气体量;基于所述初始投资额、所述单位减排运营成本以及所述减排气体量,确定所述优化模型的目标函数。
12.可选地,确定所述优化模型的约束条件的步骤,包括:获取所述预选节能低碳策略的投资总预算值、所述目标地产行业的所述预选节能低碳策略的总运营成本值、预设减排气体总量、所述目标地产行业在第二预设时间段内的预设节能数量、预设推广率;基于所述预选节能低碳策略的投资总预算值、所述总运营成本值、所述预设减排气体总量、所述预设节能数量以及所述预设推广率,得到约束条件。
13.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种节能减排方案的选取装置,包括:第一获取单元,用于获取约束数据,其中,所述约束数据至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算数据、每项预选节能低碳策略的运营成本数据、减排气体量数据、能源使用量数据、每项预选节能低碳策略的推广率数据;第一计算单元,用于基于所述约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个所述预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,其中,每个所述优化结果数据包含节能减排成本;选取单元,用于选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,所述节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。
14.可选地,在获取约束数据之前,所述选取装置还包括:第二获取单元,用于获取历史过程中在初始节能低碳策略集合中每个初始节能低碳策略的参数数据,其中,所述初始节能低碳策略集合中包括:多个初始节能低碳策略,所述参数数据至少包括:初始投资成本、运行维护成本、年度减排量、生命周期;第二计算单元,用于基于所述参数数据,计算每项所述初始节能低碳策略的单位减排成本。
15.可选地,所述选取装置还包括::第一排序模块,用于在基于所述参数数据,计算每项所述初始节能低碳策略的单位减排成本之后,对每个所述初始节能低碳策略的单位减排成本进行排序,得到排序结果;第一选择模块,用于基于所述排序结果,选择单位减排成本小于预设值的初始节能低碳策略,并将选择的初始节能低碳策略作为所述预选节能低碳策略。
16.可选地,所述第一计算单元包括:第一确定模块,用于确定所述优化模型的决策变量,其中,所述决策变量用于确定所述目标地产行业对各项节能低碳策略的投资金额;第二确定模块,用于确定所述优化模型的目标函数,其中,所述目标函数用于选取指定时间段内最小的节能减排成本,所述节能减排成本至少包括:初始投资成本和运营成本;第三确定模块,用于确定所述优化模型的约束条件,其中,所述约束条件至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算、每项预选节能低碳策略的运营成本、减排气体量、能源使用量、每项预选节能低碳策略的推广率限制;第一计算模块,用于基于所述约束数据、所述决策变量、所述目标函数以及所述约束条件,计算每个所述预选节能低碳策略的投资数据。
17.可选地,所述第二确定模块包括:第一获取子模块,用于获取第一预设时间段内每个所述预选节能低碳策略的初始投资额、每个所述预选节能低碳策略的单位减排运营成本以及每个所述预选节能低碳策略的减排气体量;第一确定子模块,用于基于所述初始投资额、所述单位减排运营成本以及所述减排气体量,确定所述优化模型的目标函数。
18.可选地,所述第三确定模块包括:第二获取子模块,用于获取所述预选节能低碳策略的投资总预算值、所述目标地产行业的所述预选节能低碳策略的总运营成本值、预设减排气体总量、所述目标地产行业在第二预设时间段内的预设节能数量、预设推广率;第一输出子模块,用于基于所述预选节能低碳策略的投资总预算值、所述总运营成本值、所述预设减排气体总量、所述预设节能数量以及所述预设推广率,得到约束条件。
19.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的节能减排方案的选取方法。
20.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的节能减排方案的选取方法。
