本發(fā)明涉及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈，是一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球市場針對(duì)產(chǎn)品碳足跡披露的要求日益廣泛，制造型企業(yè)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)制造、加工集成過程中的碳排數(shù)據(jù)準(zhǔn)確核算、統(tǒng)計(jì)和分析需求逐漸凸顯，同時(shí)，市場也亟須一種具備節(jié)點(diǎn)信任、可溯源、賬本透明、分布式的碳足跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)。準(zhǔn)確的碳足跡核算依賴于準(zhǔn)確的工藝/工序級(jí)能源消耗與生產(chǎn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)原料數(shù)據(jù)和企業(yè)整體運(yùn)營數(shù)據(jù)等信息。目前普遍而言，制造型企業(yè)廠級(jí)能耗以自動(dòng)采集、工藝/工序級(jí)能耗以人工計(jì)算分?jǐn)倿橹鳎a(chǎn)原料數(shù)據(jù)與企業(yè)運(yùn)營數(shù)據(jù)以事后企業(yè)人工定期填報(bào)并計(jì)算為主。然而，中大型制造企業(yè)的能源消耗總量大、種類多，生產(chǎn)工序/工藝復(fù)雜多樣，原材料和中間件繁多，人工填報(bào)和計(jì)算存在耗費(fèi)人工、顆粒度粗大，難以做到準(zhǔn)確和動(dòng)態(tài)的工藝/工序級(jí)的碳排計(jì)算，且隨著企業(yè)開發(fā)利用綠電減碳的積極性越來越高，簡單的靜態(tài)總量碳排扣除很難滿足企業(yè)精細(xì)化減碳核算的要求。同時(shí)，碳足跡計(jì)算中相關(guān)生產(chǎn)原材料的供應(yīng)鏈碳排放容易被忽視，且難以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地被計(jì)入生產(chǎn)過程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決大中型制造企業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算中普遍存在的顆粒度粗大、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性低且人為影響因素大、數(shù)據(jù)收集和測算過程繁瑣、結(jié)果難以溯源求證和被廣泛信任等問題，提供了一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為感知層、區(qū)塊鏈層（云端及邊緣端）、應(yīng)用層。

2、其中，感知層通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)采集能耗與材料用量并通過數(shù)字化手段在線識(shí)別和關(guān)聯(lián)制造型企業(yè)生產(chǎn)流程各工藝/工序；區(qū)塊鏈層分為云端與邊緣端，系統(tǒng)通過在邊緣端部署預(yù)設(shè)的工藝/工序級(jí)別能碳協(xié)同測算方法計(jì)算得到直接與間接以及隱含等不同計(jì)算維度的碳排量與減排量，同時(shí)，以企業(yè)為主體節(jié)點(diǎn)參與云端區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程能耗及碳排數(shù)據(jù)上鏈；應(yīng)用層對(duì)接企業(yè)能管平臺(tái)或政府監(jiān)管、碳交易等外部平臺(tái)。

3、邊緣端部署的工藝/工序級(jí)別能碳協(xié)同測算方法通過采集－識(shí)別－計(jì)算三部分獲得產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中的碳排放量ciσ和產(chǎn)品碳足跡cp。采集部分為匹配制造型企業(yè)工藝/工序級(jí)別的用能綜合采集方法，在工藝/工序i用能網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署物聯(lián)網(wǎng)計(jì)量采集終端，用于采集計(jì)量歸屬于工藝/工序i在一定的時(shí)間周期t的外購能源用量wij（包含電力、天然氣、蒸汽等）；同時(shí)，采集企業(yè)經(jīng)營范圍內(nèi)綠電實(shí)時(shí)發(fā)電量eldf；識(shí)別部分為自動(dòng)/半自動(dòng)/人工識(shí)別產(chǎn)品和部件，識(shí)別內(nèi)容為投入產(chǎn)品/部件型號(hào)或規(guī)格，以及最終產(chǎn)出品p的生產(chǎn)識(shí)別代碼或類似的用以識(shí)別產(chǎn)品的標(biāo)志opid，用于查詢工藝/工序i新增投入產(chǎn)品/部件的原始物料使用量qi；以及識(shí)別計(jì)入周期t內(nèi)工藝/工序i產(chǎn)出的產(chǎn)品p的數(shù)量np；計(jì)算部分為以采集與識(shí)別部分得出的wij∑,?qi，eldf為依據(jù)計(jì)算工藝/工序i在周期t的綜合碳排放量ci∑。

