碳排放优化方法及相关设备

技术领域

本申请涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种碳排放优化方法及相关设备。

背景技术

碳排放是关于温室气体排放的简称，于企业而言，减少碳排放旨在减少供应链中多个节点的碳排放，包括低碳设计、低碳制造、低碳运输以及低碳使用等，目前，产品的制造以及使用涉及供应商、制造商、物流企业以及用户等，导致对产品的制造以及使用期间的碳排放量分析困难，难以给出合理的优化方案，无法为优化碳排放量提供有效的依据。

发明内容

本申请实施例公开了一种碳排放优化方法及相关设备，能够解决对碳排放量的优化问题。

本申请提供一种碳排放优化方法，所述方法包括：

响应目标产品的碳足迹分析请求，计算所述目标产品在生命周期内多个阶段的碳排放量；

根据所述多个阶段的碳排放量，计算所述目标产品的总排放量；

若所述目标产品的总排放量大于预设阈值，获取所述目标产品在所述生命周期内的每个阶段对应的优化等级以及优化策略；

根据所述优化等级以及所述优化策略，确定对所述目标产品的碳排放量进行优化的管控策略。

在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：

获取所述目标产品在所述生命周期内每个阶段的碳排放阈值，比较所述目标产品的每个阶段的碳排放量与对应阶段的碳排放阈值。

在一些可选的实施方式中，所述获取所述目标产品在所述生命周期内的每个阶段对应的优化等级以及优化策略，包括：

若所述目标产品在所述生命周期内任一阶段的碳排放量大于相应阶段的碳排放阈值，确定所述任一阶段对应的优化等级以及优化策略。

在一些可选的实施方式中，所述根据所述优化等级以及所述优化策略，确定对所述目标产品的碳排放量进行优化的管控策略，包括：

根据所述总排放量以及所述预设阈值，确定所述目标产品需要降低的碳排放量为目标减排量；

基于所述目标减排量以及每个优化等级与碳排放量的降低权重的对应关系，确定每个阶段的阶段减排目标量；

根据每个阶段对应的优化策略以及阶段减排目标量，输出对所述目标产品的碳排放量的管控策略。

在一些可选的实施方式中，在响应目标产品的碳足迹分析请求之后，所述方法还包括：

解析所述碳足迹分析请求，得到所述目标产品在每个阶段对应的产品数据。

在一些可选的实施方式中，所述生命周期内多个阶段包括：原料阶段、制造阶段、物流阶段、使用阶段以及回收阶段，所述产品数据包括：所述原料阶段对应的生产数据以及回收数据、所述制造阶段对应的工艺流程数据、所述物流阶段对应的车辆运输数据、所述使用阶段对应的使用数据和所述回收阶段对应的处理数据，所述计算所述目标产品在生命周期内多个阶段的碳排放量，包括：

对所述生产数据以及回收数据进行计算，得到在所述原料阶段对应的碳排放量；

对所述工艺流程数据进行计算，得到在所述制造阶段对应的碳排放量；

对所述车辆运输数据进行计算，得到在所述物流阶段对应的碳排放量；

对所述使用数据进行计算，得到在所述使用阶段对应的碳排放量；

对所述处理数据进行计算，得到在所述回收阶段对应的碳排放量。

在一些可选的实施方式中，所述根据所述多个阶段的碳排放量，计算所述目标产品的总排放量，包括：

计算所述原料阶段对应的碳排放量、所述制造阶段对应的碳排放量、所述物流阶段对应的碳排放量、所述使用阶段对应的碳排放量以及所述回收阶段对应的碳排放量之和作为所述目标产品的总排放量。

在一些可选的实施方式中，所述的碳排放优化方法，包括：将所述目标产品在生命周期内多个阶段的碳排放量以及所述目标产品的总排放量存储至云服务器。

本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现所述的碳排放优化方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的碳排放优化方法。

本申请提供的碳排放优化方法，本申请提供的碳排放优化方法能够根据优化等级以及优化策略对目标产品的碳排放量进行优化，为营造低碳环境提供有效的数据。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的碳排放优化方法的流程图。

图3是本申请实施例提供的目标产品全周期的管理示意图。

具体实施方式

为了便于理解，示例性的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。

需要说明的是，本申请中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或多于两个。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。

为了更好地理解本申请实施例提供的碳排放优化方法及相关设备，下面首先对本申请碳排放优化方法的应用场景进行描述。

图1是本申请实施例提供的碳排放优化方法的应用场景示意图。本申请实施例提供的碳排放优化方法应用于电子设备1中，所述电子设备1包括，但不限于，互相之间通过通信总线10连接的存储器11、至少一个处理器12。

所述示意图1仅仅是电子设备1的示例，并不构成对电子设备1的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备1还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