21.在本公开中,获取约束数据,基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。在本技术中,通过以节能减排成本最小化目标构建的优化模型,可以得到地产行业在实现“双碳”目标下的最优节能低碳策略,采用该最优节能低碳策略不仅可以以最小的成本实现减排目标,还能为地产行业制定详细可靠的减排计划,将减排工作落到实处,进而解决了相关技术中无法将多个节能低碳策略细化,导致节能低碳策略无法操作,影响对地产行业进行碳减排操作的技术问题。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本技术的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
23.图1是根据本发明实施例的一种可选的节能减排方案的选取方法的流程图;
24.图2是根据本发明实施例的一种可选的行业节能低碳策略选择方法的示意图;
25.图3是根据本发明实施例的一种节能减排方案的选取装置的示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.为便于本领域技术人员理解本发明,下面对本发明各实施例中涉及的部分术语或名词做出解释:
29.双碳:包括碳中和以及碳达峰。
30.碳中和:即节能减排,是指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放。
31.碳达峰:是指碳排放进入平台期后,进入平稳下降阶段。
32.本发明下述各实施例可应用于各种需要选择节能低碳策略的场景中,通过本发明中各实施例的方法可以得到地产行业在实现双碳目标下的最优节能低碳策略。
33.本发明实施例可以先对每项节能低碳策略进行成本效益分析,然后筛选出地产行业中单位减排成本较小的多个节能低碳策略,以双碳目标下的总节能减排成本最小化为目标,建立实现双碳目标的策略优化模型,并且,可以采用预设软件(例如,mat lab软件)对模型进行求解,以得到地产行业在实现双碳目标下的最优节能低碳策略,不仅可以以最小的成本实现减排目标,还能为地产行业制定详细可靠的减排计划,将减排工作进一步落到实处,并且在模型中,在考虑了减排目标约束的基础上,还考虑了减排对经济和就业的影响,使得到的减排策略更具有现实意义。
34.实施例一
35.根据本发明实施例,提供了一种节能减排方案的选取方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
36.图1是根据本发明实施例的一种可选的节能减排方案的选取方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
37.步骤s102,获取约束数据,其中,约束数据至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算数据、每项预选节能低碳策略的运营成本数据、减排气体量数据、能源使用量数据、每项预选节能低碳策略的推广率数据。
38.步骤s104,基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略
的投资数据,得到多个优化结果数据,其中,每个优化结果数据包含节能减排成本。
39.步骤s106,选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。
40.通过上述步骤,可以获取约束数据,基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。在本发明实施例中,通过以节能减排成本最小化目标构建的优化模型,可以得到地产行业在实现“双碳”目标下的最优节能低碳策略,采用该节能低碳策略不仅可以以最小的成本实现减排目标,还能为地产行业制定详细可靠的减排计划,将减排工作进一步落到实处,进而解决了相关技术中无法将多个节能低碳策略细化,导致节能低碳策略无法操作,影响对地产行业进行碳减排操作的技术问题。
41.下面结合上述各步骤对本发明实施例进行详细说明。
42.在本发明实施例中,在获取约束数据之前,选取方法还包括:获取历史过程中在初始节能低碳策略集合中每个初始节能低碳策略的参数数据,其中,初始节能低碳策略集合中包括:多个初始节能低碳策略,参数数据至少包括:初始投资成本、运行维护成本、年度减排量、生命周期;基于参数数据,计算每项初始节能低碳策略的单位减排成本。
43.在本发明实施例中,根据近年来重点推广的地产行业节能低碳策略的各种参数(即可以获取历史过程中在初始节能低碳策略集合中每个初始节能低碳策略的参数数据),计算每项节能低碳策略的单位减排成本。节能低碳策略及其相关参数(即初始节能低碳策略以及其参数数据)的搜集和整理是整个优化模型的基础,其中,参数数据包括但不限于:节能低碳策略的名称及适用范围、初始投资成本、年度减排能力、年度节能能力、未来行业推广率、运行维护成本、生命周期等,根据这些数据信息(即参数数据)对节能低碳策略做进一步的成本效益分析,具体过程如下:
