本發明屬于鋼鐵行業碳排放控制，尤其涉及一種源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法。
背景技術：
1、鋼鐵行業作為典型的高耗能高排放部門，推動鋼鐵行業綠色轉型對實現雙碳目標具有關鍵意義。在全球碳中和背景下，短流程電弧爐煉鋼因其較低的碳排放強度逐漸成為行業轉型方向，國家正積極推動長流程向短流程工藝轉變。然而，現有研究在評估鋼鐵行業減排潛力時，多數研究側重用戶側用能變化，未充分刻畫電能替代對發電側結構、時序電碳因子及系統級碳排放的聯動影響。同時，可再生能源高比例接入電力系統，使傳統源隨荷動的運行模式面臨調節能力不足和碳減排效率不確定等挑戰。已有從能效提升、能源結構調整和廢鋼回收等角度評估鋼鐵行業減排潛力的方法，其結論在高比例可再生能源情景下的可推廣性和決策價值受到限制。具體而言，傳統碳排放核算采用靜態平均電碳因子，難以準確反映電能替代的真實減排效果，無法追蹤電力系統碳流在潮流中轉移的具體情況，也不能刻畫負荷側電力用戶消費電量產生碳排放的生產來源。此外，鋼鐵行業碳排放在月、日和小時尺度上均呈現顯著波動，其變化既受產量調控和重污染天氣應急響應等政策因素影響，也受到峰谷電價等市場機制的共同調節，現有方法缺乏對源-荷互動機制下系統級碳排放的量化評估手段。如何在高比例可再生能源接入背景下，準確核算動態電碳因子并量化評估鋼鐵行業實施電能替代的系統減排潛力，成為制定鋼鐵行業低碳路徑的基礎性問題。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本發明提出了一種源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法，以解決上述現有技術存在的問題。
2、第一方面，為實現上述目的，本發明提供了一種源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法，包括以下步驟：
3、s1、構建鋼鐵企業全流程碳排放核算模型，基于燃料消耗、生產過程、外購電力和固碳產品數據核算企業碳排放總量；
4、s2、基于電網拓撲結構和潮流斷面數據，采用潮流追蹤方法確定電網中各節點的動態電碳因子；
5、s3、根據動態電碳因子和電能替代方案，評估鋼鐵企業實施電弧爐短流程工藝替代長流程工藝后的碳排放量及減排量；
6、s4、構建用能優化模型，以綜合成本最小為目標，結合電價和電碳因子數據，優化企業用電負荷及儲能系統配置；
7、s5、根據優化結果，調控儲能系統的充放電，實現負荷與綠電的協同優化。
8、可選的，在s1中，核算企業碳排放總量的過程包括：基于各工序燃料消耗量和燃料碳排放因子計算燃料燃燒排放量；基于助熔劑消耗量和助熔劑碳排放因子計算生產過程排放量；基于外購電量和外購電動態碳因子計算外購電力排放量；基于粗鋼產量和粗鋼碳排放因子計算固碳產品隱含排放量。
9、可選的，在s2中，采用潮流追蹤方法確定電網中各節點的動態電碳因子的過程包括：基于電網拓撲結構，采用前推回代法進行潮流計算，得到支路有功潮流矩陣和節點電壓；基于發電機碳排放率和有功潮流分布，構建節點有功通量矩陣，計算各節點的電碳因子。
10、可選的，在s3中，電能替代方案為采用電弧爐短流程工藝替代傳統高爐-轉爐長流程工藝，并以全廢鋼作為電弧爐煉鋼原料；評估碳排放量及減排量的過程包括：基于電弧爐工藝碳排放強度和企業改造后產能計算改造后碳排放量，基于改造前碳排放總量計算減排量。
11、可選的，在s4中，構建用能優化模型的過程包括：集成企業小時級負荷數據、時序電價和時序電碳因子，設定儲能系統容量和功率的配置區間；采用混合整數線性規劃，以電費最小、碳排放最小或綜合成本最小為目標函數，求解最優用電負荷曲線和儲能充放電策略。
12、可選的，在s5中，調控儲能系統的充放電的過程包括：根據優化結果確定的儲能充放電功率時序，實時控制儲能系統在電價低谷或電碳因子低時段充電，在電價高峰或電碳因子高時段放電，以平抑負荷波動并降低用電成本與碳排放。
13、可選的，所述方法還包括：根據新能源發電預測結果調整s2中電網各節點的動態電碳因子，并根據廢鋼資源預測結果調整s3中電能替代方案的廢鋼比例，重新執行s4和s5以動態更新用能優化結果。
14、第二方面，本發明還提供了一種計算機終端設備，包括：
15、一個或多個處理器；
16、存儲器，與所述處理器耦接，用于存儲一個或多個程序；
17、當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現上述第一方面中源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法的步驟。
18、第三方面，本發明還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，實現上述第一方面中源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法的步驟。
19、第四方面，本發明還提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現上述第一方面中源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法的步驟。
20、與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：
21、本發明提供的一種源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法，通過構建基于潮流追蹤的動態電碳因子核算方法，實現了對電力系統碳流分布的精確追蹤，克服了傳統靜態排放因子無法反映電網實時碳強度的局限。本發明引入源-荷互動機制，系統刻畫了電能替代對發電側結構及系統級碳排放的聯動影響，量化評估了短流程工藝替代的真實減排效益。本發明通過建立用能優化模型，在保障生產連續性的前提下實現用電負荷與儲能系統的協同調控，在經濟性與減碳效益之間實現平衡。本發明從電力系統與工業負荷協同視角揭示了電氣化轉型的減排機理及時序響應特征，為重工業低碳轉型路徑優化和區域減污降碳政策的精細化制定提供了科學依據。
1.一種源荷互動下鋼鐵行業的減碳潛力評估方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
8.一種計算機終端設備，其特征在于，包括：
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求1-7中任一項所述方法的步驟。
10.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-7中任一項所述的方法的步驟。