時間: 2021-10-22 14:18
來源: 中國固廢網
作者: 何品晶
2021年9月13日,同濟大學環境科學與工程學院何品晶教授,在2021(第九屆)上海固廢熱點論壇上以“固體廢物處理技術碳排放核算方法研究與思考”為題,介紹了碳排放核算方法,及其在固體廢物處理領域的應用研究成果,并對固廢領域未來碳排放研究發展進行前瞻。

同濟大學環境科學與工程學院教授、博士生導師
固體廢物處理與資源化研究所所長
何品晶
在9月13日的2021(第九屆)上海固廢熱點論壇上,何品晶以“固體廢物處理技術碳排放核算方法研究與思考”為題,與參會嘉賓一起探討當下最“時髦”的話題之一--碳排放,重點討論了碳排放核算方法相關內容。
背景討論
何品晶認為,討論碳達峰、碳中和的前提是需要知道到底有多少碳排放了,如何核算,這些問題是目前科研人員最關注的。關于碳排放,學術界目前已經達成一些共識,認為人類活動排放的二氧化碳是導致氣候變化、極端化的主要因素之一,同時人類活動排放的二氧化碳也是全球變暖的主因。國際層面就此開展了一些標志性的工作,比如《京都議定書》、《巴黎氣候協定》等。在1997年,《京都議定書》就提出“碳減排是各國普遍但有區分的責任,發達國家應承擔主要責任”,并提出了碳排放的額度可以進行買賣的碳交易機制雛形。但是,到目前為止,《京都議定書》發揮的作用十分有限。因此,2015年開始有了《巴黎協定》,《巴黎協定》提出的目標是“保證全球升溫小于2度,爭取達到1.5度。使全球碳排放盡快達峰”。

從國內來看,眾所周知,2020年9月22號,習近平主席在第75屆聯合國大會提出“3060”的目標。同年12月12號,在聯合國氣候雄心峰會又進一步提出2030年不單要碳達峰,碳排放強度要較2005年下降65%,非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右。十三屆全國人大四次會議提出,“十四五”期間單位GDP二氧化碳排放降低18%。今年3月15號,中央財經委員會第九次會議指出,碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。今年5月份,國家發改委提出了《投資專項管理辦法》,7月30號,中央政治局提出要以問題為導向,實事求是、尊重規律、循序漸進、先立后破,穩中求進地采取相關措施。這些構成了我國這一階段碳達峰、碳中和工作的背景。
碳排放核算方法
何品晶介紹,目前碳排放的核算方法主要有以下四種:
國家溫室氣體清單(IPCC)指南
首先,是政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在2006年提出了國家溫室氣體清單指南,根據不同層次的數據來源,核算、評估某一個具體過程的碳排放。比如,針對垃圾填埋過程、垃圾焚燒過程,都提出了核算評估的層次選擇決策樹,核算程序相對清晰。

以填埋場的碳排放核算為例,有一些基本的共識。比如,主要的碳排放來源為甲烷(二氧化碳當量25),通過一階動力學模型計算可以核算生活垃圾填埋過程中形成的碳排放量。上述是具體的計算公式。何品晶強調,核算過程中的一些數據是非常個性化的,包括可降解有機碳含量、厭氧條件下可降解的有機碳含量等。若直接采用發達國家(如美國、歐盟等)的數據并不能準確說明我國的實際情況。

另外,以垃圾焚燒碳排放核算為例,目前學術界的共識認為,化石碳的燃燒氧化過程是垃圾焚燒廠碳排放的直接途徑。與垃圾填埋過程碳排放核算類似的是,核算過程中同樣存在大量個性化數據的使用,包括垃圾組分、干物質含量、干物質中的碳含量、總碳中的化石碳含量等。這些高度個性化的數據,在不同的國家,甚至同一國家的不同地區都是不一樣的,相應的碳排放核算結果也會有較大差異。
同樣,在有機質處理過程的碳排放核算中也存在個性化數據的需要。
清潔發展機制(CDM)

第二種核算方法是清潔發展機制。
CDM方法中的核心公式是:
碳排量=基準排放-項目排放-泄露排放
詳細的計算過程和方法可參見圖中公式。它實際上可以認為是IPCC指南方法的繼承與發展。
平衡法(BM)

第三種常見核算方法是平衡法,該方法是由奧地利Fellner團隊開發建立的適合焚燒廠碳排放核算的方法,在歐洲一些國家的焚燒廠中有廣泛的應用。平衡法中,將化石源組分對應的碳排放視為直接的碳排放,主要通過聯立元素、質量、能量等平衡方程組求解的方式進行核算。具體的過程和方法可以參見上圖中的公式。
編輯: 趙凡