44.对近几年重点推广的地产行业的节能低碳策略进行整理,主要内容包括但不限于:初始投资金额、每年的减排能力、每年的节能能力、运行维护成本、技术生命周期等,例如,温湿度独立调节系统策略、热泵双级压缩变频增焓节能策略等。
45.在得到这些参数数据后,可以根据地产行业各项节能低碳策略的投资金额、运行维护成本、年度减排能力和技术的生命周期计算其单位减排成本(即基于参数数据,计算每项初始节能低碳策略的单位减排成本),计算公式如下:
[0046][0047]
其中,uc
i,t
表示节能低碳策略i的单位节能减排成本;i
i,t
表示节能低碳策略i在初始投资年份t的初始投资额;om i
表示节能低碳策略i每年的运行成本;r表示贴现率;e表示一年的减排量;ti表示节能低碳策略i的生命周期。
[0048]
可选的,在基于参数数据,计算每项初始节能低碳策略的单位减排成本之后,选取方法还包括:对每个初始节能低碳策略的单位减排成本进行排序,得到排序结果;基于排序结果,选择单位减排成本小于预设值的初始节能低碳策略,并将选择的初始节能低碳策略作为预选节能低碳策略。
[0049]
在本发明实施例中,可以根据单位减排成本对地产行业所有节能低碳策略(即初始节能低碳策略)进行排序,选择出单位减排成本较小的多个(例如,20至30)节能低碳策略(即选择单位减排成本小于预设值(可由实际情况进行设定)的初始节能低碳策略),并将选择的初始节能低碳策略作为预选节能低碳策略。
[0050]
步骤s102,获取约束数据,其中,约束数据至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算数据、每项预选节能低碳策略的运营成本数据、减排气体量数据、能源使用量数据、每项预选节能低碳策略的推广率数据。
[0051]
在本发明实施例中,可以获取一些约束数据,用于将该约束数据输入至优化模型中,通过计算得到每个预选节能低碳策略的投资金额数据,从而可以选择最优的节能低碳策略进行实施。
[0052]
步骤s104,基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,其中,每个优化结果数据包含节能减排成本。
[0053]
可选的,基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略的投资数据的步骤,包括:确定优化模型的决策变量,其中,决策变量用于确定目标地产行业对各项节能低碳策略的投资金额;确定优化模型的目标函数,其中,目标函数用于选取指定时间段内最小的节能减排成本,节能减排成本至少包括:初始投资成本和运营成本;确定优化模型的约束条件,其中,约束条件至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算、每项预选节能低碳策略的运营成本、减排气体量、能源使用量、每项预选节能低碳策略的推广率限制;基于约束数据、决策变量、目标函数以及约束条件,计算每个预选节能低碳策略的投资数据。
[0054]
在本发明实施例中,可以先确定优化模型的决策变量,该决策变量可以包括每年地产行业对各个节能低碳策略的投资金额(即决策变量用于确定目标地产行业对各项节能低碳策略的投资金额);确定优化模型的目标函数,该目标函数可以为对节能低碳策略总初始投资和总运营成本之和的最小化(即目标函数用于选取指定时间段内最小的节能减排成本,包括:初始投资成本和运营成本等);确定约束条件,可以考虑涉及经济、环境、社会三大方面的约束条件,例如:节能低碳策略总预算的约束(即每项预选节能低碳策略的节能减排预算)、运营成本的约束(即每项预选节能低碳策略的运营成本)、二氧化碳减排目标约束(即减排气体量)、节能目标约束(即能源使用量)、减排技术的预期行业推广率限制(即每项预选节能低碳策略的推广率限制)、经济保障的约束、决策变量非负性约束等,之后,可以通过约束数据、决策变量、目标函数以及约束条件,计算每个预选节能低碳策略的投资数据。
[0055]
在本发明实施例中,可以确定优化模型的决策变量为确定地产行业对各个节能低碳策略的投资金额x
i,t
,其中,x
i,t
表示在t年,地产行业对节能低碳策略i的初始投资额。
[0056]
可选的,确定优化模型的目标函数的步骤,包括:获取第一预设时间段内每个预选节能低碳策略的初始投资额、每个预选节能低碳策略的单位减排运营成本以及每个预选节能低碳策略的减排气体量;基于初始投资额、单位减排运营成本以及减排气体量,确定优化模型的目标函数。
[0057]
