全生命周期视角下汽车产业碳排放影响因素的研究——以吉林省为例

为实现中国的“双碳”目标,降低汽车产业碳排放成为一项重要举措。研究影响汽车产业碳排放的主要因素对制定低碳发展策略具有重要意义。为分析2012—2021年吉林省汽车产业总体碳排放及其驱动因素的变化,采用向量自回归检验(VAR)模型探究汽车产业的碳排放影响因素。研究发现,有4个影响吉林省汽车产业碳排放产生的主要因素,按影响程度由大到小依次为居民消费水平、家用汽车保有量、交通运输业碳排放、汽车制造碳排放。基于分析结果,提出相应建议促进吉林省汽车产业实现碳减排:基于清洁智能生产,进行节能技术升级;给予购车补贴,建设充电设施;建设公共交通,优化线路布局;回收废旧部件,形成循环经济等。

中日建筑全生命周期碳排放比较

全生命周期的建筑碳减排在日本已有广泛的应用和发展。由于中日建筑全生命周期碳排放统计口径存在差异,为准确开展中日建筑碳排放对比分析带来了难度。文中首先从计算边界、建材统计精度、碳排放因子数量等方面建立了中日同口径的全生命周期碳排放计算模型,并基于此对中日案例建筑的全生命周期碳排放特征开展比较和分析。发现中国案例的建筑全生命周期碳排放略高于日本,其中运行阶段碳排放明显高于日本。此外建筑建材性能对碳排放影响显著,日本建筑利用低碳建材,生产碳排放低,建材使用寿命长,使维护、废弃阶段碳排放均低于中国建筑案例。

安徽省典型超低能耗居住建筑外墙材料全生命周期碳排放测算

通过调研安徽省的超低能耗居住建筑,总结出常用的保温形式和保温材料,结合实际项目,得出7种典型外墙构造。从全生命周期角度,对这7种外墙构造在建材生产阶段、建材运输阶段、外墙施工阶段、外墙维护阶段、外墙拆除阶段的碳排放量进行测算。结果表明:建材生产阶段的碳排放量占比最大,达到总碳排放量的70%以上;装配式比非装配式的总碳排放量降低6%左右;内外复合保温外墙的总碳排放量最大,比“夹心保温+外保温外墙”的碳排放量高18%以上,比外保温外墙的碳排放量高11%以上;不同的保温材料和墙体材料对外墙的总碳排放量影响较小。通过分析比较,得出碳排放最优的外墙构造,从建材角度为降碳提供依据和方法。

中国电网全生命周期碳排放及发电结构转型路径规划研究

为评估中国电网全生命周期碳排放强度并研究其转型达峰路径,首先提出全国和各地区电网全生命周期碳排放因子测算模型,测算历年全网全生命周期碳排放强度并分析其影响因素;其次利用情景分析法,分析不同电力转型情景下2022—2060年我国电网全生命周期碳排放量及其达峰情况。研究表明:(1)2011—2021年我国发电结构转型取得一定成效,全网全生命周期碳排放因子由763.94 g/(kW·h)降至557.73 g/(kW·h);但清洁能源发电减少的碳排放量无法平衡火电增加的碳排放量,全网全生命周期碳排放量仍以年均2.6%的速度增长,由36.1亿t增至46.8亿t。(2)发电结构清洁化和煤电减碳技术进步是降低全网全生命周期碳排放强度的重要举措。(3)快转型情景、基准情景、慢转型情景下我国电网全生命周期碳排放量可分别于2025、2027、2030年达峰,基准情景的碳排放量峰值为52.05亿t,2060年碳排放量为15.78亿t。

京雄城际铁路全生命周期能耗及碳排放研究

城际铁路作为绿色运输骨干,对减少能源消耗和实现“碳达峰碳中和”目标起到支撑作用,本文通过对我国城际铁路发展及能耗现状进行分析,基于“双碳”背景下对规划设计、施工建造、运营等全生命周期能耗及碳排放进行研究,考虑节能减排、绿化碳汇等措施影响,以京雄城际铁路为典型案例进行分析。研究结果表明,规划设计阶段勘测产生的碳排放占比很小,运营期年均能耗占比最大,约占全生命周期年均总综合能耗的74.9%,建材生产阶段(折算100 a)年均能耗占比约22.4%,考虑节能减排以及绿化固碳等措施效果明显,年均能耗可节约12%左右;与国内外同类铁路能耗指标类比分析,单位运输牵引能耗指标为6.42 tce·(10^(6)人公里)^(-1)符合预期,并对照转移公路出行客运量减碳效果明显,节省碳汇交易总额约61267万元,产生的社会效益较大。本文为构建绿色低碳城际铁路碳排放双控指标体系提供了参考和借鉴。