碳排放是关于温室气体排放的简称，减少碳排放、应对全球气候变化已成为一项中长期的战略性挑战，其中，减少碳排放旨在减少供应链中节点的碳排放，包括低碳设计、低碳制造、低碳运输以及低碳使用等，目前，产品的制造以及使用涉及供应商、制造商、物流企业以及用户等，导致对产品的制造以及使用期间的碳排放量分析困难，难以给出合理的优化方案，无法为优化碳排放量提供有效的依据。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种碳排放优化方法，能够为低碳环境提供有效的依据。如图2所示，是本申请实施例提供的碳排放优化方法的流程图。

碳排放优化方法应用在电子设备(例如图1的电子设备1)中。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。

21，响应目标产品的碳足迹分析请求，计算目标产品在生命周期内多个阶段的碳排放量。

碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合。碳足迹包括在生命周期内多个阶段的碳排放量以及全生命周期的碳排放总量。

为了实现目标产品在制造过程中的节能减排，通常需要对制造过程的温室气体排放量进行分析与评估，即，对碳排放量进行分析和评估。目标产品在制造过程中包括在生命周期内的多个阶段，多个阶段可以包括但不限于：原料阶段、制造阶段、物流阶段、使用阶段以及回收阶段。

在本申请实施例中，提供一个可应用于电子设备的碳足迹管理系统，用户可以通过碳足迹管理系统提供的相关界面发出分析请求，例如，碳足迹管理系统的界面中可以提供多个功能图标，通过触发一功能图标可以弹出请求信息确认窗口，通过在请求信息确认窗口中输入请求信息，例如产品信息，则可以发出对目标产品的碳足迹分析请求。例如，若用户需要对一产品(例如，冰箱)的碳足迹进行分析，可以通过碳足迹管理系统发出针对目标产品的碳足迹分析请求。当接收到碳足迹分析请求，电子设备对接收到的碳足迹分析请求进行解析，获取与所述目标产品对应的各个阶段的产品数据。

目标产品的产品数据包括：原料阶段对应的生产数据以及回收数据、制造阶段对应的工艺流程数据、物流阶段对应的车辆运输数据、使用阶段对应的使用数据和回收阶段对应的处理数据。

原料阶段对应的生产数据以及回收数据可以是目标产品包含的零部件的数量、零部件的包装材料的数量以及对应的制造零部件的材料的回收率等。

制造阶段对应的工艺流程数据可以是在制造目标产品过程中的废物量、废物的排放因子、加工过程中的温室气体、目标产品包含的所有器件的数量等。

物流阶段对应的车辆运输数据可以是目标产品使用不同类型的运输方式的数量、运输过程中制造材料、零部件等的数量、运输距离等。

使用阶段对应的使用数据可以是使用模式下的电功率、目标产品在使用寿命内的使用时间、目标产品在维修过程中所消耗的电功率、目标产品在使用过程中直接温室气体的估计值等。

回收阶段对应的处理数据可以是目标产品处理过程中的废物处理量、目标产品粗粒过程中所消耗的能量。

计算目标产品在多个阶段的碳排放量，包括计算在原料阶段的碳排放量、计算在制造阶段的碳排放量、计算在制造阶段的碳排放量、计算在物流阶段的碳排放量、计算在使用阶段的碳排放量以及计算在回收阶段的碳排放量。

可以对生产数据和回收数据进行计算，得到原料阶段对应的碳排放量G1，例如，参考如下公式所示：

上式中，n表示原料的数量，Ex1表示第x种原料的质量，EFx1表示第x种原料的碳排放因子，Lm表示原料制造过程中排放的第m种温室气体的质量，GWPm表示第m种温室气体的全球变暖浅能值，D1表示原料阶段对应的固定排放分摊。

可以对工艺流程数据进行计算，得到在制造阶段对应的碳排放量G2，如下公式所示：

其中，Ex2表示制造过程中第x种原料、能源的消耗量，EFx2表示第x种原料、能源的碳排放因子，Lm表示制造过程中排放的第m种温室气体的质量，GWPm表示第m种温室气体的全球变暖潜能值，D2表示制造阶段对应的固定排放分摊。

可以对车辆运输数据进行计算，得到在物流阶段对应的碳排放量G3，如下公式所示：

G3＝仓储阶段+配送阶段；

其中，仓储阶段＝产品质量*运输距离*碳排放因子，配送阶段＝产品质量*运输距离+碳排放因子，其中，不同的运输方式会有不同的运输距离，不同的运输方式对应的碳排放因子也不同，运输方式包括飞机运输，火车运输或者车辆运输。

可以对使用数据进行计算，得到在使用阶段对应的碳排放量G4，如下公式所示：

G4＝C*K*EF；

其中，C是使用时长，K是单位时长能耗，EF为电力排放因子。

可以对处理数据进行计算，得到在回收阶段对应的碳排放量G5，如下公式所示：

其中，Ex表示回收过程中第x种能源的消耗量，EFx表示第x种能源的碳排放因子，Lm表示制造过程中排放的第m种温室气体的质量，GWPm表示第m种温室气体的全球变暖潜能值。