在本发明实施例中,确定优化模型的目标函数,即减排总成本最小化,其中,减排成本包括:节能低碳策略的初始投资成本和运行成本等。在本实施例中,可以获取第一预设时间段内(例如,某一年内)每个预选节能低碳策略的初始投资额(例如,第t年地产行业对
节能低碳策略i的初始投资额)、每个预选节能低碳策略的单位减排运营成本(例如,节能低碳策略i在第t年的单位减排运营成本)以及每个预选节能低碳策略的减排气体量(例如,第t年节能低碳策略i的二氧化碳减排量),通过公式(1)(即优化模型的目标函数),计算某一时间段内减排总成本。
[0058][0059]
其中,c表示研究期内节能减排总成本,r表示贴现率,xi,t表示第t年地产行业对节能低碳策略i的初始投资额,year表示当前年份,om
i,t
表示节能低碳策略i在第t年的单位减排运营成本,表示第t年节能低碳策略i的二氧化碳减排量。
[0060]
可选的,确定优化模型的约束条件的步骤,包括:获取预选节能低碳策略的投资总预算值、目标地产行业的预选节能低碳策略的总运营成本值、预设减排气体总量、目标地产行业在第二预设时间段内的预设节能数量、预设推广率;基于预选节能低碳策略的投资总预算值、总运营成本值、预设减排气体总量、预设节能数量以及预设推广率,得到约束条件。
[0061]
在本发明实施例中,确定约束条件,可以从经济社会发展以及环境保护的角度,结合地产行业的特点,可以考虑以下七类约束条件:
[0062]
(1)节能低碳策略总预算的约束(即预选节能低碳策略的节能减排预算),由于在进行节能减排时,也要保障地产行业健康稳定的发展,故对节能低碳策略的投入成本有上限约束,其约束条件如下:
[0063][0064]
其中,year表示当前年份,ib表示地产行业节能低碳策略投资总预算值(即预选节能低碳策略的投资总预算值)。
[0065]
(2)运营成本的约束(即预选节能低碳策略的运营成本),由于有些节能低碳策略的运营成本一项重大的支出,高运营成本会对投资者现金流的流动性和稳定性产生不利影响,因此,设定投资组合总运营成本的上限,其约束条件如下:
[0066][0067]
其中,ob表示地产行业的节能低碳策略总运营成本上限值(即目标地产行业的预选节能低碳策略的总运营成本值)。
[0068]
(3)二氧化碳减排目标约束(即减排气体量),为了实现“双碳”目标,地产行业每年的二氧化碳排放量是严格限制的,根据碳中和的排放路径和某区域实际碳排放预测值,以及地产行业历史年份的碳排放占比,可以得到该区域地产行业每年应减排的二氧化碳量,每年地产行业二氧化碳减排量不得小于地产行业必须减排的量,其约束条件如下:
[0069][0070]
其中,ei表示节能低碳策略i在初始投资成本为时i
i,t
的减排量;te
t
表示为了“双碳
目标”,地产行业在第t年必须达到的二氧化碳减排量(即预设减排气体总量)。
[0071]
(4)节能目标的约束(即能源使用量),由于地产行业在建筑工程和建筑运输环节中会消耗大量的能源,因此,地产行业在进行减排的同时,也要控制能源的使用量,有节能目标的约束,其约束条件如下:
[0072][0073]
其中,sei表示节能低碳策略i在初始投资成本为时i
i,t
的节约能源的数量;ste
t
表示为了“双碳目标”,地产行业在第t年必须达到的节能数量(即目标地产行业在第二预设时间段内(某一年,例如,第t年)的预设节能数量)。
[0074]
(5)经济保障的约束,某区域的地产行业对于经济的增长做出了重要的贡献,由于行业之间的相互依存关系,某一行业的产出减少会影响其他相关行业的产出,从而影响整个经济体系,因此为了保障整个社会经济体系的稳定增长,地产行业在完成每一年减排目标的同时,需要将因减排而减少的经济控制在一定范围内,其约束条件如下:
[0075][0076]
其中,q表示单位碳排放量的国内生产总值产出,tq
t
表示第t年地产行业允许国内生产总值产出减少的最大值。
[0077]
(6)节能低碳策略的预期行业推广率限制(即预选节能低碳策略的推广率限制),碳节能低碳策略虽然已经研发出许多,但是根据其实施条件的限制,不同节能低碳策略的实际可行性有差异,比如投资小但是二氧化碳减排率高的技术,它的建设条件或者操作要求是很高的,不一定地产行业的所有企业都能够满足,本实施例可以将行业的预设推广率转化为一定规模的节能低碳策略的数量,其约束条件如下:
[0078][0079]
其中,表示地产行业中的节能低碳策略i在初始投资为i时的可用数量。
[0080]
(7)决策变量非负性约束,地产行业对节能低碳策略的投资金额是自然数,是非负的,其约束条件如下:
[0081]
x
i,t
≥0;
[0082]
步骤s106,选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。
