电力行业碳排放占比较高,实现碳排放的精确计量有助于降碳减排。为了完善尚未健全的碳排放监测体系,需提出一种适用于直测法且更加精确的不确定度计量方法。结合湖北省某电厂660MW机组的碳排放在线监测结果与新建立的不确定度计量方法对该电厂碳排放数据进行分析。结果表明:该机组扩展相对不确定度为8.282% (包含因子k=2,置信水平:95%)。除压强一项外,其余项均为B类不确定度占主导。是否考虑灵敏系数以及B类不确定度评定方法的选择都会对结果产生显著影响。
改进型火电机组烟气直测法碳计量不确定度评定方法
黄辉1,2,刘俊1,崔洪滨3,李阳海1,刘栗3,贺俊4,徐万兵1,2,王楠1,2,周淼1,许涛1,2,徐龑1,2
1. 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
2. 湖北方源东力电力科学研究有限公司
3. 哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院
4. 国网湖北省电力有限公司调度控制中心
黄辉,刘俊,崔洪滨,等.改进型火电机组烟气直测法碳计量不确定度评定方法[J].洁净煤技术,2024,30(8):42-49.
HUANG Hui,LIU Jun,CUI Hongbin,et al.Improved method for uncertainty evaluation of carbon measurement using fluegas direct measurement in thermal power unit[J].Clean Coal Technology,2024,30(8):42-49.
1)改进的评定方法既考虑了监测仪器本身误差引入的不确定度影响,也考虑了仪器取样代表性、现场工作环境、投运时长等多种因素引起的不确定度,还考虑了敏感系数在不确定度传播中的影响,是一种更为真实的适用于生产现场实际不确定度评定方法。
2)对比分析了改进型不确定度评定方法与现有方法之间的差异,同时分析了各不确定度分量中A类、B类不确定度的贡献,并指出了提升计量不确定度的方向,能更好指导开展碳计量工作。
电力行业占总碳排放40%,是重点减排对象。受碳核查数据准确度影响,发电企业参与碳交易的信心和意愿不足。提高数据准确性成为关键所在。我国烟气直测法尚处于试点阶段,碳排放监测体系及不确定度评定体系较为欠缺。目前关于直测法不确定评定的方法较少且集中在简化不确定度的源头与传播途径。因此,提出改进型直测法不确定度的评定方法具有重要意义。
对目前的直测法不确定度评定方法进行改进,综合考虑仪器B类不确定度的获取和不确定度传播律的简化所带来的不确定度差异化影响。并根据湖北某电厂660MW机组的直测法监测数据进行不确定度计算,分析其主要的不确定度来源。并将其与主流不确定度计算方法进行对比,研究是否采用仪器检定误差以及是否考虑敏感因子之间的差异。
1)使用检定结果进行不确定度评定会比使用仪器出厂参数进行不确定度评定的结果大,更能体现仪器安装位置、工作环境以及随时间推移设备测量性能下降等多种因素导致的不确定度变化;是否考虑敏感系数对结果具有显著影响,应严格按照不确定度传播律进行合成计算。改进型评定模型更全面的考虑了各物理量B类不确定度的来源且采用了更为合理的不确定度合成计算方法。
2)从不确定度的分量上来看,二氧化碳浓度与烟气流量对不确定度的贡献较大。
3)对于浓度与流量的监测,首先要选择较为精确的仪器型号,其次要加强仪器的维护频率。确保仪器在一个较为精确的状态下工作。考虑到烟道内的流动较为复杂,可以通过流场模拟等手段来优化浓度与流量的监测点布局,在监测过程中应尽量保持流速均匀稳定以减小其对碳排放监测产生的误差。
表1 仪器出厂参数及计算各部分不确定度汇总
总合成标准不确定度中各物理量的不确定度分量
不同方法下计算的碳排放总合成标准不确定度
黄辉,国网湖北电科院双碳技术中心主任工程师,长期从事火电基建调试、性能检测、燃烧优化等工作,近年来逐步开展碳监测、碳核算、碳计量相关工作,负责湖北省碳计量试点建设,承担多项省公司科技项目和重点专项。
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