基于园区规划的碳中和预测方法与流程

本发明涉及园区规划，尤其涉及一种基于园区规划的碳中和预测方法。

背景技术：

1、随着世界工业经济的飞速发展，我国逐渐成为世界生产的中心，正处于由“制造大国”向“制造强国”转型期，然而经济的发展却是把“双刃剑”，在拉动gdp增长的同时也给人类的生存环境带来了污染，世界气候面临越来越严重的问题，已经严重危害到人类的生存环境和健康安全。

2、而园区作为产业集聚发展的核心社会单元，园区碳排放就是指园区内企业在生产过程中造成的能源消耗现象，这种能源消耗主要由于交通出行、电力使用、热力生产等活动所产生的。

3、中国专利授权公告号：cn112365072b公开了一种园区综合能源系统一体化设计方案生成方法及系统，该方法包括：获取园区内每个建筑物的基本信息；根据园区内每个建筑物基本信息，得到园区内每个建筑物全年负荷数据；将园区内所有建筑物全年负荷数据，输入到优化设计模型中，建立三层嵌套优化设计模型；三层嵌套优化设计模型的优化目标一致，分别用不同的优化算法求解每层嵌套优化设计模型，循环迭代，直到求得最优的园区综合能源系统规划设计方案。针对园区综合能源系统，该发明创新性的提出了集建筑负荷、系统结构、设备容量、运行模式于一体的嵌套优化设计方法，从而得到最优规划方案。

4、但是，上述技术方案无法根据园区的生产情况确定是否能够达到碳排放的目标，无法确定规划方案能否实现碳中和的目的。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于园区规划的碳中和预测方法，用以克服现有技术中无法根据园区的生产情况确定是否达到碳中和的目标，从而导致园区碳汇拓展性降低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供基于园区规划的碳中和预测方法，其特征在于，包括：

3、步骤s1，利用规划模块根据产品以及生产原料形成碳流动链条，并根据碳流动链条确定对应的各节点对应的厂房；

4、步骤s2，利用建模模块根据所述碳流动链条将园区内的各厂房位置进行规划，以形成园区模型，并根据各厂房位置以及各所述碳流动链条确定若干内部物流路径；

5、步骤s3，所述规划模块根据所述园区模型的园区入口以及园区出口以及所述碳流动链条确定所述园区模型的若干内部物流方向；

6、步骤s4，利用所述建模模块根据减碳规则对所述园区模型的所述各厂房对应的厂房位置进行调整，以形成调整园区模型，并根据调整园区模型确定碳流入量以及碳流出量；

7、步骤s5，利用判决模块根据所述调整园区模型中未固化的碳量对调整结果进行判定，并将不满足判定结果的调整园区模型重复所述步骤s3至所述步骤s4以形成新的调整园区模型，并且，将所述碳流入量与所述碳流出量达到预设平衡标准的调整园区模型输出；

8、其中，所述碳流动链条为根据所述各厂房的生产原料以及生产产品的需求进行设置的厂房顺序，所述预设数量为单个园区的最大厂房数量，所述园区模型包括厂房以及道路的位置，所述内部物流方向为自主入口指向主出口的对应方向；

9、所述减碳规则为使所述内部物流方向与所述碳流动链条相同，且物流总距离最短，所述碳流入量为原料、辅材以及能源中至少两种的总碳量，所述碳流出量为通过碳固化、环境消化以及生产消耗中至少两种的总碳量，所述预设平衡标准为碳流入量与碳流出量的差值达到预设碳中和值；

10、其中，所述总碳量为生产和/或物流排放出的碳量。

11、进一步地，在所述步骤s3中，所述物流路径分为第一类物流路径以及第二类物流路径，所述规划模块中设有第一碳附加值以及第二碳附加值，其中，第一碳附加值大于第二碳附加值，对于第一类物流通道，其应用第一碳附加值进行附加计算，对于第二类物流通道，其应用第二碳附加值进行附加计算；

12、其中，所述第一类物流路径对应相邻厂房，所述第二类物流路径对应非相邻厂房，所述第一碳附加值为物流过程中的装卸货产生的碳量，其为正值，所述第二碳附加值为物流载体的差异值，其为负值。