[0083]
在本发明实施例中,在得到每个预选节能低碳策略的投资金额后,可以选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,采用该节能减排方案对目标地产行业进行碳减排操作,以达到在地产行业中以最小的成本实现减排目标的目的。
[0084]
本发明实施例,可以基于线性规划形成的地产行业节能减排方案,实现地产行业在“双碳”目标下最优节能低碳策略的选择,首先对每项节能低碳策略进行成本效益分析,然后筛选出地产行业中单位减排成本较小的多个节能低碳策略,最后以双碳目标下的总减排成本最小化为目标,建立实现双碳目标的策略优化模型,并可以采用预设软件对模型进行求解,以得到地产行业在实现双碳目标下的最优节能低碳策略,不仅可以以最小的成本
实现减排目标,还能为地产行业制定详细可靠的减排计划,将减排工作进一步落到实处,并且,在模型中,在考虑了减排目标约束的基础上,还考虑了减排对经济和就业的影响,使得到的结果更具有现实意义。
[0085]
实施例二
[0086]
图2是根据本发明实施例的一种可选的行业节能低碳策略选择方法的示意图,如图2所示,包括:节能低碳策略的成本效益分析、节能低碳策略的筛选、节能低碳策略的优化、地产行业最佳节能减排方案,具体过程如下:
[0087]
(1)节能低碳策略的成本效益分析:根据近年来重点推广的地产行业节能低碳策略的各种参数,计算每项技术的单位减排成本。
[0088]
节能低碳策略及其相关参数的搜集和整理是整个模型的基础,根据对获得的资料进行整理,可以得到各节能低碳策略的关键参数,包括节能低碳策略的名称及适用范围、初始投资成本、年度减排能力、年度节能能力、未来行业推广率等,根据这些数据信息对节能低碳策略做进一步的成本效益分析。
[0089]
本实施例中计算每项技术的单位减排成本步骤如下:
[0090]
步骤1:对近几年重点推广地产行业节能低碳策略的重要参数进行整理,参数主要包括:初始投资金额、每年的减排能力、每年的节能能力、运行维护成本、技术生命周期等,例如,温湿度独立调节系统技术、热泵双级压缩变频增焓节能技术等。
[0091]
步骤2:在得到这些参数数据后,可以根据地产行业各项节能低碳策略的投资金额、运行维护成本、年度减排能力和技术的生命周期计算其单位节能减排成本,公式如下:
[0092][0093]
其中,uc
i,t
表示节能低碳策略i的单位节能减排成本;i
i,t
表示节能低碳策略i在初始投资年份t的初始投资额;om i
表示节能低碳策略i每年的运行成本;r表示贴现率;e表示一年的减排量;ti表示节能低碳策略i的生命周期。
[0094]
(2)节能低碳策略的筛选:根据单位减排成本对地产行业所有节能低碳策略进行排序,选择出比较经济的节能低碳策略。
[0095]
(3)节能低碳策略的优化:以双碳目标下的总减排成本最小化为目标,建立实现双碳目标的策略选择的方法,并且可以采用预设软件对模型进行求解,具体过程如下:
[0096]
1),确定优化模型的决策变量,即确定地产行业对各个节能低碳策略的投资金额x
i,t
,x
i,t
表示在t年,地产行业对节能低碳策略i的初始投资额;
[0097]
2),确定优化模型的目标函数,即地产行业节能减排总成本最小化,减排成本主要包括节能低碳策略的初始投资成本和运行成本;
[0098][0099]
其中,c表示某一时间段内节能减排总成本,r表示贴现率,xi,t表示第t年地产行业对节能低碳策略i的初始投资额,year表示当前年份,om
i,t
表示节能低碳策略i在第t年的单位减排运营成本,表示第t年节能低碳策略i的二氧化碳减排量。
[0100]
3),确定优化模型的约束条件,可以从经济社会发展以及环境保护的角度,结合地产行业的特点,可以考虑以下七类约束条件:
[0101]
a),节能低碳策略总预算的约束,由于在进行节能减排时,也要保障地产行业健康稳定的发展,故对节能低碳策略的投入成本有上限约束,其约束条件如下:
[0102][0103]
其中,year表示当前年份,ib表示地产行业节能低碳策略投资总预算值。
[0104]
b),运营成本的约束,由于有些节能低碳策略的运营成本一项重大的支出,高运营成本会对投资者现金流的流动性和稳定性产生不利影响,因此,设定投资组合总运营成本的上限,其约束条件如下:
[0105][0106]
其中,ob表示地产行业的节能低碳策略总运营成本上限值。
[0107]
c),二氧化碳减排目标约束,为了实现“双碳”目标,地产行业每年的二氧化碳排放量是严格限制的,根据碳中和的排放路径和某区域实际碳排放预测值,以及地产行业历史年份的碳排放占比,可以得到该区域地产行业每年应减排的二氧化碳量,每年地产行业二氧化碳减排量不得小于地产行业必须减排的量,其约束条件如下:
