不同造林模式土壤碳汇及固碳因子

实现“碳中和”依赖于碳减排和碳增汇,碳增汇的核心是生态保护、建设和管理。碳汇造林突出森林生态效益,而且能进行碳汇计量和监测,其在施肥、造林模式、整地等具有特殊的技术要求,更加关注森林多重效益的发展。因此,该文综述了目前普遍使用的土壤有机碳储量计算方法和常见的碳汇林造林模式、土壤固碳潜力和对土壤固碳影响因子(自然因子和人为因子)进行分类及整理,通过了解碳汇林的碳汇功能和环境因素对碳汇功能的影响,最终为得出最优碳汇造林模式的评估提供依据。

电力动态碳排放责任因子

新型电力系统建设背景下,需要充分发挥海量用电终端具有的储能和灵活用电资源来解决电力系统的实时调节需求,这一调节目标的实现亟需建立合理的引导指标和激励机制。为此,该文提出利用“电力动态碳排放责任因子”激励用电终端进行自律式调节的方法。首先,给出这种方法的基本原则;然后,具体讨论碳排放责任因子的计算方法,再利用电网的实际运行数据说明这种确定电力动态碳排放责任因子方法的有效性和可持续性;最后,通过案例分析建筑等用电终端的灵活性调节潜力。该文提出的电力动态碳排放责任因子,为新型电力系统实现与海量用户侧灵活可调资源间的实时互动提供了新的思路,未来将进一步完善其政策、理论及实际实施等多方面的工作。

我国高速铁路与民航客运碳排放因子及其影响因素研究

针对高铁与民航碳排放测算可比性较低的问题,首先建立考虑发电与炼油过程的高铁与民航两种客运方式碳排放因子的测算框架与数学模型.其次采用我国目前高速铁路与民航的实际参数,计算两种方式的碳排放因子,并与西方部分发达国家的测算结果进行对比分析.最后基于两种方式碳排放因子值的影响因素分析,提出降低我国高铁与民航碳排放的主要方向.研究结果表明:考虑发电与炼油过程时,民航的碳排放因子约为高铁的3.6~3.9倍.我国高铁碳排放因子由于发电结构原因高于法国、日本与德国;轨道、桥梁、路基、隧道、电气化、车站及动车组等设施设备的更新维护使高速铁路碳排放因子增长约16%;我国民航碳排放因子因客座率高、平均运距大而低于美国、英国与日本;炼油过程与机场碳排放分别约占民航总碳排放的9.4%与4.6%.未来我国高铁的降碳方向为发电结构改善,而民航的降碳方向主要为航空燃料技术的革新.

混凝土复合材料碳排放因子测算方法研究

计算建材生产阶段的碳排放量是完善全生命周期碳排放计算体系,实现建筑业低碳转型的关键环节。基于碳排放因子法,对混凝土的碳排放因子进行研究与测算,总结了混凝土复合材料碳排放因子的测算思路与测算方法,有助于各强度等级及配合比的混凝土碳排放因子的快速查询,同时该测算方法为其他复合材料的碳排放因子测算提供了参考。

计及大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型研究

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内电网分为多个等级,每个等级包含多个供电区域,基于电力生产和消费守恒和省间、省内各级各区域电网间交换电量的平衡关系,提出根据消纳电量所属区域的火、水、风、光等不同种类发电量比例计算的省内大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型。分别构建省内总发电量及各类型发电量计算模型、输送至外省各类型发电量的计算模型和省内各级电网各区域内各类型发电量计算模型,推导省内各级电网各区域供电综合碳排放因子和碳排放量的计算模型。案例计算表明,该文所提分级分区的方法和所构建各电量的计算模型是有效合理的。

面向碳达峰碳中和的电网碳排放因子改进计算方法

精准、客观、有效的碳排放核算方法是服务碳达峰碳中和、支撑科学碳减排决策的迫切需要。当前电力用户的间接碳排放被纳入多个省级碳排放试点市场,同时也是各级行政机构进行碳排放统计核算的重要来源,因此电网碳排放因子事关国家碳减排工作大局,根据新形势需要及时完善电网碳排放因子计算方法意义重大。首先论述了电网碳排放因子概念和应用范围,随后梳理了国际典型电网碳排放因子发展现状,基于目前国内常用电网碳排放因子计算方法,从核算周期、核算范围等方面提出了优化建议,重点从有效衔接绿色电力消费的角度,设计了考虑绿色电力消费影响的电网碳排放因子改进算法。算例分析表明,所提改进算法能够更准确反映用户用电行为产生的间接碳排放水平,也能更有效促进绿色电力消纳发展。

