本文關(guān)鍵詞：關(guān)于四川省徑流式水電站碳平衡相關(guān)指標的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

關(guān)于四川省徑流式水電站碳平衡相關(guān)指標的研究

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摘要

溫室效應(yīng)已成為一個世界性的問題，備受關(guān)注。大量研究表明CO2是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要因素。遏制溫室氣體的產(chǎn)生是勢在必行的，而消耗礦物燃料是導(dǎo)致CO2產(chǎn)生的主要原因。而火電廠是礦物燃料使用的重要場所，也是CO2排放的源頭之一。我國對于能源的消耗主要是礦物燃料中的煤炭，占到能源消耗的70％，其中電站發(fā)電消耗約占60％。伴隨人口增加，能源需求提高，用電量加劇，CO2排放量也急劇增長。
　　聯(lián)合國對于遏制溫室效應(yīng)做出了一系列舉措，例如《京都議定書》的起草與修訂等，目的是創(chuàng)建以CO2排放權(quán)為交易對象的市場。這樣可以促進全球溫室氣體減排。將CO2作為貨品，在市場上進行貿(mào)易，簡稱碳交易。碳交易有三種機制，其中，基于CDM的碳交易最為活躍，就其項目數(shù)來說，可再生能源是最多的，占全球現(xiàn)有項目的59％，其中包括水電、風電等。而我國在CDM領(lǐng)域重點開發(fā)水電項目。
　　根據(jù)碳交易市場的需要，現(xiàn)在碳排放量核算已成為衡量低碳經(jīng)濟成效的重要指標�？墒�，在我國還暫無一套自己的碳排放核算理論體系，目前采用的核算方法存在碳排放邊界定義不科學、計算方法不統(tǒng)一、碳排放因子確定不明確等問題。所以急需制訂一個適合我國實際情況的碳排放核算標準體系。
　　本研究以川西地區(qū)的甘孜、涼山兩州的25座徑流式水電站為研究對象，以數(shù)學建模理論為基礎(chǔ)，以Matlab軟件作為重要工具，運用全生命周期評價法、聚類分析與網(wǎng)絡(luò)分析法、主成分分析法、碳計算模型以及工程實地外業(yè)調(diào)查分析作為研究手段，對研究區(qū)域內(nèi)25座徑流式水電站的相關(guān)指標進行了詳細分析，得到影響水電站碳核算量的相關(guān)指標，同時對水電站施工期碳排放量、運營期碳排放量、運營期碳補償量以及水電站年碳核算量等進行了分析計算，得到了一組碳核算公式。本研究的主要結(jié)論如下:
　　(1)利用z-score算法對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，使用R腳本語言調(diào)用Heatmap工具箱對數(shù)據(jù)進行樣本以及指標之間的聚類，發(fā)現(xiàn)各樣本之間，各指標之間并無明顯的趨勢性差異。電站之間的相似度也不明顯，說明電站在建設(shè)過程中基礎(chǔ)環(huán)境差異大，建設(shè)條件各不相同;
　　(2)利用z-score算法對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，利用Matlab軟件計算皮爾斯相關(guān)系數(shù)，并輸出相關(guān)的鄰接矩陣建立一個拓撲網(wǎng)絡(luò)，將拓撲網(wǎng)絡(luò)使用Cytoscape軟件進行可視化，發(fā)現(xiàn)在44個指標的相關(guān)性分析中，永久占地中的荒地與臨時占地中的荒地，很難與其他指標相關(guān)聯(lián)。淹沒占地合計與淹沒林地、淹沒草地，這三個指標均與淹沒地相關(guān)，內(nèi)部關(guān)聯(lián)程度高，但沒能和整體數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，觀察拓撲網(wǎng)絡(luò)圖4-3的連接度，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的中心是由年發(fā)電量，裝機容量，設(shè)計水頭等與最終發(fā)電效率相關(guān)的指標，這說明整個電站建設(shè)及運營過程中，其他多數(shù)指標都是圍繞年發(fā)電量等相關(guān)指標而變化的;
　　(3)利用z-score算法對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，利用Matlab軟件計算皮爾斯相關(guān)系數(shù)，并輸出相關(guān)的鄰接矩陣建立一個拓撲網(wǎng)絡(luò)，將拓撲網(wǎng)絡(luò)使用Cytoscape軟件進行可視化，發(fā)現(xiàn)在25個電站的相關(guān)性分析中，得到大雪電站、江達電站、布昌電站、措日溝電站、花椒坪電站的電站基礎(chǔ)環(huán)境、建設(shè)條件與嘎日水電站是相類似的，可以進行類比分析，而其他電站相關(guān)性較差;
　　(4)通過主成分分析得到:無論是在44指標還是24指標分析中，均得到第一個主成分中裝機容量，年發(fā)電量等指標系數(shù)均為正且較其他系數(shù)絕對值更大，將第一主成分約定為未來發(fā)電碳補償?shù)挠幸嬉蜃��；谂琶拔逦坏闹笜讼禂?shù)，對25個水電站進行打分，得分越高，說明水電站在運營期中碳補償量越大。同理得到第二主成分中運營人數(shù)、單位千瓦投資等指標，將這些指標約定為水電站在建設(shè)及運營過程中碳補償?shù)挠泻σ蜃��；谂琶拔逦坏闹笜讼禂?shù)，對25個水電站進行打分，得分越高，說明水電站在建設(shè)及運營期中碳補償量越小;
　　(5)從聚類分析的打分結(jié)果對得分最高的然烏溝水電站以及得分最低的嘎日水電站進行分析討論得到:在設(shè)計水電站時，應(yīng)該考慮將電站的發(fā)電量合理增大，而修建水電站時，應(yīng)該盡可能的減小相應(yīng)原材料、能源、人工等消耗，，這樣的模式對于徑流式水電站碳補償較高;
　　(6)根據(jù)碳計算模型，選取合適的碳排放系數(shù)以及碳匯系數(shù)，運用Excel軟件，對25座徑流式水電站施工期總碳排放量、運營期總碳排放量、水電站總碳排放量、水電站年碳排放量、水電站年碳補償量等進行計算，結(jié)果見附表22;
　　(7)得到水電站施工期碳核算公式:TCOE1=COEMC1+COEL1+COEW1、水電站運營期碳核算公式:TCOE2=COEHE2+COEL2+COEW2、水電站年碳核算公式:ACE=(TCE1+TCE2)/n等一系列碳計算公式，對于我國在碳核算體系方面有所幫助，同時，本研究課題對于我國在國際碳交易市場的地位和參與度有著舉足輕重的作用。

  本文關(guān)鍵詞：關(guān)于四川省徑流式水電站碳平衡相關(guān)指標的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。