[0108][0109]
其中,ei表示节能低碳策略i在初始投资成本为时i
i,t
的减排量;te
t
表示为了“双碳目标”,地产行业在第t年必须达到的二氧化碳减排量。
[0110]
d),节能目标的约束,由于地产行业在建筑工程和建筑运输环节中会消耗大量的能源,因此,地产行业在进行减排的同时,也要控制能源的使用量,有节能目标的约束,其约束条件如下:
[0111][0112]
其中,sei表示节能低碳策略i在初始投资成本为时i
i,t
的节约能源的数量;ste
t
表示为了“双碳目标”,地产行业在第t年必须达到的节能数量。
[0113]
e),经济保障的约束,某区域的地产行业对于经济的增长做出了重要的贡献,由于行业之间的相互依存关系,某一行业的产出减少会影响其他相关行业的产出,从而影响整个经济体系,因此为了保障整个社会经济体系的稳定增长,地产行业在完成每一年减排目标的同时,需要将因减排而减少的经济控制在一定范围内,其约束条件如下:
[0114][0115]
其中,q表示单位碳排放量的国内生产总值产出,tq
t
表示第t年地产行业允许国内生产总值产出减少的最大值。
[0116]
f),节能低碳策略的预期行业推广率限制,碳节能低碳策略虽然已经研发出许多,但是根据其实施条件的限制,不同节能低碳策略的实际可行性有差异,比如投资小但是二
氧化碳减排率高的技术,它的建设条件或者操作要求是很高的,不一定地产行业的所有企业都能够满足,本实施例可以将行业的预设推广率转化为一定规模的节能低碳策略的数量,其约束条件如下:
[0117][0118]
其中,表示地产行业中的节能低碳策略i在初始投资为i时的可用数量。
[0119]
g),决策变量非负性约束,地产行业对节能低碳策略的投资金额是自然数,是非负的,其约束条件如下:
[0120]
x
i,t
≥0;
[0121]
(4)可采用预设软件对模型进行求解,以得到地产行业在实现双碳目标下的最佳节能减排方案。
[0122]
本发明实施例,可以先对每项节能低碳策略进行成本效益分析,然后筛选出地产行业中单位减排成本较小的多个节能低碳策略,最后以双碳目标下的总减排成本最小化为目标,建立实现双碳目标的策略优化模型,并可以采用预设软件对模型进行求解,以得到地产行业在实现双碳目标下的最优节能低碳策略,不仅可以以最小的成本实现减排目标,还能为地产行业制定详细可靠的减排计划,将减排工作进一步落到实处,并且,在模型中,在考虑了减排目标约束的基础上,还考虑了减排对经济和就业的影响,使得到的结果更具有现实意义。
[0123]
实施例三
[0124]
本实施例中提供的一种节能减排方案的选取装置包含了多个实施单元,每个实施单元对应于上述实施例一中的各个实施步骤。
[0125]
图3是根据本发明实施例的一种节能减排方案的选取装置的示意图,如图3所示,该选取装置可以包括:第一获取单元30,第一计算单元32,选取单元34,其中,
[0126]
第一获取单元30,用于获取约束数据,其中,约束数据至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算数据、每项预选节能低碳策略的运营成本数据、减排气体量数据、能源使用量数据、每项预选节能低碳策略的推广率数据;
[0127]
第一计算单元32,用于基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,其中,每个优化结果数据包含节能减排成本;
[0128]
选取单元34,用于选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。
[0129]
上述选取单元,可以通过第一获取单元30获取约束数据,通过第一计算单元32基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计算每个预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,通过选取单元34选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。在本发明实施例中,通过以节能减排成本最小化目标构建的优化模型,可以得到地产行业在实现“双碳”目标下的最优节能低碳策略,采用该最优节能低碳策略不仅可以以最小的成本实现减排目标,还能为地产行业制定详细可靠的减排计划,将减排工作进一步落到实处,进而解决了相
关技术中无法将多个节能低碳策略细化,导致节能低碳策略无法操作,影响对地产行业进行碳减排操作的技术问题。
[0130]