电网碳排放因子研究方向与应用需求的演变进程

电网碳排放因子是温室气体核算体系中非常重要的一部分,对于减缓气候变化和实现碳中和具有至关重要的作用。当前,针对电网碳排放因子核算的研究已经向着更为准确、区域更为细化、且更具有时效性的方向发展。该文总结了温室气体核算体系关于电网碳排放因子的需求演变以及国内外企业常用的标准和选择方法,介绍了欧美政府现阶段采取的电网碳排放因子计算方法及需求演变,探讨了关于电网碳排放因子的研究进展和应用情况。针对美国和欧洲地区,分别介绍了斯坦福大学、加州大学戴维斯分校、美国国家可再生能源实验室等知名研究机构的典型科研进展。此外,还探讨了欧美公司在电网碳排放因子计算方法及应用场景方面的创新,包括宾夕法尼亚-新泽西-马里兰电力市场公司(Pennsylvania-New Jersey-Maryland Interconnection,PJM)、新英格兰独立系统运营商(Independent System Operator-New England,ISO-NE)、Watt Time等公司已经推出的电网碳排放相关应用与产品。最后,该文指出了我国开展分时分区电网碳排放因子研究与应用的必要性,并提出了相应建议,为我国电网碳排放因子的进一步研究和标准制定提供参考。

预制混凝土构件碳排放因子全因素计算研究

文中基于京津冀地区25家企业37个工厂的统计数据,系统研究了装配式建筑预制构件中建筑材料的隐含碳排放、能源消耗和运输的直接碳排放规律;建立了预制构件全因素碳排放计算模型;依托某大型企业百余万立方米预制构件供应数据,计算了典型预制构件的碳排放因子,并分析了其碳排放规律:与能源消耗和运输直接碳排放相比,预制构件中建筑材料产生的隐含碳排放更为突出,平均占比约85%,且混凝土强度越高,碳排放越大;能源消耗直接碳排放平均占比略大于9%;运输直接碳排放平均占比接近5%。建筑材料碳排放量中钢筋、水泥和钢模具的碳排放之和占总量的80%~90%。热养护环节能源碳排放量占生产阶段能源碳排放总量的60%左右。基于运输碳排放模型,计算得到京津冀地区为北京市供应预制构件的企业平均运距约134 km。建议各企业应从选用减碳建材、深化设计和优化生产工艺、改用绿色能源新型运输车等多方面综合研究减碳措施。文中研究成果可为装配式建筑碳排放计算提供典型数据与理论基础,有力促进装配式建筑绿色低碳可持续发展。

2005—2035年全国电网碳排放因子的计算与预测

为解决全国电网碳排放因子数据更新滞后、计算方法不明确等问题,提出一种基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)碳核算法的全国电网碳排放因子计算方法。IPCC碳核算法涵盖了火力发电的25种能源。首先,计算2005—2022年全国电网碳排放因子;其次,通过对比全国电网碳排放因子的计算结果与官方公布数据,检验该方法的准确性,两者平均偏差仅为1.45%;最后,在基准情景、低碳情景和强化情景下,对2023—2035年的碳排放因子进行预测。2035年碳排放因子在3种情景中分别下降至0.5064,0.4807,0.4438 kg/(kW·h),电力低碳化水平持续提高。该计算方法具有较高的准确性,可动态反映我国电力结构的现状及变化趋势,为准确评估企业用电实际碳排放提供有力支撑。

我国民航客运碳排放因子及影响因素研究

针对民航碳排放问题,对民航客运碳排放影响因素进行研究,构建飞机碳排放因子模型,选取保有量较高的典型机型进行实证研究,分析机型大小、航程、客座率、经停次数对碳排放因子的影响.研究结果表明:飞行器技术提升、客座率、平均运距、大型飞机的比例上升,我国民航客运碳排放因子呈下降趋势;仅改变航程时,碳排放因子随航程增加而下降,2 000 km航程下典型机型A330、B787、A321、B737满载且以额定巡航速度飞行的碳排放因子较800 km下降13%~22%;仅改变经停次数时,碳排放因子随经停次数增加而增大,且大型飞机经停的碳排放因子增幅更大,1 000 km航程下,A330、A321满载时经停1次碳排放因子较直达时分别增加约31%、19%;经停导致的碳排放因子上升可由经停带来的客座率提升抵消,为保持碳排放因子保持不变,大型飞机所需客座率上升的比例更高,1 500 km航程下,直达航班客座率为50%时,A330、A321机型经停1次的客座率需要分别达到62.1%、57.7%,才能使经停航班的碳排放因子与直达航班保持一致;从碳排放角度考虑,中型客机比大型客机更适合开行经停航班.

