本發(fā)明適用于環(huán)境管理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種鎂冶煉企業(yè)碳排放管理系統(tǒng)造影裝置，當(dāng)使用者將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入后即得到一個(gè)真實(shí)碳排放管理體系的投影。

背景技術(shù)：

對(duì)人類社會(huì)生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的溫室氣體排放進(jìn)行管理和約束，是減緩全球氣候變化的重要行動(dòng)。減少溫室氣體排放的主要措施來(lái)自管理和技術(shù)。目前對(duì)溫室氣體排放進(jìn)行管理的政策機(jī)制主要有碳排放權(quán)交易機(jī)制、碳稅機(jī)制和行政減排機(jī)制。這三種機(jī)制的共同之處是必須對(duì)碳排放源的排放數(shù)量進(jìn)行約束，在此前提下，碳排放權(quán)交易機(jī)制允許控排鎂冶煉企業(yè)從市場(chǎng)上購(gòu)買配額抵消超額的碳排放量，碳稅機(jī)制要求鎂冶煉企業(yè)為超排的碳排放量支付費(fèi)用，行政減排機(jī)制對(duì)超排行為施以嚴(yán)厲的行政懲罰措施。因此，設(shè)計(jì)一種可用于三種碳排放管理機(jī)制的技術(shù)造影系統(tǒng)，可以提高管理者對(duì)碳排放管理過(guò)程和結(jié)果的預(yù)見(jiàn)性，從而進(jìn)行正確的措施選擇。

目前，國(guó)內(nèi)外部分國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)或正在實(shí)施碳排放管理機(jī)制，已經(jīng)有較為成熟的實(shí)證經(jīng)驗(yàn)，從現(xiàn)有的碳排放管理系統(tǒng)看，基本架構(gòu)和關(guān)鍵要素是相同的，可以進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，但目前尚沒(méi)有這樣的規(guī)范性方法和軟件問(wèn)世，每個(gè)國(guó)家（地區(qū)）在開(kāi)始碳排放管理機(jī)制實(shí)施前，都要經(jīng)歷相同的機(jī)制學(xué)習(xí)和摸索過(guò)程，造成了資源浪費(fèi)，且管理者也無(wú)法直觀地看到不同管理要素變化后造成的效果差異。

因此，需要一種方法將碳排放管理機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)化和模塊化處理，使管理者和設(shè)計(jì)人員能迅速地設(shè)計(jì)或調(diào)整碳排放管理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提供一種鎂冶煉企業(yè)碳排放管理系統(tǒng)造影裝置，將構(gòu)建碳排放管理系統(tǒng)的主要功能通過(guò)6個(gè)模塊組織鏈接起來(lái)，輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，內(nèi)嵌在模塊中的模型將自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，上一個(gè)模塊的計(jì)算結(jié)果為下一個(gè)模塊的輸入指標(biāo)，通過(guò)系列運(yùn)算后，可以得到在默認(rèn)模塊結(jié)構(gòu)下的碳排放管理系統(tǒng)造影，為碳排放管理提供技術(shù)支持，使用者可以通過(guò)變化模塊中的設(shè)定條件進(jìn)行管理系統(tǒng)的調(diào)整。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

步驟1、構(gòu)建碳排放管理系統(tǒng)的6個(gè)關(guān)鍵模塊，采集分析構(gòu)成碳排放管理系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)，包括管理范圍、碳排放總量控制目標(biāo)、碳排放權(quán)配額分配方式、碳排放量的監(jiān)測(cè)與核查、碳排放量的抵消規(guī)則、碳排放權(quán)配額的清繳、獎(jiǎng)賞與懲罰規(guī)則；

步驟2、設(shè)計(jì)模塊的功能邊界、關(guān)鍵性輸入指標(biāo)、主要產(chǎn)出指標(biāo)、各模塊在整個(gè)碳排放管理系統(tǒng)中的坐標(biāo)定位；

步驟3、進(jìn)行模塊之間的組合鏈接，形成程序的總體結(jié)構(gòu)，完成模塊化碳排放管理系統(tǒng)造影的方法設(shè)計(jì)；

步驟4、將已經(jīng)模塊化的碳排放管理系統(tǒng)造影方法轉(zhuǎn)換為管理模型。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，構(gòu)建碳排放管理系統(tǒng)的6個(gè)關(guān)鍵模塊，步驟1包括：

