(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210868186.7 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 国能南京电力试验研究有限公司 地址 210023 江苏省南京市栖霞区仙境路 10号 (72)发明人 诸慧　韩松　倪斌　李洪峰　 (74)专利代理 机构 深圳市宾亚知识产权代理有 限公司 4 4459 专利代理师 吴金萍 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核 算方法 (57)摘要 一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核 算方法， 包括： 确定火力发电厂水足迹核算的生 命周期边界； 确定水足迹核算指标， 建立水足迹 核算模型； 收集蓝水足迹核算模型所需数据， 形 成火力发电厂各生命周期阶段的蓝水足迹物质 输入清单， 根据物质输入清单和消耗系数计算各 阶段相应的蓝水足迹； 收集灰水足迹所需数据， 核算各阶段灰水足迹； 根据各生命周期阶段的水 足迹计算结果， 加和得到 火力发电厂全生命周期 的各类水足迹 。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115293532 A 2022.11.04 CN 115293532 A 1.一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在于， 该核算方法包括以 下步骤： 步骤一： 按照贡献度大于设置值的原则， 确定火力发电厂水足迹核算的生命周期边界； 步骤二： 确定水足迹核算指标， 区分各类水足迹下的直接水足迹和间接水足迹， 建立水 足迹核算模型； 步骤三： 通过数据库、 参考文献、 统计年鉴收集蓝水足迹核算模型所需数据， 将数据输 入模型， 通过软件运行计算形成火力发电厂不同生命周期阶段的蓝水足迹物质输入清单； 根据各生命周期阶段物质输入和 消耗系数计算各阶段相应的蓝水足迹； 步骤四： 通过电厂调研、 排放标准收集灰水足迹核算模型所需数据， 核算不同生命周期 阶段灰水足迹； 步骤五： 根据各生命周期阶段的水足迹计算结果， 加和得到火力发电厂全生命周期的 蓝水足迹和灰 水足迹。 2.根据权利要求1所述一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在于， 在所述步骤一中， 按照贡献度大于1％的原则确定核算边界， 最 终将火力发电厂的生命周期 划分为煤炭开采和洗 选阶段、 运输阶段、 火力发电阶段， 共计三个阶段。 3.根据权利要求1所述一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在于， 在所述步骤二中， 核算的火力发电厂水足迹指标分为蓝水足迹和灰水足迹， 蓝水足迹的核 算包括各阶段生产过程的水足迹即直接水足迹和供应链流程的过程水足迹 即间接水足迹； 灰水足迹的核算包括火力发电阶段的废水排 放。 4.根据权利要求1所述一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在于， 在所述步骤二中， 蓝水足迹中的直接水足迹核算模型为： 式中： Wb,d,p为生命周期中p阶段的直接水足迹， 单位m3/GJ； 为每单位产品消耗矩阵； T‑1为投入材 料矩阵； 为直接水足迹最终需求向量； 蓝水足迹中的间接水足迹核算模型为： ①首先计算直接消耗系数， 建立 直接消耗系数矩阵： 式中： Aij为部门j生产单位产品对部门i产品的直接消耗系数； Xij为部门生产经 营中所直接耗的第i产品部门的产品或服 务的数量 Xj为j产品部门的总投入； ②建立完全消耗系数矩阵： B＝(I‑A)‑1    (3) 式中： B为完全消耗系数矩阵；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115293532 A 2I为单位向量； ③计算间接 蓝水足迹： Wb,in,p＝R(I‑A)‑1yin,p＝1,2. ..n    (4) 式中： Wb,in,p为生命周期中p阶段的间接水足迹， 单位m3/GJ； R为直接用水系数矩阵； yin为间接水足迹最终需求向量； 蓝水足迹的核算模型为 直接水足迹与间接水足迹相加： Wb,p＝Wb,d,p+Wb,in,p,p＝1,2. ..n    (5) 式中： Wb,p为生命周期中p阶段的蓝水足迹 。 5.根据权利要求1所述的一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在 于， 在所述步骤二中， 为避免重复计算， 灰水足迹由各阶段排放污水中最重要的污染物决 定， 此处的 “最重要的污染物 ”定义为同化稀释所需水量 最大的污染物。 6.根据权利要求1所述的一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在 于， 在所述 步骤二中， 灰 水足迹的核算模型为： Wg,p＝max(Wg,1,Wg,1,...,Wg,n)     (7) 式中： Wg,i,p为生命周期中p阶段排放废水中第i种污染物产 生的灰水足迹， 单位单位m3/ GJ； Wg,p为生命周期中p阶段的灰 水足迹， 单位m3/GJ； Vp为生命周期中p阶段排放的废水量， 此处所指排放的废水量是指经自有废水处理设施 处理后最终排 放的废水量， 若无自有废水处 理设施则为 直接排放的废水量， 单位m3/GJ； Cp为排放废水中的污染物浓度， 此处采用计算时间节点内某种污染物的最高浓度， 单位 mg/L； Cmax为排污地区的水域中可接受的污染物的最高浓度， 此处采用受纳水体对应水质类 别污染物排 放限值， 单位mg/L； Cnat为自然水体本底污染物浓度， 此处设为0mg/L。 7.根据权利要求1所述的一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在 于， 在所述步骤三中， 蓝水足迹计算数据获取的具体途径为： 蓝水足迹中的直接水足迹数据 从Ecoinvent生命周期数据库最新版本v3.8获取， 得到火力发电行业生产单位电量所需的 物质输入清单。 8.根据权利要求7所述的一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在 于， 物质消 耗系数从已公开参考文献获取； 蓝水足迹中的间接水足迹相关数据来源于待核 算火力发电厂所在 省、 市的水资源公报、 统计年 鉴。 9.根据权利要求1所述的一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在 于， 在所述步骤四中， 灰水足迹数据主要来源于调研获取 的各阶段废水污染物浓度和对应 受纳水体排 放标准限值。 10.根据权利要求1所述的一种基于生命周期的火力发电厂水足迹核算方法， 其特征在 于， 在所述 步骤五中， 全生命周期的蓝水足迹计算模型为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115293532 A 3