基于装配式建筑钢结构方案设计的全生命周期碳排放研究

为研究装配式建筑不同钢结构方案的全生命周期碳排放差异,对某实际预制建筑项目分别进行模块化钢结构方案和钢框架方案设计,并基于全生命周期评价理论定量分析两者的全生命周期碳排放。结果表明,模块化钢结构的全生命周期碳排放总量比同等规模的钢框架结构高10.61%;运行阶段和建材生产阶段是两种结构体系全生命周期碳排放中占比最大的两个阶段,分别达到了73.33%和81.11%;模块化钢结构的模块重复利用及施工的高效率可有效降低碳排放量。最后,提出了钢结构建筑的减碳设计策略,为低碳建筑设计提供参考。

装配式钢结构办公建筑全生命周期碳排放计算方法研究与应用

为了系统计算装配式钢结构办公建筑的碳排放,本文构建了装配式钢结构全生命周期碳排放计算模型,借助Autodesk Revit、Tekla Structures和商业建筑热环境设计模拟工具包(DeST-C)提供了明确计算方法,以无锡中电创新园为案例,进行了全生命周期碳排放计算,并与装配式混凝土(PC)结构、现浇钢混结构进行了碳排放比较分析.本碳排放计算模型全面考虑了建筑全生命周期的材料制备及构件生产阶段、物流转运阶段、施工建造阶段、运行维护阶段、改造再用阶段和拆除再用阶段六大阶段,涵盖了“人机料”全要素碳排放活动,并实现了钢结构构件的碳排放因子计算,具有完整性和准确性.案例分析结果显示:装配式钢结构建筑年均碳排放强度为59.47 kg·m^(−2)·a^(−1),比装配式PC结构、现浇钢混结构建筑分别减少5.46 kg·m^(−2)·a^(−1)、13.59 kg·m^(−2)·a^(−1),展现了装配式钢结构建筑良好的减碳效果;在六大阶段中,运行阶段碳排放量最大,占比58.79%,其次是材料制备及构件生产阶段,占比29.58%,建筑拆除再用阶段碳排放量为−3295.27 t,具有良好的减碳效果;考虑可再生能源及植物碳汇因素后,减碳389.33 t.本文提出的方法为装配式钢结构办公建筑全生命周期碳排放计算问题提供了新的解决思路,为装配式钢结构办公建筑减碳评估提供了依据.

竹结构住宅全生命周期碳排放分析

为了深入了解竹结构住宅的碳排放特性,基于全生命周期方法评价南京林业大学校园内一栋2层示范性竹结构住宅的碳排放量,提出相应的降碳策略,对比分析相同体量木结构(轻型木结构、胶合木结构)和钢结构住宅的碳排放差异。结果表明,竹结构住宅在运行阶段的碳排放量最多,约占其全生命周期碳排放总量的89.8%,竹材自身碳储量占建筑碳排放总量的8.8%。不同结构体系的竹木结构住宅全生命周期净碳排放量相差不大,而相同体量的钢结构住宅则因建材生产能耗高、保温隔热性能差的劣势,其碳排放量比3种竹木结构住宅碳排放量平均值高约89.9%。

基于全生命周期评价的铁路物流基地碳排放测算及减排策略研究

为落实党中央、国务院环保政策部署,推动铁路领域碳达峰、碳中和目标,需积极开展铁路物流基地碳排放测算工作,识别主要碳排放源。基于全生命周期理论分析铁路物流基地碳排放,分为建造施工、运营管理2个阶段,重点考虑现场施工、货运装卸、运转等场景,明确碳排放测算对象及范围。运用排放因子法,构建铁路物流基地各阶段碳排放测算模型。以某铁路物流基地为例,计算其全生命周期碳排放为301.41万t CO_(2e),设计能源转型、能效升级、增加碳汇3种减排情景,模拟不同情景下碳排放变化趋势,结果表明,能源转型情景减排效果最佳,共减少碳排放17.91万t CO_(2e)。提出绿色集约、能源转型、能效升级、增加碳汇4方面减排策略,促进铁路物流基地向可持续发展方向转型,实现我国铁路现代物流的可持续发展。