可选的,在获取约束数据之前,选取装置还包括:第二获取单元,用于获取历史过程中在初始节能低碳策略集合中每个初始节能低碳策略的参数数据,其中,初始节能低碳策略集合中包括:多个初始节能低碳策略,参数数据至少包括:初始投资成本、运行维护成本、年度减排量、生命周期;第二计算单元,用于基于参数数据,计算每项初始节能低碳策略的单位减排成本。
[0131]
可选的,选取装置还包括::第一排序模块,用于在基于参数数据,计算每项初始节能低碳策略的单位减排成本之后,对每个初始节能低碳策略的单位减排成本进行排序,得到排序结果;第一选择模块,用于基于排序结果,选择单位减排成本小于预设值的初始节能低碳策略,并将选择的初始节能低碳策略作为预选节能低碳策略。
[0132]
可选的,第一计算单元包括:第一确定模块,用于确定优化模型的决策变量,其中,决策变量用于确定目标地产行业对各项节能低碳策略的投资金额;第二确定模块,用于确定优化模型的目标函数,其中,目标函数用于选取指定时间段内最小的节能减排成本,节能减排成本至少包括:初始投资成本和运营成本;第三确定模块,用于确定优化模型的约束条件,其中,约束条件至少包括:每项预选节能低碳策略的节能减排预算、每项预选节能低碳策略的运营成本、减排气体量、能源使用量、每项预选节能低碳策略的推广率限制;第一计算模块,用于基于约束数据、决策变量、目标函数以及约束条件,计算每个预选节能低碳策略的投资数据。
[0133]
可选的,第二确定模块包括:第一获取子模块,用于获取第一预设时间段内每个预选节能低碳策略的初始投资额、每个预选节能低碳策略的单位减排运营成本以及每个预选节能低碳策略的减排气体量;第一确定子模块,用于基于初始投资额、单位减排运营成本以及减排气体量,确定优化模型的目标函数。
[0134]
可选的,第三确定模块包括:第二获取子模块,用于获取预选节能低碳策略的投资总预算值、目标地产行业的预选节能低碳策略的总运营成本值、预设减排气体总量、目标地产行业在第二预设时间段内的预设节能数量、预设推广率;第一输出子模块,用于基于预选节能低碳策略的投资总预算值、总运营成本值、预设减排气体总量、预设节能数量以及预设推广率,得到约束条件。
[0135]
上述的选取装置还可以包括处理器和存储器,上述第一获取单元30,第一计算单元32,选取单元34等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
[0136]
上述处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案。
[0137]
上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
[0138]
本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:获取约束数据,基于约束数据,采用预先构建的优化模型,计
算每个预选节能低碳策略的投资数据,得到多个优化结果数据,选取最小的节能减排成本所指示的预选节能低碳策略作为节能减排方案,其中,节能减排方案用于对目标地产行业进行碳减排操作。
[0139]
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器;以及存储器,用于存储处理器的可执行指令;其中,处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任意一项的节能减排方案的选取方法。
[0140]
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的节能减排方案的选取方法。
[0141]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0142]
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0143]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0144]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0145]
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0146]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0147]
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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