计及动态碳排放因子的多H_(2)-IES双层优化运行方法

在“双碳”目标背景下,能源系统的低碳转型是其未来的发展方向.近年来,高热值、低污染的氢能受到广泛重视.基于碳排放流理论提出一种计及动态碳排放因子的多含氢综合能源系统(H_(2)-IES)双层优化运行模型.在上层模型中,上级能源网基于效益最优原则建立经济调度模型,确定各园区的能源价格与碳排放因子并下发给下层;在下层模型中,基于纳什谈判理论建立了多园区低碳合作运行模型,并采用自适应交替方向乘子法分布式求解,确定各园区的能源需求量并反馈给上层;所提模型在多次迭代互动中实现上下层协同优化.为了实现对多园区合作收益的合理分配,提出一种基于综合议价能力的收益分配方法.算例分析表明,该双层优化方法可实现上下层间的协同运行,同时兼顾多园区运行的低碳性与经济性,通过合理分配合作收益,保证园区参与合作的积极性.

城市道路施工阶段碳排放因子与估算方法研究

为践行“双碳”目标,亟需开展城市道路施工阶段碳排放因子与估算方法研究。对估算城市道路施工阶段碳排放的适用方法、因子、技术方案进行总结、分析,梳理形成可动态更新因子的分工序城市道路施工阶段碳排放估算方法,为城市道路施工阶段碳排放标准化统计、核算、评估提供有益的前期研究,助力城市道路建设“双碳”战略实施。

2005—2021年区域和省级电网碳排放因子研究

区域和省级电网碳排放因子是企业用电间接碳排放核算的重要基础,但官方数据存在时间不连续和较长滞后的问题。文中采用国家发改委公布的区域和省级电网碳排放因子计算方法,对2005—2021年电网碳排放因子进行计算。通过对比官方数据,验证了计算结果准确性,深入研究电网碳排放因子的分布特征、变化趋势及其差异,并对两种电网碳排放因子进行应用场景分析。结果表明,区域电网碳排放因子的空间分布呈东北高、西南低,省级电网碳排放因子的空间分布呈东部高、中西部低,2005—2021年整体呈下降趋势,但地区间低碳发展的不均衡加剧。各省发电结构与输入电力来源不同导致省级电网碳排放因子与所在区域电网的碳排放因子存在较大差异,东部和中部省份的省级电网碳排放因子显著高于区域电网,西部省份相反。为提升行业企业电力碳排放核算准确度,优先选择省级电网碳排放因子;为评估同一区域内各行业企业的减排成效,应避免各省电力差异导致的不公平问题,优先选择区域电网碳排放因子。

基于碳排放因子的校园碳排放计算与减排措施分析

近年来,由于大量温室气体排放,导致全球气候变化,校园在减少碳排放中起着至关重要的作用。首先介绍了减少碳排放的意义,然后通过整理校园碳排放清单计算了碳排放量,同时分析了绿色植物固碳能力,制定一系列针对校园的节能减排措施,以及基于碳排放管理制度制定评价指标。通过开展教育活动,促进校园全体成员参与减排行动,实现可持续发展目标。

国内外电网碳排放因子计算标准规范分析

电力行业碳排放量约占全国总碳排放量的36%,电力行业碳减排对“双碳”目标的实现至关重要,电网碳排放因子是计算范围二用电间接碳排放量的关键指标。影响电网碳排放因子的信息-物理-社会各维度因素众多,且国内外国情政策不同,导致计算电网碳排放因子的标准规范存在差异。目前国际上尚未有公认的计算电网碳排放因子的标准规范,而随着中国“双碳”目标的提出,碳边境调节机制(Carbon Border Adjustment Mechanism,CBAM)将间接碳排放纳入考虑等问题的出现,需尽快建立国际公认同时适用于中国发展的计算电网碳排放因子标准框架。通过总结目前国内外电网碳排放因子计算的标准规范,并使用中国2021年统计数据、中间年预想数据、2050年预想数据设置仿真场景,计算分析区域间碳排放责任转移及绿色权益转移对区域电网碳排放因子计算结果的影响。

