一文读懂“碳监测”

随着全球气候变化问题的日益突出,各国对温室气体排放的管控和限制越来越严格,碳监测市场规模也在不断扩大。根据相关研究报告,中国2060年碳碳监测总规模将接近千亿元。

碳监测有助于政府和企业掌握碳排放情况,进而制定更加科学合理的碳排放管控措施;有助于提高企业和公众的环保意识;有助于推动技术创新和产业升级。

什么是碳监测?

碳监测是指通过综合观测、数值模拟、统计分析等手段获取温室气体排放强度、环境中浓度生态系统碳汇以及对生态系统等碳源汇等状况及其变化趋势信息,以服务支撑应对气候变化研究和管理工作的监测行为,包括对温室气体常规或临时数据的收集、监测和计算。

碳监测获取的基础信息包括排放源温室气体的排放强度、环境中温室气体浓度和碳汇状况等三个方面的数据。

碳监测的对象不仅仅是二氧化碳,其主要监测对象包括《京都议定书》和《京都议定书多哈修正案》中规定控制的7种人为活动排放的温室气体,包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟化碳(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)和三氟化氮(NF3)。

为什么要进行碳监测?

二氧化碳等温室气体在大气中形成的温室效应,导致全球范围内的气候变暖,对人类的生产和生活造成了很大影响,通过碳监测活动掌握温室气体浓度水平及其变化趋势,为应对气候变化工作提供数据支持;各国为应对全球气候变化,均制定了温室气体减排政策和目标,为评估政策和目标的有效性,国际上构建了温室气体排放的核算体系,而碳监测是辅助温室气体排放核算体系的重要技术支撑。

开展碳监测主要意义

对接全球大气观测计划,全球气候变化预警与防御,区域碳排放趋势评价,助力“双碳”目标实现,支撑碳排放管理与交易。具体作用是通过碳监测服务国内减排控制,支持督促各层级管理部门落实减污降碳、源头治理要求,支撑国家温室气体清单编制和国际谈判,加强气候变暖对我国承受力脆弱地区影响的观测和评估等。

从监测手段看,温室气体监测包括背景(海洋)站自动监测、地面手工监测、排放源在线监测( CEMS)、卫星遥感监测以及生态调查等。

从监测目的看,包括应对气候变化、参与全球气象观测,掌握重点区域、城市温室气体浓度水平及其变化趋势,掌握重点排放单位温室气体排放状况等。

碳排放监测的方法有哪些?

目前碳排放的监测方法,分为两种。一种是核算法,一种是在线监测法。

核算法也叫物料核算法,目前中国主要采用此方法。核算法是根据煤炭等燃料的使用量多少,来推测出碳排放量。欧洲是核算法和在线监测法并列,美国则重点使用在线监测法。在线监测法也叫CEMS (Continuous Emission Monitoring System),指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测,并将信息实时传输到主管部门的装置。这也就是我国发布的《核算指南》中提及的温室气体量化方法中除了排放因子法、物料衡算法之外的在线监测法。

核算法与CEMS相比,测量误差较大,且容易造假。由于欧美发达国家使用CEMS比较多,碳中和又是发达国家首先提出来的,因此在全球相互协调的大背景下,未来碳排放的监测标准更倾向于CEMS。对于中国来说,今后推广CEMS碳排放监测也是国内未来发展趋势。

碳监测主要包括哪些方面

从源汇角度看,碳监测主要包括温室气体排放强度、环境浓度和碳汇状况等三个方面,分别是对空气中温室气体增加、现状、减少的监测。

温室气体排放强度监测方面,主要指手工或自动监测手段,对能源活动、工业过程等典型源排放的温室气体进行监测的行为。政府层面发布了CO2、CH4、烟气流量等指标的国家标准监测方法,持续推动现场监测和自动监测技术研发和标准化,统一监测评价;

环境浓度监测方面。我国自2008年起陆续建成16个国家背景监测站,其中11个站点能实时监测CO2和CH4,部分背景站还开展了N2O监测。在具备条件的福建武夷山、四川海螺沟、青海门源、山东长岛、内蒙古呼伦贝尔等5个站点完成了温室气体监测系统升级改造,改造后CO2、CH4监测精度达到世界气象组织全球大气监测计划(WMO/GAW)针对全球本底观测提出的要求。此外,2011-2015年在31个省会城市开展了城市尺度温室气体试点监测。

生态系统碳汇监测方面。依靠现有生态监测业务体系,一是建立了土地生态类型及变化监测业务,基于卫星遥感辅助地面校验技术手段,每年完成我国陆域范围内土地利用现状及动态监测。二是探索开展生态地面监测,在典型生态系统布设监测样地,开展生物量、植物群落物种组成、结构与功能监测。

碳排放源的监测主要应用于哪里?

排放源的监测主要分为二氧化碳监测和甲烷监测。二氧化碳(CO2)的排放监测主要依托连续监测技术,即通过对排放口二氧化碳浓度和排气流量开展自动检测,实时连续监测二氧化碳的排放量变化,目前该技术在欧美有成熟运用,在我国处于试点研究阶段。

甲烷排放主要来自于能源生产,比如石油、天然气、煤炭开采过程中的甲烷逃逸,往往依托于挥发性有机物泄露检测协同开展监测,估算泄露排放水平。煤炭井工开采过程中的监测主要采用甲烷连续监测手段开展,露天开采、废弃煤矿和矿后活动多基于产品产量进行估算。

综合考虑,首期试点工作选取对火电行业、钢铁行业重点开展CO2排放监测试点,对石油天然气开采、煤炭开采行业重点开展CH4排放监测试点,对废弃物处理行业统筹开展CO2、CH4和N2O排放监测试点。

 

文章来源于社稳业务咨询

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