（1）設(shè)計(jì)確定碳排放管理范圍的關(guān)鍵參數(shù)，將AHM模型內(nèi)嵌入碳排放管理對(duì)象篩選程序，生成碳排放管理系統(tǒng)的控制邊界，完成模塊1建設(shè)；

（2）采取減排強(qiáng)度目標(biāo)分解法分別確定1年期、3年期和5年期碳排放管理系統(tǒng)的配額總量，形成碳排放總量控制系統(tǒng)，完成模塊2建設(shè)；

（3）確定碳排放權(quán)配額分配模式，建設(shè)主要工業(yè)行業(yè)的分配標(biāo)準(zhǔn)子模塊，配額分配方式和分配頻次，完成模塊3建設(shè)；

（4）根據(jù)水泥行業(yè)的碳排放量核算技術(shù)規(guī)范，建設(shè)主要工業(yè)行業(yè)的MRV子模塊，包括碳排放源核算的組織邊界、二氧化碳排放單元、二氧化碳排放計(jì)算方法、數(shù)據(jù)核查層級(jí)，完成模塊4建設(shè)；

（5）確定用于抵消碳排放量的中國(guó)核證自愿減排量類型和比例，完成模塊5建設(shè)；

（6）確定碳排放權(quán)配額的清繳時(shí)間與逾期懲罰規(guī)則，完成模塊6建設(shè)。

3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳排放管理系統(tǒng)模塊建設(shè)方法，設(shè)計(jì)各模塊的內(nèi)容，包括每個(gè)模塊的功能邊界、關(guān)鍵性輸入指標(biāo)、主要產(chǎn)出指標(biāo)，其特征在于，完成各模塊在整個(gè)碳排放管理系統(tǒng)中的坐標(biāo)定位，所述步驟2包括：

（1）確定各模塊的功能與邏輯定位，從模塊1~6按順序排列，各模塊的內(nèi)容與功能如下：

模塊1：實(shí)現(xiàn)碳排放管理系統(tǒng)的控排行業(yè)選擇功能。使用AHM模型，輸入指標(biāo)[行業(yè)歷年能源消費(fèi)量，碳排放源分散度，減排潛力，……]；輸出指標(biāo)[控排行業(yè)類型，控排鎂冶煉企業(yè)數(shù)量]；

模塊2：確定碳排放管理系統(tǒng)的配額總量，實(shí)現(xiàn)碳排放約束功能：構(gòu)造數(shù)學(xué)方程，輸入指標(biāo)[地區(qū)減排目標(biāo)，控排行業(yè)減排潛力，控排行業(yè)歷史碳排放水平，控排行業(yè)歷史經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)指數(shù)；政府預(yù)留的碳排放空間]；輸出指標(biāo)[控排鎂冶煉企業(yè)碳排放權(quán)配額量，管理系統(tǒng)碳排放權(quán)配額總量，預(yù)留碳排放權(quán)配額量]；

模塊3：實(shí)現(xiàn)碳排放權(quán)配額的分配功能：以基準(zhǔn)法設(shè)計(jì)分配標(biāo)準(zhǔn)，以設(shè)定的單位工業(yè)增加值CO₂排放強(qiáng)度為基準(zhǔn)值進(jìn)行分配，以自然年度為分配周期，實(shí)行每年配額免費(fèi)分配；

模塊4：實(shí)現(xiàn)控排鎂冶煉企業(yè)碳排放量的核算功能：核算范圍包括：鎂冶煉企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中在廠界區(qū)域和運(yùn)營(yíng)控制范圍內(nèi)產(chǎn)生的CO2排放、鎂冶煉企業(yè)為生產(chǎn)所消耗的外購(gòu)電力、熱力產(chǎn)生的CO2排放，以生產(chǎn)設(shè)備為碳排放核算邊界，以官方規(guī)定的碳排放量核算技術(shù)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，輸入各行業(yè)碳排放量核算公式，MRV子模塊如下：

水泥生產(chǎn)企業(yè)CO2排放量核算（GB/T 32151.8-2015）；

模塊5：實(shí)現(xiàn)降低控排企業(yè)履約成本功能：規(guī)定鎂冶煉企業(yè)可使用獲得經(jīng)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)備案并在國(guó)家注冊(cè)登記系統(tǒng)中登記的溫室氣體自愿減排量抵消部分碳排放量，對(duì)各行業(yè)規(guī)定統(tǒng)一的溫室氣體自愿減排量比例（5~10%）；

