碳排放量如何计算,碳排放计算方法

碳排放量如何计算?

01 国家排放核算

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)指南,国家二氧化碳排放量可按照以下方式计算∶

碳排放量如何计算?附公式

  其中,CEiJ是来自行业./的活动类型i的二氧化碳排放量(例如,与能源有关的碳排放核算,与生产过程有关的碳排放核算等等),AD是活动数据(如能源消耗),EF是排放因子,可衡量单位活动所释放的二氧化碳排放量。

对基础统计数据暂时缺失的年份,或统计数据与前后年份相比有明显异常、但无可解释依据时,通过以下方式修正其碳排放量∶

碳排放量如何计算?附公式

  其中,CEt1是修正年份的碳排放量,CEt0 是参考年份的碳排放量,agr是碳排放量的年均增长率,修正即假设碳排放增速不变,以参考年份的排放量推算修正年份的碳排放量,具体修正年份如下表所示。

  02 行业排放核算

由于各国的统计口径不同,所核算的行业数目不一。因此,依据已建的CEADs数据库(https∶//ceads.net)来匹配行业,该数据库包括47个行业。根据上述国家的排放账户和行业匹配指标,相应地匹配到行业的二氧化碳排放量如下∶

碳排放量如何计算?附公式

  其中,SI代表行业统计指标,包括行业能源消耗、行业能源强度、行业增加值、行业产出等。J是指国家官方统计定义的行业,而j是47个行业列表中的匹配行业。

03 区域排放核算

一些国家有区域性的能源统计,有利于区域、省或州一级的能源相关的二氧化碳排放核算。对这些国家来说,因活动数据可以从地方统计中获得,核算方法与国家核算方法类似。然而,大多数发展中国家没有完整的区域统计资料,这些国家的区域行业排放核算需要额外的关键指标来对国家排放进行处理。降尺度处理方法可以描述为∶

碳排放量如何计算?附公式

  其中,CEijr是指在地区r的行业i因活动j产生的二氧化碳排放量,SIR代表区域和行业的匹配指标,SIRijr/SIRijc 指区域r的能源或经济数据占全国C的比例。用于降尺度处理的指标可以是能源消耗、工业生产或其他能够近似反映一个地区排放占全国比例的数值。

 

碳排放计算方法

开展碳排放交易首先要有方法计算各方交易主题的碳排放量。碳排放量测算的方法目前主要有六种:实测法、物料衡算法、排放系数法、模型法、生命周期法和决策树法。这六种方法各有所长,互为补充,但对于不同的碳源,所采用的方法也不尽相同。

1 实测法:主要通过监测手段或国家有关部门认定的连续计量设施,测量排放气体的流速、流量和浓度,用环保部门认可的测量数据来计算气体的排放总量的统计计算方法。实测法的基础数据主要来源于环境监测站。监测数据是通过科学、合理地采集和分析样品而获得的。样品是对监测的环境要素的总体而言,如采集的样品缺乏代表性,尽管测试分析很准确,不具备代表性的数据也是毫无意义的。

2 物料衡算法:物料衡算是对生产过程中使用的物料情况进行定量分析的一种方法。始于质量守恒定律,即生产过程中,投入某系统或设备的物料质量必须等于该系统产出物质的质量。该法是把工业排放源的排放量、生产工艺和管理、资源(原材料、水源、能源)的综合利用及环境治理结合起来,系统地、全面地研究生产过程中排放物的产生、排放的一种科学有效的计算方法。适用于整个生产过程的总物料衡算,也适用于生产过程中某一局部生产过程的物料衡算。目前大部分的碳源排碳量的估算工作和基础数据的获得都是以此方法为基础的。具体应用中,主要有表观能源消费量估算法和详细的燃料分类为基础的排放量估算法