电网平均碳排放因子统计核算方法综述

科学设计电网平均碳排放因子核算方法是支撑国家构建统一规范的碳排放统计核算体系的一项基础性工作。本文旨在优化我国电网平均碳排放因子测算方法以及管理模式,通过对美国、英国及欧盟电网平均碳排放因子管理经验的梳理与对比分析,对国内现行电网平均碳排放因子的管理规范性、数据滞后性及精确性进行总结,并兼顾公平性与可操作性,提出考虑绿色电力环境价值的电网平均碳排放因子优化管理模式,从实际应用层面优化电网平均碳排放因子的精细化核算方法以及更新发布机制。

基于混合算法的初级能源因子和碳排放因子计算策略

随着能源领域供给侧结构性改革不断深化,新能源得以发展,但我国仍以煤炭等化石燃料作为主要能源。为了探究碳达峰能源目标背景下能源消费结构对碳达峰的影响,提出了一种基于过程/输入—输出混合算法的初级能源因子(Primary Energy Factor,PEF)和碳排放因子(Carbon Emission Factor,CEF)计算策略。使用3种方法进行计算,研究传递能量转化为一次能源的效率,使用初级能源因子,研究能量传递时发生的所有直接和间接的能源使用和损失,以避免传统算法分析中存在的能源重复计算的问题。探讨能源消费碳排放驱动因素,以期为区域碳排放和经济协调发展决策提供借鉴。

我国主力堆型核电生命周期碳排放因子核算研究

基于生命周期一般模型,构建包括燃料周期和电厂周期的核电生命周期模型,设计碳排放因子核算方法,基于CNP1000、华龙一号、CNP650、AP1000、VVER等五种主力堆型的建设、设施设备、发电运行的能源消耗等生产数据,计算核电生命周期碳排放因子为10.86~15.41g CO_(2)/kW·h,验证了核算方法的有效性。

基于多维数据与深度学习的区域发电碳排放因子预测研究

在碳交易背景下,对电力企业进行实时、准确、全面的碳排放计量是开展发电结构调整、技术创新、供需联动、碳交易等工作的基础。受制于数据采集与传输系统的限制,动态碳排放因子的测算与预测目前仍难以完全实现。采用深度学习方法,将双重注意力机制与传统的门控循环单元(GRU)神经网络融合,构建了GRU-Attention预测模型。以合肥市2022年的电力数据为样本,结合合肥市平均气象数据,对GRU模型、长短时记忆(LSTM)模型、基于双重注意力机制的LSTM-Attention模型和GRU-Attention模型进行训练,以实现小时级别的碳排放因子预测。利用不同的评价指标对4种预测模型进行对比,与GRU,LSTM,LSTM-Attention模型相比,GRU-Attention模型预测精度更高,有助于实现发电碳排放因子的中长期预测。

再生混凝土碳排放因子研究

定义了再生混凝土碳排放因子的计算边界,提出了再生粗骨料混凝土(RAC)、再生细骨料混凝土(RFC)、再生粉混凝土(RPC)碳排放因子的计算方法,分析了再生材料取代率与混凝土强度等级对再生混凝土碳排放因子的影响。通过实际案例计算了再生粗骨料混凝土建筑相较于普通混凝土建筑减少的碳排放量,分析了再生混凝土结构的碳排放优势。结果表明:随着再生粗骨料取代率升高,RAC碳排放因子可降低15%;随着再生细骨料取代率升高,RFC碳排放因子可降低8.6%;随着再生粉取代率升高,RPC碳排放因子可降低26.3%;强度C45的RAC碳排放因子高于强度C30的RAC可达11.7%;强度C45的RFC碳排放因子高于强度C40的RFC可达39%;强度C45的RPC碳排放因子高于强度C30的RPC可达10.9%;随着混凝土强度等级从C30提高到C45,碳排放因子逐渐提高;在“建材生产+结构运营”边界内,RAC建筑相较于普通混凝土建筑减少了1.75%的碳排放,就拆除项目而言,避免建筑固废运输与填埋减少的碳排放是“建材生产+结构运营”边界内减少碳排放的3.32倍,这是再生混凝土建筑为环境带来有利影响的主要原因。