模塊6：設(shè)定懲罰力度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理約束功能：在規(guī)定的履約期內(nèi)，如果控排鎂冶煉企業(yè)不能上交與其碳排放量相等的碳排放權(quán)配額和碳抵消產(chǎn)品，對(duì)超額排放的CO₂征收罰金。

4. 如權(quán)利要求1所述的方法，根據(jù)模塊的功能分配與定位，進(jìn)行模塊之間的組合鏈接，其特征在于，通過(guò)模塊的功能分配形成程序的總體結(jié)構(gòu)，完成模塊化碳排放管理系統(tǒng)造影的方法設(shè)計(jì)，所述步驟3包括：

（1）分別確定各模塊的投入產(chǎn)出指標(biāo)與參數(shù)；

（2）對(duì)需要使用模型計(jì)算的模塊，確定內(nèi)嵌模型工具；

（3）建立模塊間的投入產(chǎn)出關(guān)系式。

5. 如權(quán)利要求1所述的方法，編制計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，將已經(jīng)模塊化的碳排放管理系統(tǒng)造影方法轉(zhuǎn)換為管理模型，所述步驟4包括：

（1）分別對(duì)模塊1~6進(jìn)行獨(dú)立算式的構(gòu)建；

（2）定義每個(gè)算式在計(jì)算機(jī)中的語(yǔ)法與含義；

（3）在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)模塊功能鏈接；

（4）碳排放管理系統(tǒng)造影模型的試算與調(diào)試。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1）集合現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外碳排放管理系統(tǒng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)提煉關(guān)鍵要素，運(yùn)用數(shù)學(xué)工程的方法構(gòu)成一種模塊化的碳排放管理造影模型，為使用者提供了一種可視化工具，便于對(duì)碳排放管理進(jìn)行過(guò)程和效果的預(yù)演；2）本發(fā)明使模型的使用者可以根據(jù)需求通過(guò)變更單個(gè)或部分模塊的輸入指標(biāo)完成對(duì)碳排放管理系統(tǒng)的調(diào)整，提高模型運(yùn)用的靈活性與簡(jiǎn)便性。本發(fā)明通過(guò)碳排放管理系統(tǒng)造影模型的開(kāi)發(fā)，為碳排放管理機(jī)制的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，具有較強(qiáng)的易用性和實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是碳排放管理系統(tǒng)造影模型的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明中模塊1的工作原理示意圖；

圖3是本發(fā)明中模塊2的工作原理示意圖；

圖4是本發(fā)明中模塊3的工作原理示意圖；

圖5是本發(fā)明中模塊4的工作原理示意圖；

圖6是本發(fā)明中模塊5的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是碳排放管理系統(tǒng)造影模型的結(jié)構(gòu)圖，碳排放管理系統(tǒng)造影模型包括管理范圍模塊、配額總量模塊、配額分配模塊、碳排放核算模塊、碳排放抵消模塊、管理履約模塊。

具體可以是，采集數(shù)據(jù)，將本地區(qū)重點(diǎn)碳排放源單位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入模塊1，通過(guò)模型運(yùn)算，得到適合納入碳排放管理系統(tǒng)的鎂冶煉企業(yè)；采集控排鎂冶煉企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和碳排放數(shù)據(jù)，設(shè)定碳排放管理系統(tǒng)的減排目標(biāo)，將數(shù)據(jù)輸入模塊2進(jìn)行運(yùn)算，得到碳排放管理系統(tǒng)的碳排放上限空間——碳排放權(quán)配額總量；將碳排放權(quán)配額總量按照模塊3的分配方案進(jìn)行配額分配，確定每家控排鎂冶煉企業(yè)可以免費(fèi)獲得的配額量、預(yù)留給新增項(xiàng)目和政府調(diào)控的配額量；將控排鎂冶煉企業(yè)獲得的配額量和實(shí)際碳排放量輸入模塊4，得到控排鎂冶煉企業(yè)可以購(gòu)買的溫室氣體自愿減排量（中國(guó)核證自愿減排量，CCER）；將控排鎂冶煉企業(yè)獲得的配額量、CCER數(shù)量和實(shí)際碳排放量輸入模塊5，可以判斷控排鎂冶煉企業(yè)是否符合碳排放管理系統(tǒng)的排放約束，將結(jié)果輸入模塊6，可以看到相應(yīng)的獎(jiǎng)懲結(jié)果。各模塊的工作原理如圖2~圖6所示。

