基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法与流程

1.本发明属于建筑节能技术领域，尤其是基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法。

背景技术：

2.低能耗建筑是指在围护结构、能源和设备系统、照明、智能控制、可再生能源利用等方面综合选用各项节能技术，能耗水平远低于常规建筑的建筑物，是一种不用或者尽量少用一次能源，而使用可再生能源的建筑物。
3.使用低能耗建筑能够有效减少改造前建筑的能耗问题，但是低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法尚无科学手段进行准确分析，导致城市公共建筑未来开展节能减排工作的目标不清晰。因此，目前急需要一种能够基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力的准确测算方法，加速推动电能替代战略落地，进一步提升公共建筑领域电气化水平。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，本发明实现了在改造建筑有限数据和有限的运行时间的情况下，对建筑能耗潜力的计算。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，包括以下步骤：
7.步骤1、获取建筑改造前的能耗数据，并计算改造前的建筑碳排放量；
8.步骤2、根据改造前建筑的特点，构建低能耗建筑，使用低能耗建筑替代改造前的建筑；
9.步骤3、采集低能耗建筑的参数，根据参数构建建筑年光伏消纳模型；
10.步骤4、根据改造前的建筑碳排放量以及建筑年光伏消纳模型，计算得到电替代节能减排量。
11.而且，所述步骤1包括以下步骤：采集改造前建筑的各个种类能源年消耗量，以及对应能源的碳排放因子，使用碳排放系数法计算得到改造前的建筑碳排放量。
12.而且，所述步骤2中改造前建筑的特点包括：改造前建筑的面积，改造前建筑的高度，改造前建筑的光照情况，改造前建筑的风力影响情况和改造前建筑的温度影响情况。
13.而且，所述步骤2中低能耗建筑为：根据改造前建筑的光照情况所加装的带有光伏发电的低能耗建筑，根据改造前建筑的风力影响情况所加装的带有风力发电的低能耗建筑，同时根据改造前建筑的温度影响情况、面积和高度，设定低能耗建筑的温度阈值，根据风力发电和光伏发电加装的装储能系统，以及根据光热资源和温度阈值的热能循环系统。
14.而且，所述光伏发电、风力发电、储能系统和热能循环系统通过rhino软件对布置区域进行绘制，借助ecotect获其他模拟软件，进行相应分析，并在grasshopper平台下建立
参数化模型，通过平台中ladybug程序形成产量模拟计算内核，得到低能耗建筑。
15.而且，所述步骤3的具体实现方法为：根据步骤2中构建的低能耗建筑，分别采集平均年发电量和平均年用电量，构建建筑年光伏消纳模型：
[0016][0017]
其中，e
发电
为建筑年光伏消纳量，为平均年发电量，wsell为平均年用电量。
[0018]
而且，所述步骤4的具体实现方法为：
[0019][0020][0021][0022]
其中，cm为建筑运行阶段单位建筑面积碳排放量；ei为建筑第i类能源年消耗量；efi为第i类能源的碳排放因子；ei
,j
为j类系统的第i类能源消耗量；erij为j类系统消耗由可再生能源系统提供的第i类能源量；i为建筑消耗终端能源类型，包括电力、燃气、石油和市政热力；j为建筑用能系统类型，包括供暖空调、照明和生活热水系统；a为建筑面积；y为建筑设计寿命，e
发电
为建筑年光伏消纳量，为平均年发电量，wsell为平均年用电量。
[0023]
本发明的优点和积极效果是：
[0024]
本发明通过获取建筑改造前的能耗数据，并计算改造前的建筑碳排放量；根据改造前建筑的特点，构建低能耗建筑，使用低能耗建筑替代改造前的建筑；采集低能耗建筑的参数，根据参数构建建筑年光伏消纳模型；根据改造前的建筑碳排放量以及建筑年光伏消纳模型，计算得到电替代节能减排量。本发明实现了在改造建筑有限数据和有限的运行时间的情况下，对建筑能耗潜力的计算。
附图说明
[0025]
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0026]
以下结合附图对本发明做进一步详述。
[0027]
基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0028]
步骤1、获取建筑改造前的能耗数据，并计算改造前的建筑碳排放量。
[0029]
采集改造前建筑的各个种类能源年消耗量，以及对应能源的碳排放因子，使用碳排放系数法计算得到改造前的建筑碳排放量。
[0030]
步骤2、根据改造前建筑的特点，构建低能耗建筑，使用低能耗建筑替代改造前的建筑。
[0031]
改造前建筑的特点包括：改造前建筑的面积，改造前建筑的高度，改造前建筑的光照情况，改造前建筑的风力影响情况和改造前建筑的温度影响情况。
[0032]
低能耗建筑为：根据改造前建筑的光照情况所加装的带有光伏发电的低能耗建
筑，根据改造前建筑的风力影响情况所加装的带有风力发电的低能耗建筑，同时根据改造前建筑的温度影响情况、面积和高度，设定低能耗建筑的温度阈值，根据风力发电和光伏发电加装的装储能系统，以及根据光热资源和温度阈值的热能循环系统。
[0033]
光伏发电、风力发电、储能系统和热能循环系统通过rhino软件对布置区域进行绘制，借助ecotect获其他模拟软件，进行相应分析，并在grasshopper平台下建立参数化模型，通过平台中ladybug程序形成产量模拟计算内核，得到低能耗建筑。
[0034]
步骤3、采集低能耗建筑的参数，根据参数构建建筑年光伏消纳模型。
[0035]
根据步骤2中构建的低能耗建筑，分别采集平均年发电量和平均年用电量，构建建筑年光伏消纳模型：
[0036][0037]
其中，e
发电
为建筑年光伏消纳量，为平均年发电量，wsell为平均年用电量。
[0038]
步骤4、根据改造前的建筑碳排放量以及建筑年光伏消纳模型，计算得到电替代节能减排量。
[0039][0040][0041][0042]
其中，cm为建筑运行阶段单位建筑面积碳排放量；ei为建筑第i类能源年消耗量；efi为第i类能源的碳排放因子；ei
,j
为j类系统的第i类能源消耗量；erij为j类系统消耗由可再生能源系统提供的第i类能源量；i为建筑消耗终端能源类型，包括电力、燃气、石油和市政热力；j为建筑用能系统类型，包括供暖空调、照明和生活热水系统；a为建筑面积；y为建筑设计寿命，e
发电
为建筑年光伏消纳量，为平均年发电量，wsell为平均年用电量。
[0043]
本发明通过获取建筑改造前的能耗数据，并计算改造前的建筑碳排放量；根据改造前建筑的特点，构建低能耗建筑，使用低能耗建筑替代改造前的建筑；采集低能耗建筑的参数，根据参数构建建筑年光伏消纳模型；根据改造前的建筑碳排放量以及建筑年光伏消纳模型，计算得到电替代节能减排量。本发明实现了在改造建筑有限数据和有限的运行时间的情况下，对建筑能耗潜力的计算。
[0044]
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

