本发明公开了一种火电厂小时级碳排放在线监测方法，基于发电量法利用历史数据学习形成机组出力‑碳排放强度特性曲线，再根据机组实时出力计算碳排放量；基于物料法利用前一日物料消耗计算得到发电碳排放强度，再根据机组实时出力计算碳排放量；基于烟气法利用CEMS系统中二氧化碳浓度或者氧气浓度计算碳排放量。再根据三种方法计算得到的碳排放量曲线是否同群确定最终机组小时级碳排放量。本发明可以实现火电厂碳排放小时级精准在线监测，克服单一计算方法的缺点，避免某一种计算方法的误差导致计算结果偏差，为火电厂小时级碳排放精准监测提供支撑。