基于GREET模型的氢燃料电池机车全生命周期碳排放与能耗分析

全球性的能源问题和环境问题正日益严重,在实现“双碳”目标的背景下,铁路运输部门需要选择低碳、绿色的燃料。相比较传统柴油动力内燃机车和电力机车,氢燃料电池机车在碳排放与能耗方面的优势值得探究。GREET模型是由美国阿贡国家实验室开发的计算机模拟软件,被广泛地应用于对车辆的能源与环境影响研究中。基于GREET模型,利用WTW (Well-to-Wheels)评价体系对氢燃料电池机车全生命周期的碳排放与能耗效应进行测算。通过与其他车型的对比研究发现:氢燃料电池机车的全生命周期能耗相比内燃机车降低了19.67%,与电力机车相近;氢燃料电池机车的全生命周期碳排放显著低于电力机车和内燃机车。本研究填补了行业中对我国氢燃料电池机车能耗与环境影响方面的研究空白。

景观全生命周期碳排放计算模型研究

在全球共同应对碳排放问题背景下,国内景观行业碳排放计算缺乏明确标准,并存在着借鉴他专业计算模型导致碳排放估算结果差异化问题。为此,本文通过考察梳理《建筑碳排放计算标准》(GB/T51366-2019)及相关研究,将景观全生命周期边界明确为材料生产、植物起挖、材料及植物运输、景观施工、植物种植、景观运行、景观养护管理及更新拆除8个阶段;对各阶段碳排放计算因子间的共性与差异性进行对比分析,导出景观全生命周期各阶段的碳排放计算因子;利用德尔菲调查法加以验证,最终确定景观全生命周期碳排放的计算模型,以期为国内景观全生命周期碳排放估算的相关研究提供参考。

中国语境下纯电动微型车全生命周期碳排放

为回答中国语境下纯电动微型车能够减碳多少,建立了针对中国语境下的纯电动微型车的全生命周期碳排放的评估模型。基于一组1030车·天的纯电动微型车的典型出行数据,使用了与交通有关的温室气体、排放及能耗的全生命周期碳排放核算模型—GREET,该模型包括:制造环节(CTG)、能源周期(WTW)和回收环节(GTC)。结果表明:中国内地纯电动微型车的日均出行里程37.2 km,73.1%的日出行里程低于50.0 km;在2021年平均电网、采用新欧洲驾驶循环(NEDC)的条件下,纯电动微型车全生命周期CO_(2)当量碳排放为26.8 t,比同级别内燃机汽车低约33%。其中的72%的排放来自纯电动微型车WTW环节,其CO_(2)当量碳排放为19.3 t。电网清洁化程度的提升和动力电池回收比例的增加,将有助于进一步降低纯电动微型车的碳排放。

船舶氢电混合动力系统建模与全生命周期碳排放评价

[目的]为全面评价氢电混合动力船舶的碳减排能力,提出全生命周期碳排放评价方法。[方法]首先,基于Matlab/Simulink平台建立动力系统能量流模型;然后,计算实船营运工况下的耗氢量和耗电量,进而得出全生命周期碳排放量;最后,针对不同电能来源和氢气来源,对碳排放进行敏感性分析。[结果]某内河渡轮的计算结果表明,相较于传统柴油动力系统,氢电混合动力系统在一个营运周期内可以减少30.24%的碳排放。敏感性分析结果表明,氢电混合动力系统的全生命周期碳排放并非必然优于传统柴油动力系统,故建议采用可再生能源进行制氢和发电,以大幅降低碳排放量(最多可减少94.2%)。[结论]研究成果可为绿色船舶的动力系统设计提供参考。

秸秆有机肥全生命周期碳排放核算及碳减排措施

秸秆作为农业生产重要的副产物和有机肥源,可以加工成有机肥,合理替代化肥,是农业生产化肥减量、增效的重要手段。本研究针对秸秆有机肥的产品特征,基于国际通用方法学,采用排放因子法,科学建立了秸秆有机肥全生命周期的碳排放核算方法,并以天津市某农业园区作为示范,核算了区域内蔬菜秸秆有机肥全生命周期的碳排放量,并提出减排措施。结果表明:秸秆有机肥生产及资源化利用的全生命周期过程中,有机肥好氧发酵产生的CH4和N2O的碳排放量所占比重较大,应采取改进好氧发酵装备结构、优化有机肥生产线的设备选型、提高成套装备的智能化水平、就近加工利用、采用节能型运输车辆等技术手段,有效降低秸秆有机肥全生命周期的碳排放量。研究成果为精准掌握农业碳排放情况及评估农业减排措施的效果提供了技术支撑。