4、本發(fā)明具有以下有益效果：

5、1、實(shí)時(shí)協(xié)同能源與碳排數(shù)據(jù)，在邊緣端實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算碳排并記錄存儲(chǔ)，有效減輕集中式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算壓力。

6、2、提升制造型企業(yè)產(chǎn)品碳足跡核算的準(zhǔn)確性和精細(xì)化程度。

7、3、提升制造型企業(yè)產(chǎn)品碳足跡數(shù)據(jù)采集與計(jì)算的自動(dòng)化水平，有效減少人工成本投入，降低人為影響因素。

8、4、碳足跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)基于區(qū)塊鏈技術(shù)建立，具備節(jié)點(diǎn)信任、可溯源、賬本透明、分布式等特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣端通過采集－識(shí)別－計(jì)算一體化設(shè)備直接計(jì)算獲得產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中的碳排放量ciσ和產(chǎn)品碳足跡cp，包含采集－部分、識(shí)別部分、計(jì)算部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述采集部分為匹配制造型企業(yè)工藝/工序級(jí)別的用能綜合采集方法，在工藝/工序i用能網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署物聯(lián)網(wǎng)計(jì)量采集終端，用于采集計(jì)量歸屬于工藝/工序i在一定的時(shí)間周期t的外購能源用量wij，包含電力、天然氣、蒸汽；同時(shí)，采集企業(yè)經(jīng)營范圍內(nèi)綠電實(shí)時(shí)發(fā)電量eldf。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述識(shí)別部分為自動(dòng)/半自動(dòng)/人工識(shí)別產(chǎn)品和部件，識(shí)別內(nèi)容為投入產(chǎn)品/部件型號(hào)或規(guī)格，以及最終產(chǎn)出品p的生產(chǎn)識(shí)別代碼或類似的用以識(shí)別產(chǎn)品的標(biāo)志opid，用于查詢工藝/工序i新增投入產(chǎn)品/部件的原始物料使用量qi；以及識(shí)別計(jì)入周期t內(nèi)工藝/工序i產(chǎn)出的產(chǎn)品p的數(shù)量np。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算部分為以采集與識(shí)別部分得出的外購能源用量wij∑,?原始物料使用量qi，綠電實(shí)時(shí)發(fā)電量eldf為依據(jù)計(jì)算工藝/工序i在周期t的綜合碳排放量ci∑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)，其特征在于，所述工藝/工序級(jí)別能碳協(xié)同測算方法為計(jì)算生產(chǎn)全流程碳排放量cp，cp的計(jì)算公式為：

7.一種能碳協(xié)同測算與記錄方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種能碳協(xié)同測算與記錄系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為感知層、區(qū)塊鏈層、應(yīng)用層，感知層，所述感知層通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)采集能耗與材料用量并通過數(shù)字化手段在線識(shí)別和關(guān)聯(lián)企業(yè)生產(chǎn)流程各工藝/工序；區(qū)塊鏈層，所述區(qū)塊鏈層包括云端與邊緣端，通過在邊緣端部署預(yù)設(shè)的工藝/工序級(jí)別能碳協(xié)同測算方法計(jì)算得到不同計(jì)算維度的碳排量與減排量，同時(shí)，以企業(yè)為主體節(jié)點(diǎn)參與云端區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、產(chǎn)品生產(chǎn)過程能耗及碳排數(shù)據(jù)上鏈；以及應(yīng)用層，所述應(yīng)用層對(duì)接企業(yè)能管平臺(tái)或政府監(jiān)管、碳交易外部平臺(tái)。該系統(tǒng)可有效解決制造型企業(yè)產(chǎn)品碳足跡測算顆粒度粗、數(shù)據(jù)收集和測算過程繁瑣、結(jié)果難以溯源求證和被廣泛信任等現(xiàn)實(shí)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張翼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中海環(huán)境科技（上海）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21