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元件和公式

1 元件

  • 元件:输出相同物质或经历相同排放路径的一组因子集合
    • 元件将多个因子进行归类管理,方便用户在模型参数配置中灵活选择和使用同类因子,提升数据的结构性和可操作性;
    • 元件可以关联多个公式,在模型中灵活地定义和计算活动的环境影响,提高模型的适应性和可解释性;
    • 元件这一实体具有强大的可扩展性,青钥未来将基于元件开放更多功能。

1.1 元件类型

  • 元件根据来源区分,分为标准元件自建元件两种类型;
  • 元件根据数据类型区分,分为排放因子类常数类两个大类,其中排放因子类又细分为八种二级类型。
    模块分类示意
    图1 元件分类

1.1.1 来源类型

基于来源,元件可以分为标准元件和自建元件。

  • 标准元件:由碳衡维护好的可直接使⽤的元件;
  • ⾃建元件:在元件列表中点击新增来定义⽤户⾃⼰的元件,来对⾃建的因⼦数据来进⾏管理维护。

1.1.2 数据类型

元件数据类型如下表所示:

一级分类二级分类说明可关联因子类型是否可创建公式

排放因子类

原料描述产出原料的活动LCI、LCIA、GHGs
能源描述能源使用或产出能源介质的活动LCI、LCIA、GHGs
运输描述运输活动LCI、LCIA、GHGs
处理描述包含加工、转换和处理过程的活动LCI、LCIA、GHGs
使用描述操作、使用某些对象的活动LCI、LCIA、GHGs
废物处理描述处理废弃物的活动LCI、LCIA、GHGs
GWP类描述被认定为只产生特定温室气体的活动LCI、LCIA、GHGs
其他类描述暂未归类的活动LCI、LCIA、GHGs
基本流用于在模型中描述单个基本流的输入或输出LCI
常数类一般常数

描述一些需要特定转换系数来量化环境影响的活动;一般常数不直接描述环境影响,不能单独创建公式,需要与排放因子元件配合使用。

一般常数类因子

  • 排放因子类元件可以关联 LCI、LCIA、温室气体成分(GHGs)类型的因子,可以基于元件创建公式(图 2);而常数类元件只能可以关联一般常数类型的因子,且不支持直接创建公式(图 3)。这是因为常数类元件并不直接描述环境影响,而是起到转换活动数据并适配排放因子类元件进行计算的作用(如低位发热量、制冷剂泄漏率等转换系数)。因此在常数类元件的公式卡片中没有创建功能,而只是展现用到该常数类元件的公式(详见2 公式部分);
  • 基本流元件是特殊的排放因子类元件,它描述是的某一特定基本流的输入或输出,其本质上已经是 LCI 结果(除该基本流外其他基本流都为 0),因此基本流元件无需任何公式。其形式上的公式(基本流的量*1)已默认内嵌至元件中,不可更改(图 4)。
模块分类示意
图2 排放因子类元件
模块分类示意
图3 常数类元件
模块分类示意
图4 基本流类元件

1.2 如何创建元件

  • 在背景数据卡片点击「+新建元件」;
  • 选择元件类型和对应的单位组(对于排放因子类元件是“活动数据对应单位组“,对于常数类元件则是“单位组“),即可创建元件(图 5);
  • 在元件中可以添加关联因子,包括文献因子和复合因子(图 6);
  • 在元件的基本信息卡片可以修改元件的单位组、类型并编辑元件说明: - 元件类型仅支持二级类型修改,常数类元件、GWP 类元件、其他类元件和基本流类元件一经创建,类型不可修改; - 元件的单位组需与关联因子的基准量单位一致,否则会出现错误提示(图 7-图 8)。
    模块分类示意
    图5 新建元件并选择类型和单位组
    模块分类示意
    图6 为元件关联因子
    模块分类示意
    图7 单位不匹配的因子显示异常
    模块分类示意
    图8 因子界面显示与元件单位组不匹配

2 公式

  • 公式:系统内置或用户自定义的排放计算表达式。公式是对元件所代表活动的环境影响的量化表述,是使单元过程得以被计算的核心参数配置。仅排放因子类元件支持创建公式,常数类元件不支持创建公式。

2.1 公式的组成部分

公式由以下两部分组成:

  • 方程定义:公式的数学表达式,定义了计算逻辑和变量之间的关系(图 9-'1')。
  • 公式变量:公式中使用的参数,包括因子数据和活动数据。(图 9-'2') - 公式变量中,会强制存在一条与该元件关联的因子数据,不可删除或替换。这是由于公式描述的是该元件的环境影响,必须有且仅有一个该元件的因子数据作为唯一的排放因子(图 9-'3'); - 此外,可以存在任意数量来自常数类元件的因子数据,以满足计算要求(图 9-'4'); - 可以存在任意相关的活动数据作为公式变量(图 9-'5')。
    模块分类示意
    图9 公式组成部分

2.2 如何创建公式

  • 在元件的关联公式卡片中点击「+创建并添加」。
  • 在公式变量卡片中添加除因子数据和活动数据。
  • 在方程定义卡片中编辑公式方程,选择所需的公式变量进行计算表达式的编写,支持基本的算术运算符(+、-、*、/)和括号。
  • 公式的校验规则:
    • 公式中必须包含与该排放因子类元件关联的因子数据(强制存在的那一条因子数据);
    • 公式中,活动数据与常数类因子计算得到的单位组,必须匹配排放因子类元件的单位组。例如,排放因子类元件的“活动数据对应单位组“为质量(如因子单位为 kg CO2/kg),则活动数据与常数类因子计算得到的单位组也必须为质量(而不能是如‘TJ‘等能量单位),否则会出现错误提示。
  • 公式定义完成并校验通过后,会显示在关联元件的公式卡片中,用户可以随时查看和编辑已创建的公式。
    模块分类示意
    图10 在排放因子类元件中创建公式
    模块分类示意
    图11 添加变量并编辑公式方程
    模块分类示意
    图12 公式的校验

3 在模型参数配置中使用元件和公式

  • 创建完成公式后,就可以在模型中使⽤相应的元件及公式(图 13);
  • 在模型单元过程配置中,点击选择元件,搜索对应的元件进⾏选择(图 14);
  • 选中后,若当前元件仅有⼀条公式,则会⾃动选中公式;若有多条公式,则需要⽤户⼿动选择对应公式(图 15);
  • 至此,元件/公式的使⽤即告完成。继续对公式中的参数进⾏相应的选择/配置即可完成⼀个单元过程的配置。
模块分类示意
图13 配置模型参数
模块分类示意
图14 搜索和选择元件
模块分类示意
图15 匹配公式