碳排放监测系统项目案例分享

       湖南仁和环境股份有限公司是一家专注于城乡固体废弃物无害化处置和资源化利用的生态环境服务商，公司拥有生活垃圾无害化处置和资源化利用核心技术和丰富运营管理经验，是国家高新技术企业和湖南省小巨人企业。康派智能为其提供碳排放监测系统帮助客户实现节能减碳。

一、客户需求

       客户在餐厨垃圾处理过程中生成的沼气，进行发电和生产高温蒸汽，供自己园区使用，电力余量进行上网售电。餐厨垃圾经组合分拣、破碎制浆、高温灭菌等流程，分离为废油、废水和废渣。客户采用厌氧消化技术产生的沼气经过前置处理后通过沼气发电机组进行发电，同时回收沼气发电机组的烟气和缸套水热量，提供给余热锅炉，产生蒸汽。在蒸汽需量较大时，启用燃气锅炉。

       客户通过餐厨供应及电网购电的方式向能源转化子系统内部进行沼气和电力的补给。热力蒸汽的来源为燃气锅炉及烟气余热锅炉，仅由园区内部提供；

       客户前期电力的来源为沼气发电机组及外部电网。若园区内部供应不足，可由外界提供部分支持。由客户典型日的发电功率及用电负荷分时图(下图)可知，每日总发电量盈余，但高峰时段园区无法实现电力的自给，需从外部购电。客户亟需一套多能源调度方案，实现发电与自用相平衡，实现“零购电”需求。 

二、解决方案

基于客户“零购电”需求，我司提出的对应解决措施：

1.从“源”的角度：调度沼气分配，进而改变机组出力；

2. 从“荷”的角度：高峰时段部分负荷关停或者对负荷进行时序上的平移调控。

       建设碳排放监测系统，过程与长沙理工大学团队进行深入合作，最终选用了以灰色模型为基础的预测调度方案。经过对设备建立数学模型、将目标设置为经济性最优(收益值最大)，列出约束条件后，将优化问题转为非线性化处理方法，将其分段进行线性逼近，从而转换为混合整数线性规划问题，最后进行求解，生成优化调度工单，打通客户OA系统进行任务推送。经过实测和验证，系统预测精确度达到90%以上。

三、项目价值

       基于碳排放监测系统，通过对负荷及出力的调整，园区实现能源自给，还可向外部售电盈利。目标函数值（收益值）相较未调整之前增加了 77%的盈利率，优化后收益约为60000元/月。

       在解决了用户的“零购电”需求后，用户着手加入碳交易市场，将用户通过垃圾处理获得的碳配额，进行市场交易，获取更大的收益。系统可修改为将经济性和碳排放作为双目标，进行优化调度，实现最大收益，助力客户节能减碳。