圖2是碳排放管理系統(tǒng)管理范圍模塊的工作原理示意圖。如圖2所示，首先構(gòu)建AHM模型，根據(jù)篩選原則確定篩選條件，選擇模型指標(biāo)，根據(jù)輸入指標(biāo)的要求，將本地區(qū)擬納入碳排放管理系統(tǒng)的行業(yè)或單位的碳排放等數(shù)據(jù)輸入AHM模型中，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)歸一化處理后，進(jìn)入計(jì)算程序，得到適合進(jìn)入碳排放管理系統(tǒng)的行業(yè)類型、控排鎂冶煉企業(yè)目錄、控排鎂冶煉企業(yè)歷史碳排放水平。

圖3是碳排放管理系統(tǒng)配額總量模塊的工作原理示意圖。碳排放管理系統(tǒng)的配額總量模塊由三大系統(tǒng)組成：輸入模塊、計(jì)算模塊和輸入模塊。具體可以是，采取自上而下的配額總量估算方法，通過(guò)地區(qū)碳排放總量控制目標(biāo)和控排行業(yè)碳排放歷史占比，確定控排行業(yè)的碳排放權(quán)配額量；同時(shí)，采取自下而上的減排潛力估算法，通過(guò)控排行業(yè)的減排潛力估算和減排經(jīng)濟(jì)性分析，確定控排行業(yè)的碳排放權(quán)配額量。將各控排行業(yè)的配額量匯總后得到碳排放管理系統(tǒng)的配額總量。

圖4是碳排放權(quán)配額分配模塊的工作原理示意圖。將模塊2的估算結(jié)果作為模塊3的輸入指標(biāo)進(jìn)行兩個(gè)層面的配額分配計(jì)算。首先進(jìn)行配額的宏觀層面分配，具體可以是，將碳排放管理系統(tǒng)的配額總量根據(jù)操作者預(yù)設(shè)的規(guī)則，按照比例分為控排行業(yè)配額總量和政府預(yù)留配額總量。其次進(jìn)行配額的微觀層面分配，具體可以是，采取基準(zhǔn)法，以控排鎂冶煉企業(yè)歷史平均產(chǎn)量為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)值，將碳排放權(quán)配額從行業(yè)分到控排鎂冶煉企業(yè)。在這種分配方式下，如果控排鎂冶煉企業(yè)的單位產(chǎn)品（值）碳排放水平低于基準(zhǔn)值，將會(huì)出現(xiàn)配額盈余，反之出現(xiàn)配額不足。

圖5是碳排放管理系統(tǒng)核算模塊的工作原理示意圖。根據(jù)模塊4內(nèi)設(shè)的控排鎂冶煉企業(yè)碳排放核算范圍規(guī)則和行業(yè)碳排放核算標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)核算范圍內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行碳排放量的計(jì)算和匯總。

圖6是碳排放管理系統(tǒng)的排放抵消模塊工作原理示意圖。將模塊3-4的計(jì)算結(jié)果輸入模塊5，由模塊5內(nèi)設(shè)的碳排放抵消比例，計(jì)算出控排鎂冶煉企業(yè)實(shí)際擁有的碳排放權(quán)證：碳排放權(quán)配額+中國(guó)核證自愿減排量。將控排鎂冶煉企業(yè)實(shí)際碳排放量和碳排放權(quán)證數(shù)據(jù)輸入模塊6，進(jìn)入履約流程，可以發(fā)現(xiàn)控排鎂冶煉企業(yè)是否達(dá)到了碳排放管理目標(biāo)。

進(jìn)一步的，如果模塊6輸出結(jié)果顯示，大部分控排鎂冶煉企業(yè)出現(xiàn)超額排放情況，可能配額總量設(shè)置不合理，操作者應(yīng)返回模塊2，進(jìn)行模塊參數(shù)的調(diào)整。

進(jìn)一步的，如果任一模塊輸出結(jié)果異常，都可以對(duì)該模塊或關(guān)聯(lián)模塊進(jìn)行修正。

至此，完成模塊化的碳排放管理系統(tǒng)造影模型的設(shè)計(jì)。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于前述的方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為了描述的方便和簡(jiǎn)潔，僅以上述各功能模塊、單元的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成，即將所述模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能模塊、單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。上述模型中各模塊、單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的方法和參數(shù)，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，所述模塊、單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)模塊組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。

所述作為分離部件說(shuō)明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的模塊可以是或者也可以不是物理單元，可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊、單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備（可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器（ROM，Read-Only Memory）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。