在本实施例中，针对不同阶段中的排放因子数据，将去除排放量占比小于该阶段总排放量占比1％的排放因子数据，具体为，针对原料阶段，去除排放量占比小于原料阶段总排放量占比1％的原料数据。去除排放量占比小于该阶段总排放量占比1％的排放因子数据，去除无用的数据，有利于提升计算效率。

22，根据多个阶段的碳排放量，计算目标产品的总排放量。

多个阶段的碳排放量包括：原料阶段对应的碳排放量G1、制造阶段对应的碳排放量G2、物流阶段对应的碳排放量G3、使用阶段对应的碳排放量G4以及回收阶段对应的碳排放量G5。根据计算得到的原料阶段对应的碳排放量G1、制造阶段对应的碳排放量G2、物流阶段对应的碳排放量G3、使用阶段对应的碳排放量G4以及回收阶段对应的碳排放量G5，计算目标产品的总排放量G，公式如下：

G＝G1+G2+G3+G4+G5；

目标产品的总排放量表示全生命周期的总排放量，为了计算总排放量，需要分别计算生命周期多个阶段的碳排放量，再将不同阶段的碳排放量相加，得到目标产品的总排放量。

计算得到目标产品的总排放量之后，响应存储指令，将计算得到的总排放量以及每个阶段的碳排放量存储至指定存储设备中，例如，可以是云服务器，具体地，可以是供应链平台，以便供应商、生产商以及其他需要查看碳排放量的用户查看相关产品对应的碳排放量，从而利于对产品的选取或生产的优化，为低碳环境提供有利的依据。

23，若目标产品的总排放量大于预设阈值，获取目标产品在生命周期内的每个阶段对应的优化等级以及优化策略。

预设阈值可以是根据不同的目标产品预先设置的碳排放指标，若计算得到目标产品的总排放量以后，目标产品的总排放量大于预设阈值，则获取目标产品在生命周期每个阶段的碳排放量，每个阶段均设置有相应的碳排放阈值，比较目标产品的每个阶段的碳排放量与对应阶段的碳排放阈值，如果目标产品在生命周期内任一阶段的碳排放量大于相应阶段的碳排放阈值，确定任一阶段对应的优化等级以及优化策略，其中，针对优化策略的说明参考下文的详细介绍。

在一具体实施例中，可以预先设置目标产品生命周期内多个阶段对应的优化等级，在本申请实施例中，优化等级表明一个阶段中的碳排放量可被优化的概率或可能性，优化等级越高的阶段表明该阶段具有更大的概率(或可能性)能够实现优化而达到降低碳排放量的目的，不同的目标产品可以设置不同的优化等级。例如，针对本实施例的目标产品，从最高优先级开始设置，依次设置原料阶段为一级、制造阶段为二级、使用阶段为三级、回收阶段为四级以及物流阶段为五级。若在目标产品的生命周期存在任一个阶段的碳排放量大于对应阶段的碳排放阈值，获取任一阶段的优化策略。

24，根据优化等级以及优化策略，确定对目标产品的碳排放量进行优化的管控策略。

在本申请的一个实施例中，若目标产品的总排放量超出预设阈值，确定超出的部分(例如，总排放量与预设阈值的差值)作为目标产品需要降低碳排放量的目标减排量，根据目标产品预设的每个阶段的优化等级以及碳排放量的降低权重，对目标减排量进行处理，确定每个阶段的阶段减排目标量，其中，每个阶段的优化等级可以根据降低优化成本预先设置。

例如：目标减排量是1000，预设目标产品的优化等级为原料阶段为一级、制造阶段为二级、使用阶段为三级、回收阶段为四级以及物流阶段为五级，每个阶段对应的碳排放量的降低权重为：原料阶段对应的碳排放量的降低权重为目标减排量的40％，制造阶段对应的碳排放量的降低权重为目标减排量的30％，使用阶段对应的碳排放量的降低权重为目标减排量的15％，回收阶段对应的碳排放量的降低权重为目标减排量的10％，物流阶段对应的碳排放量的降低权重为目标减排量的5％。根据目标产品预设的每个阶段的优化等级以及碳排放量的降低权重，对目标减排量进行处理，确定每个阶段的阶段减排目标量，具体包括：根据每个阶段对应的碳排放量的降低权重以及目标减排量，计算原料阶段对应的阶段减排目标量为400、制造阶段对应的阶段减排目标量为300、使用阶段对应的阶段减排目标量为150、回收阶段对应的阶段减排目标量为100、物流阶段对应的阶段减排目标量为50。

