本發(fā)明涉及電能替代分析，具體涉及一種電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷地提高，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都離不開農(nóng)業(yè)機(jī)械的參與，對(duì)于生產(chǎn)生活中綠色、環(huán)保、清潔的要求越來越高。傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán)重，目前接近80％的農(nóng)機(jī)動(dòng)力采用柴油機(jī)，一方面污染來自于柴油機(jī)本身的廢氣排放，另一方面柴油機(jī)的滴漏、廢油的排放對(duì)于農(nóng)田的污染也很嚴(yán)重。傳統(tǒng)燃油農(nóng)機(jī)的嚴(yán)重污染問題，使農(nóng)業(yè)機(jī)械必須轉(zhuǎn)向使用清潔環(huán)保的能源。得益于機(jī)械電子技術(shù)和電池技術(shù)的發(fā)展，電驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)中得到應(yīng)用。過去20年，電動(dòng)汽車的研發(fā)推廣和應(yīng)用已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ)，電動(dòng)農(nóng)機(jī)的規(guī)?；瘧?yīng)用已經(jīng)可以預(yù)見。當(dāng)電動(dòng)農(nóng)機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)里規(guī)模應(yīng)用后，每一年都會(huì)有巨大的不斷升高的農(nóng)機(jī)充電需求，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)機(jī)的燃油需求。

2、電能替代是指在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)，采用電能替代燃煤、燃油等用能方式，最終實(shí)現(xiàn)能源發(fā)展方式的清潔化轉(zhuǎn)變。電能替代既是加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要手段，也是促進(jìn)調(diào)整能源消費(fèi)占比的重要措施。對(duì)未來電能替代規(guī)模進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，可以為電能終端消費(fèi)市場(chǎng)的拓展提供客觀依據(jù)，為電能替代工作的開展提供有力且科學(xué)的支持。

3、目前，電能替代潛力預(yù)測(cè)的研究，大多根據(jù)歷史用電數(shù)據(jù)直接進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且，沒有針對(duì)像電動(dòng)農(nóng)機(jī)這樣的某一類電能替代技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行分析，目前的研究還沒有對(duì)電動(dòng)農(nóng)機(jī)電能替代相關(guān)因素的影響進(jìn)行量化評(píng)估，更沒有對(duì)電動(dòng)農(nóng)機(jī)規(guī)?；瘧?yīng)用的電能替代潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述缺陷，本發(fā)明提出了一種電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法及裝置。

2、第一方面，提供一種電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法包括：

3、將目標(biāo)地區(qū)電動(dòng)農(nóng)機(jī)的歷史量化指標(biāo)作為預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入量，得到預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值；

4、基于所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值預(yù)測(cè)所述目標(biāo)地區(qū)的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量；

5、其中，所述量化指標(biāo)包括下述中的至少一種：人均生產(chǎn)總值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值、農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值。

6、優(yōu)選的，所述預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過程包括：

7、利用電動(dòng)植保無人機(jī)的歷史指定參考年份的量化指標(biāo)和電動(dòng)植保無人機(jī)的歷史指定預(yù)測(cè)年份的保有量構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

8、利用所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到所述預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

9、優(yōu)選的，所述人均生產(chǎn)總值如下：

10、

11、上式中，ed(t)為第t年人均生產(chǎn)總值，gdp(t)為第t年生產(chǎn)總值，h(t)為第t年人口數(shù)量。

12、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值如下：

13、

14、上式中，ep(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值，p(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的平均價(jià)格，pcdi(t)為第t年人均可支配收入。

15、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值如下：

16、

17、上式中，et(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值，de(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的續(xù)航時(shí)長(zhǎng)，df(t)為第t年傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的續(xù)航時(shí)長(zhǎng)，ηe(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的工作效率，ηf(t)為第t年傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的工作效率。

18、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值如下：

19、

20、上式中，ec(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值，s(t)為第t年購買一臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)能夠獲得補(bǔ)貼金額，p(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的平均價(jià)格。

21、優(yōu)選的，所述農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值如下：

22、

23、上式中，ei(t)為第t年農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值，pof(t)為第t年單臺(tái)傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)作業(yè)的污染物排放水平，poe(t)為第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)作業(yè)的污染物排放水平。

24、進(jìn)一步的，所述第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)作業(yè)的污染物排放水平如下：

25、poe(t)＝op(t)+ob(t)

26、上式中，op(t)為第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)考慮發(fā)電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污染物排放量，ob(t)為第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)考慮電池廢棄產(chǎn)生的污染物排放量。

27、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值如下：

28、

29、上式中，es(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值，k為電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)，h表示小時(shí)，a、b和c分別代表容易、一般、困難。