公共建筑全生命周期碳排放测算与分析——以镇江市某办公建筑为例

为研究公共建筑全生命周期的碳排放量,以全生命周期为系统边界,采用PKPM模拟软件建立镇江市某二星级绿色办公建筑碳排放模型,根据模型对其全生命周期碳排放量进行测算并分析评价。该办公建筑全生命周期碳排放量为14 383.22 tCO_(2),单位面积年碳排放量为43.16 kgCO_(2),其中,运行阶段碳排放量占全生命周期碳排放量74.24%,建材生产阶段碳排放占24.79%。考虑到运行时长为50 a,建材生产为短期行为,因此避免大拆大建,对老旧建筑进行围护结构及设备的节能改造、安装光伏以及提高绿地率对降低建筑碳排放乃至助力“碳中和”目标具有重要意义。

基于全生命周期评价某木结构建筑碳排放及减碳效果

分析浙江省一栋木结构建筑,建立合理的参照钢结构建筑和混凝土结构建筑,确定参照建筑的建材用量,并通过全生命周期评价法,计算原建筑及参照建筑的碳排放。通过对3栋建筑的碳排放进行分析发现:木结构建筑在建材生产阶段的减碳效果明显,在建造阶段、运行阶段和拆除回收阶段减碳效果不明显。相较于参照钢结构建筑和混凝土结构建筑,在不考虑木材固碳量的情况下,木结构建筑在全生命周期碳排放下降约4.04%和7.97%,考虑木材碳固存量则下降约15.78%和19.24%。

全生命周期零碳排放建筑设计——以金华开发区共富驿站为例

以金华开发区共富驿站设计为例,探讨建筑可采用固碳材料、循环设计原理、可再生技术等方式,并结合项目全生命周期碳排放计算研究,实现不同程度的零碳排放、负碳排放效果,为未来更多的低碳建筑设计提供思路。

新老建筑全生命周期碳排放量研究综述

全球碳排放量攀升,温室效应加剧,为推动绿色发展,我国于2020年提出碳达峰与碳中和的“双碳”战略。在能源制度改革的大背景下,各行业不断衍生出新业态、新机会。以建工领域为例,建筑全生命周期碳排放的把控是响应“双碳”战略的关键,本文检索了近年来国内外建筑全生命周期碳排放的相关研究,从全生命周期的阶段划分和建筑碳排放的计算方法两方面入手,总结归纳其研究成果,提出针对于新老建筑全生命周期减碳的前景展望。

电缆支架全生命周期碳排放计算与分析

“双碳”背景下,碳排放量是电缆线路支架材料选择的重要评价标准之一,然而目前针对电缆支架的碳排放量计算缺乏相关模型。文中构建了一种基于碳排放因子法的电缆支架全生命周期碳排放计算模型,其中考虑电缆支架耗材量和涡流损耗的碳排放活动影响。针对不同材料支架的承重性能及腐蚀速率,计算支架在全生命周期内的总耗材量,针对不同材料支架的感应电流能力,计算支架上的涡流损耗,并结合碳排放因子计算出对应的碳排放量。最后以雄东—昝西220 kV电缆线路为例,计算了该线路采用两种不同材料支架的全生命周期碳排放量,结果表明304L不锈钢支架碳排放量远小于Q235碳钢支架,304L不锈钢作为新材料电缆支架具有较好的节能减排效果。

海堤迎潮侧护面结构全生命周期碳排放研究

我国建筑业全生命周期碳排放占全国的51.2%,已成为实现“双碳”目标的关键因素。以浙江省常见的两种海堤为例,以迎潮侧护面结构碳排放为目标,基于全生命周期理论对其进行研究。通过设定护面结构碳排放阶段、确定材料与机械设备碳排放系数、计算不同材料性质的结构碳排放系数、统计护面结构工程量,最终计算形成生产建造阶段、使用维护阶段、拆除阶段及全生命周期的碳排放。分析可知,研究目标具有对以合成材料为主的结构工程量最为敏感、主要发生在生产建设阶段、受拆除阶段材料回收率及回收量影响较大等特点。