根据每个阶段对应的优化策略以及阶段减排目标量，输出对目标产品的碳排放量的管控策略，例如：根据计算得到的原料阶段对应的阶段减排目标量为400、制造阶段对应的阶段减排目标量为300、使用阶段对应的阶段减排目标量为150、回收阶段对应的阶段减排目标量为100、物流阶段对应的阶段减排目标量为50，以及每个阶段的优化策略，对每个阶段的阶段减排目标量进行优化。

在原料阶段，采用原料阶段的优化策略对阶段减排目标量400进行优化，优化策略可以是预设的以考虑降低优化成本的多种方式，包括但不限于：以原料替换的方式将引起碳排放升高的原料替换成碳排放更低的原料，或者，改变生产方式等。具体地，可以通过替换原料阶段中的原料来对阶段减排目标进行优化，输出管控策略，根据接收到的更换指令以及管控策略，将原料A更换到原料B。又如，在物流阶段对应的优化策略包括，但不限于：可以改变运输路线或者运输方式。在经济目标与环境目标中寻找最优的平衡点，降低物流阶段的碳排放量的同时，减少运输成本，从而得到生命周期内最优的采购运输计划。

在本申请的一个实施例中，若所述目标产品的总排放量大于预设阈值，获取所述目标产品在生命周期内每个阶段的碳排放阈值，比较所述目标产品的每个阶段的碳排放量与对应阶段的碳排放阈值。若所述目标产品在所述生命周期内任一阶段的碳排放量大于相应阶段的碳排放阈值，确定所述任一阶段对应的优化等级以及优化策略。例如，在确定目标产品的总排放量超出预设阈值之后，进一步比较每个阶段的碳排放量以及每个阶段对应的碳排放阈值，获取超出碳排放阈值所在的阶段，比如，经过上述比较确定，原料阶段超出了对应的碳排放阈值，其他阶段未超出对应的碳排放阈值，那么可以针对性地原料阶段给出优化策略。

若目标产品在生命周期内有至少两个阶段的碳排放量超出相应阶段的碳排放阈值，确定至少两个阶段对应的优化等级以及优化策略，可以预先设置优化等级，根据至少两个阶段超出的部分得到碳排放量的降低权重，确定每个阶段的阶段减排目标量。

具体为，针对生命周期中至少两个阶段的碳排放量超出对应阶段的碳排放阈值，对超出预先设置的碳排放阈值的阶段进行分析，根据至少两个阶段超出的部分得到碳排放量的降低权重。获取需要优化的至少两个阶段对应的优化策略，根据确定的优化等级对应的降低权重，对优化策略中的降低碳排放量的权重进行调整，得到对目标产品的碳排放量的管控策略。例如：针对原料阶段与制造阶段，原料阶段的等级为一级，制造阶段的等级为二级，根据优化等级以及对应阶段的优化策略分别对原料阶段和制造阶段进行管控。计算超出原料阶段对应的碳排放阈值的碳排放量，确定原料阶段的碳排放量的降低权重，根据原料阶段的碳排放量的降低权重，确定原料阶段的管控策略，同样可以计算超出制造阶段对应的碳排放阈值的碳排放量，确定调整制造阶段的管控策略。

图3是本申请实施例提供的目标产品全周期的管理示意图。如图3所示，根据原料阶段、制造阶段、物流阶段、使用阶段以及回收阶段输出的产品数据，计算每个阶段的碳排放量，根据每个阶段的碳排放量计算目标产品的总排放量，将每个阶段的碳排放量以及目标产品的总排放量存储至供应链平台，根据存储在供应链平台的相关信息，生成管控策略，为低碳的环境提供有利的依据。

本申请根据产品数据计算每个阶段的碳排放量，根据每个阶段的碳排放量计算目标产品的总碳排放量，根据每个阶段的碳排放量以及总排放量得到目标产品的碳足迹，判断计算得到的总碳排放量是否超出预设阈值，若超出预设阈值，获取每个阶段的优化等级以及优化策略，根据优化等级中的碳排放量对应的权重，调整每个阶段的优化策略，输出管控策略，利用管控策略对多个阶段的碳排放量进行调整，为低碳环境提供有利的依据，也为优化目标产品提供有利的依据。

请继续参阅图1，本实施例中，所述存储器11可以是电子设备1的内部存储器，即内置于所述电子设备1的存储器。在其他实施例中，所述存储器11也可以是电子设备1的外部存储器，即外接于所述电子设备1的存储器。

在一些实施例中，所述存储器11用于存储程序代码和各种数据，并在电子设备1的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。

所述存储器11可以包括随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在一实施例中，所述处理器12可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者所述处理器也可以是其它任何常规的处理器等。

所述存储器11中的程序代码和各种数据如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，例如碳排放优化方法，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)等。

可以理解的是，以上所描述的模块划分，为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。