技术特征：

1.基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、获取建筑改造前的能耗数据，并计算改造前的建筑碳排放量；步骤2、根据改造前建筑的特点，构建低能耗建筑，使用低能耗建筑替代改造前的建筑；步骤3、采集低能耗建筑的参数，根据参数构建建筑年光伏消纳模型；步骤4、根据改造前的建筑碳排放量以及建筑年光伏消纳模型，计算得到电替代节能减排量。2.根据权利要求1所述的基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：采集改造前建筑的各个种类能源年消耗量，以及对应能源的碳排放因子，使用碳排放系数法计算得到改造前的建筑碳排放量。3.根据权利要求1所述的基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：所述步骤2中改造前建筑的特点包括：改造前建筑的面积，改造前建筑的高度，改造前建筑的光照情况，改造前建筑的风力影响情况和改造前建筑的温度影响情况。4.根据权利要求1所述的基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：所述步骤2中低能耗建筑为：根据改造前建筑的光照情况所加装的带有光伏发电的低能耗建筑，根据改造前建筑的风力影响情况所加装的带有风力发电的低能耗建筑，同时根据改造前建筑的温度影响情况、面积和高度，设定低能耗建筑的温度阈值，根据风力发电和光伏发电加装的装储能系统，以及根据光热资源和温度阈值的热能循环系统。5.根据权利要求4所述的基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：所述光伏发电、风力发电、储能系统和热能循环系统通过rhino软件对布置区域进行绘制，借助ecotect获其他模拟软件，进行相应分析，并在grasshopper平台下建立参数化模型，通过平台中ladybug程序形成产量模拟计算内核，得到低能耗建筑。6.根据权利要求1所述的基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：所述步骤3的具体实现方法为：根据步骤2中构建的低能耗建筑，分别采集平均年发电量和平均年用电量，构建建筑年光伏消纳模型：其中，e
发电
为建筑年光伏消纳量，为平均年发电量，w
sell
为平均年用电量。7.根据权利要求1所述的基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，其特征在于：所述步骤4的具体实现方法为：征在于：所述步骤4的具体实现方法为：征在于：所述步骤4的具体实现方法为：其中，c
m
为建筑运行阶段单位建筑面积碳排放量；ei为建筑第i类能源年消耗量；ef
i
为第i类能源的碳排放因子；e
i,j
为j类系统的第i类能源消耗量；er
ij
为j类系统消耗由可再生能源系统提供的第i类能源量；i为建筑消耗终端能源类型，包括电力、燃气、石油和市政热力；j为建筑用能系统类型，包括供暖空调、照明和生活热水系统；a为建筑面积；y为建筑设计寿命，e
发电
为建筑年光伏消纳量，为平均年发电量，w
sell
为平均年用电量。

技术总结

本发明涉及基于低能耗建筑的建筑电能替代碳排放潜力测算方法，通过获取建筑改造前的能耗数据，并计算改造前的建筑碳排放量；根据改造前建筑的特点，构建低能耗建筑，使用低能耗建筑替代改造前的建筑；采集低能耗建筑的参数，根据参数构建建筑年光伏消纳模型；根据改造前的建筑碳排放量以及建筑年光伏消纳模型，计算得到电替代节能减排量。本发明实现了在改造建筑有限数据和有限的运行时间的情况下，对建筑能耗潜力的计算。建筑能耗潜力的计算。建筑能耗潜力的计算。