13、进一步地，在所述步骤s1中，所述碳流动链条包括：

14、若干碳流动节点，其为产品生产的工序，且，单个碳流动节点对应单个厂房；

15、若干碳流动路径，其与各碳流动节点相连，用以标记各类别碳量的流动方向。

16、进一步地，在所述步骤s2中，所述建模模块根据所述预设数量确定单个园区模型对应的碳流动节点的数量；

17、所述建模模块在确定所述单个园区模型的所述碳流动节点的数量时，根据所述碳流动链条的顺序布设各碳流动节点对应的所述厂房，并设定各厂房之间的空隙为所述物流路径。

18、进一步地，在所述步骤s3中，所述规划模块根据所述碳流动链条确定所述园区模型的所述主入口以及所述主出口，并根据各厂房的生产能力确定各厂房对所述第一类物流通道以及所述第二类物流通道的需求类别，将各厂房安置在对应位置以形成基础园区模型；

19、所述规划模块中设有位置调整策略，规划模块在所述需求类别确定完成时，以所述基础园区模型为基准对各厂房的位置以位置调整策略进行调整，形成调整园区模型；

20、其中，所述位置调整策略为根据所述厂房对应的所述需求类别确定各厂房的间距形成的所述通道；

21、其中，对于单个厂房，其对应单个输入通道以及单个输出通道，输入通道以及输出通道为所述第一类物流通道或第二类物流通道的任意一种。

22、进一步地，在所述步骤s4中，所述建模模块根据所述碳流动链条确定所述内部物流方向，并根据内部物流方向确定物流的路径以及装卸货的时长以确定所述碳流入量，根据园区中所述主出口对应的厂房的生产产品确定所述碳流出量。

23、进一步地，在所述步骤s5中，所述判决模块计算所述调整园区模型的碳流入量以及碳流出量的差，以确定调整园区模型中未固化的碳量，并将未固化的碳量与所述预设碳中和值进行比较，以确定调整园区模型是否符合所述预设平衡标准，

24、若所述调整园区模型中未固化的碳量不大于所述预设碳中和值，所述判决模块判定园区模型达到预设平衡标准，并将所述调整园区模型作为合理规划进行输出；

25、若所述调整园区模型中未固化的碳量大于所述预设碳中和值，所述判决模块判定园区模型未达到预设平衡标准，并将调整园区模型作为所述基础园区模型根据所述步骤s3进行调整。

26、进一步地，所述碳流动路径中的碳量包括所述园区模型范围内停车场的燃油汽车、行驶路线涉及园区模型范围的燃油公交车、送货终点在园区模型范围内的燃油货运汽车的能源消耗产生的碳排放对应的碳量。

27、进一步地，所述碳流动节点中的碳量包括所述园区模型中各厂房生产过程产生的碳排放对应的碳量，由主要能源消费碳排放量和特殊能源碳排放量组成；

28、所述碳中和值包括所述园区模型生态景观领域碳汇量以及园区模型规划建设范围内植物的碳汇量的总量。

29、进一步地，所述碳汇在计算时，包括所述园区模型中的植物在单个碳流动周期内的碳吸收量；

30、其中，所述单个碳流动周期为所述园区模型在完成单次所述碳流动链条对应的生产活动所用的时长。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，利用设置预厂房对应的碳流动链条，并根据碳流动链条对园区进行规划的方式，在有效提升了园区的碳平衡，从而有效提升了园区碳汇的拓展性。

32、进一步地，通过设定第一碳附加值以及第二碳附加值的方式，在有效提升了园区碳排放量化分析的准确性的同时，进一步提升了园区碳汇的拓展性。

33、进一步地，通过建立碳流动链条的方式，在有效降低了园区碳排放计算的复杂度的同时，进一步提升了园区碳汇的拓展性。

34、进一步地，通过设置物流通道以及厂房位置的方式，对园区的碳排放进行确定，并将碳流动链条与园区环境进行拟合，在有效提升了园区碳排放计量的准确性的同时，进一步提升了园区碳汇的拓展性。

35、进一步地，通过对园区内厂房位置进行编辑的方式，在有效提升园区内厂房对于碳流动链条的配合度的同时，进一步提升了园区碳汇的拓展性。

36、进一步地，通过不断调整园区内各厂房位置的方式，使各厂房处于具有最佳碳中和环境的位置，从而进一步提升了园区碳汇的拓展性。

37、进一步地，通过细化并对园区覆盖范围进行扩大化量化碳汇计算的方式，在有效提升了园区规划和减碳技术的应用的环境适应性的同时，将各碳排放源纳入园区的规划体系，从而进一步提升了园区碳汇的拓展性。