3 排放系数法:是指在正常技术经济和管理条件下,生产单位产品所排放的气体数量的统计平均值,排放系数也称为排放因子。目前的排放系数分为没有气体回收和有气体回收或治理情况下的排放系数[1]。但在不同技术水平、生产状况、能源使用情况、工艺过程等因素的影响下的排碳系数存在很大差异。因此,使用系数法存在的不确定性也较大。此法对于统计数据不够详尽的情况有较好的适用性,对我国一些小规模甚至是非法的企业估算其排碳量也有较高的效率。

4 模型法:由于森林与土壤这类生态系统复杂,碳通量受季节、地域、气候、人类与各种生物活动、社会发展等诸多因素的影响,而各因素之间又是相互作用的,因此,对于森林与土壤的排碳量,国际上比较多用生物地球化学模型进行模拟。它通过考察环境条件,包括温室、降水、太阳辐射和土壤结构等条件为输入变量来模拟森林、土壤生态系统的碳循环过程,从而计算森林———土壤———大气之间的碳循环以及温室气体通量。代表模型有:F7气候变化和热带森林研究网络、COMAP模型、CO2FIX模型、BIOME-BGC模型、CENTURY模型和TEM模型和我国自己开发的F-CARBON模型。基于碳循环模型的模拟方法要求准确获得森林、土壤的呼吸、各种生物量在不同条件下的值和其生态学过程的特征参数,但以上数值目前还处于研究之中。因此,其局限性很大,不仅一些生态学过程特征难以把握,而且模型参数的时间和空间代表性也值得怀疑。

5 生命周期法生命周期分析/评价是对产品“从摇篮到坟墓”的过程有关的环境问题进行后续评价的方法。它要求详细研究其生命周期内的能源需求、原材料利用和活动造成的向环境排放废弃物,包括原材料资源化、开采、运输、制造/加工、分配、利用/再利用/维护以及过后的废弃物处理。按照生命周期评价的定义,理论上是每个活动过程都会产生CO2气体。由于研究时采用的是从活动的资源开发开始,会涉及不同的部门和过程,需要把在这个过程中能源、原材料所历经的所有过程进行追踪,形成一条全能源链,对链中的每个环节的气体排放进行全面综合的定量和定性分析。所以用该法研究每个活动过程排放的温室气体时,是以活动链为分类单位的,与常规的碳源分类方式不太一样。

6 决策树法由于目前的许多项目只是零散地计算某一范围或地区的排碳量,随着人们在微观层次上对各个碳排放特征有了较深入地了解后,国内外现在都面临着一个如何将微观层次的研究整合到宏观国家或部门排放的问题上。这在国家级和部门排放量的估算中考虑如何系统地合理利用数据,避免重复计算和漏算尤其重要。IPCC在提供单一点碳源排放估算方法外,还提供了通过使用决策树的方法来确定关键源及如何合理使用数据和避免重复计算的问题。

碳排放交易基础知识:(一)碳排放的测算方法

  上面这些测算方法对普通人来说显得过于专业,下面我们给出一组直观易懂的碳排放计算数据:

消耗1t标准煤的能源,排放的二氧化碳量为2.6t;

家居用电的二氧化碳排放量(kg)=耗电量(kWh)x0785;

开车的二氧化碳排放量(kg)=油耗量(L)×0.785;

火车旅行的二氧化碳排放量(kg)=行驶距离(km)×0.04;

家用天然气二氧化碳排放量(kg)=天然气使用量(m3)×0.19;

家用自来水二氧化碳排放量(kg)=自来水使用量(m3)×0.91;

肉食的二氧化碳排放量(kg)=肉食量(kg)×1.24.

比如一棵冷杉30年能吸收111kg二氧化碳,平均每年吸收4kg左右,那么粗略计算以下消耗需要种几棵树来补偿:

乘飞机旅行2000m=278kg碳排放量=3棵树;

消耗100kW·h电=78.5kg碳排放量=1棵树;

消耗100L汽油=270kg碳排放量=3棵树。

 

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