30、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量如下：

31、q＝n·p·t

32、上式中，q為電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量，n為所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值，p為電動(dòng)農(nóng)機(jī)的運(yùn)行功率，t為電動(dòng)農(nóng)機(jī)的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)。

33、第二方面，提供一種電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)裝置，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)裝置包括：

34、分析模塊，用于將目標(biāo)地區(qū)電動(dòng)農(nóng)機(jī)的歷史量化指標(biāo)作為預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入量，得到預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值；

35、預(yù)測(cè)模塊，用于基于所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值預(yù)測(cè)所述目標(biāo)地區(qū)的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量；

36、其中，所述量化指標(biāo)包括下述中的至少一種：人均生產(chǎn)總值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值、農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值。

37、優(yōu)選的，所述預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過程包括：

38、利用電動(dòng)植保無人機(jī)的歷史指定參考年份的量化指標(biāo)和電動(dòng)植保無人機(jī)的歷史指定預(yù)測(cè)年份的保有量構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

39、利用所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到所述預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

40、優(yōu)選的，所述人均生產(chǎn)總值如下：

41、

42、上式中，ed(t)為第t年人均生產(chǎn)總值，gdp(t)為第t年生產(chǎn)總值，h(t)為第t年人口數(shù)量。

43、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值如下：

44、

45、上式中，ep(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值，p(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的平均價(jià)格，pcdi(t)為第t年人均可支配收入。

46、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值如下：

47、

48、上式中，et(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值，de(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的續(xù)航時(shí)長(zhǎng)，df(t)為第t年傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的續(xù)航時(shí)長(zhǎng)，ηe(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的工作效率，ηf(t)為第t年傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的工作效率。

49、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值如下：

50、

51、上式中，ec(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值，s(t)為第t年購買一臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)能夠獲得補(bǔ)貼金額，p(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)的平均價(jià)格。

52、優(yōu)選的，所述農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值如下：

53、

54、上式中，ei(t)為第t年農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值，pof(t)為第t年單臺(tái)傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)作業(yè)的污染物排放水平，poe(t)為第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)作業(yè)的污染物排放水平。

55、進(jìn)一步的，所述第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)作業(yè)的污染物排放水平如下：

56、poe(t)＝op(t)+ob(t)

57、上式中，op(t)為第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)考慮發(fā)電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污染物排放量，ob(t)為第t年單臺(tái)電動(dòng)農(nóng)機(jī)考慮電池廢棄產(chǎn)生的污染物排放量。

58、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值如下：

59、

60、上式中，es(t)為第t年電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值，k為電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)，h表示小時(shí)，a、b和c分別代表容易、一般、困難。

61、優(yōu)選的，所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量如下：

62、q＝n·p·t

63、上式中，q為電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量，n為所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值，p為電動(dòng)農(nóng)機(jī)的運(yùn)行功率，t為電動(dòng)農(nóng)機(jī)的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)。

64、第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；

65、所述處理器，用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)程序；

66、當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法。

67、第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法。

68、本發(fā)明上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種有益效果：

69、本發(fā)明涉及電能替代分析技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代潛力預(yù)測(cè)方法及裝置，包括：將目標(biāo)地區(qū)電動(dòng)農(nóng)機(jī)的歷史量化指標(biāo)作為預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入量，得到預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值；基于所述電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量預(yù)測(cè)值預(yù)測(cè)所述目標(biāo)地區(qū)的電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量；其中，所述量化指標(biāo)包括下述中的至少一種：人均生產(chǎn)總值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)價(jià)格與人均可支配收入的比值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)的技術(shù)水平量化值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)補(bǔ)助力度量化值、農(nóng)業(yè)減排要求對(duì)于電動(dòng)農(nóng)機(jī)的影響程度量化值、電動(dòng)農(nóng)機(jī)使用技能的掌握難度量化值。本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以將電動(dòng)農(nóng)機(jī)的保有量與電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量聯(lián)系起來，由預(yù)測(cè)電動(dòng)農(nóng)機(jī)的電能替代量轉(zhuǎn)為預(yù)測(cè)保有量，提高了預(yù)測(cè)的可行性，為電動(dòng)農(nóng)機(jī)電能替代潛力的分析打好基礎(chǔ)，進(jìn)一步的，本發(fā)明建立的電動(dòng)農(nóng)機(jī)在電能替代過程中主要影響因素的量化指標(biāo)體系，能夠很好地概括電動(dòng)農(nóng)機(jī)推廣時(shí)受到的主要影響因素，同時(shí)也適合于很多正在電動(dòng)化的新興技術(shù)產(chǎn)品，全面的影響因素量化指標(biāo)體系為預(yù)測(cè)模型的建立奠定了良好基礎(chǔ)。