一种用于高校温室气体排放的核算方法及系统

专利2026-03-20  15


本发明涉及温室气体排放核算,尤其涉及一种用于高校温室气体排放的核算方法及系统。


背景技术:

1、国内外现有的技术主要是基于传统数据采集和分析方法的温室气体排放核算技术。这些技术主要依赖于传统的数据采集手段,如手工记录、固定监测点位等,以及基于统计分析的数据处理方法。

2、这些现有技术在技术实质上主要是依赖于传统的数据采集和分析手段,用途是用于对温室气体排放进行核算和监测,以满足环境保护、碳交易等相关政策法规的要求。使用效果方面,这些技术能够对温室气体排放进行一定程度的核算和监测,但在准确性、全面性、效率等方面存在一定的不足。

3、准确性不高:传统方法在数据采集和分析过程中存在一定的误差,无法完全准确地反映温室气体排放情况。

4、不全面和不综合:现有技术无法全面考虑各种温室气体排放因素,缺乏对不同来源排放的综合核算。

5、成本高和资源利用效率低:传统方法在数据处理和分析过程中需要大量人力和物力投入,成本高,资源利用效率低。

6、应用范围小:现有温室气体排放核算方法主要适用于工业、企业生产过程中温室气体的排放核算,针对高校校园生活过程中的温室气体排放核算没有相应的统计方法。

7、为此,本发明提出一种用于高校温室气体排放的核算方法及系统。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种用于高校温室气体排放的核算方法及系统。

2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

3、一种用于高校温室气体排放的核算方法,包括以下步骤:

4、s1:确定排放核算边界及排放源;

5、s2:确定排放类型及相关排放因子;

6、s3:选择计算方法;

7、s4:数据采集与整理;

8、s5:计算各排放环节的排放量、碳补偿量;

9、s6:核算总排放量,评估排放量与吸收量。

10、优选的:所述s5步骤包括以下步骤:

11、s51:计算购入电力产生的温室气体排放:采用计算公式如下:

12、

13、式中e电为购入电力消耗所对应的电力生产环节产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;ad电为购入使用电量,单位为兆瓦时mw·h;efi为温室气体i的区域电网年平均供电排放因子,单位为吨二氧化碳/兆瓦时tco2/mw·h;gwpi为温室气体i的全球变暖潜能值;

14、在供电企业无法提供排放因子的情况下,其公式如下:

15、

16、式中efco2表示二氧化碳的排放量,单位为吨二氧化碳tco2;ad电为购入使用电量,单位为兆瓦时mw·h;cc表示燃料的平均单位热值含碳量,克碳/兆瓦时gc/mwh;of表示燃料的平均碳氧化率;

17、s52:计算购入热力产生的温室气体排放:采取的计算公式如下:

18、

19、式中e热为购入热力所对应的热力生产环节产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;ad电为购入热力值,单位为兆瓦时mw·h;efi为温室气体i的热力排放因子,单位为吨二氧化碳/兆瓦时tco2/mw·h,此数值可由供热企业提供,也可采用ipcc指南中固定源燃烧缺省排放因子对外购热力进行核算;gwpi为温室气体i的全球变暖潜能值;

20、s53:计算校园内燃气燃烧造成的二氧化碳排放:采用计算公式如下:

21、e燃=ad燃·ef

22、式中:e燃为目标高校的燃气燃烧的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;ad燃为燃气燃料的活动数据,单位为吉焦gj;ef为燃气的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳/吉焦tco2/gj;

23、s54:计算校园内交通燃油消耗造成的温室气体排放:采用计算公式如下:

24、

25、式中,e车为校园内机动车排放的温室气体总量,单位为kgco2;adj为校园内机动车车辆燃料j的总消耗量,包括汽油和柴油,单位为千克kg;efi,j为燃料j燃烧产生温室气体i的排放因子,单位为kg/tj;θi为燃料j的净发热值,单位为tj/gg,

26、s55:计算校园垃圾处理产生的温室气体排放:卫生填埋产生的温室气体计算公式如下:

27、

28、式中,e填埋为生活垃圾填埋过程中产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;n1为目标校园的生活垃圾清运后被填埋处置量,单位为吨t;mcf为垃圾填埋的ch4校正因子,其为1;doc为可降解的有机碳分数,其为20%;docf为可降解生物碳实际上转化为co2和ch4的分数,其为50%;f为填埋气中ch4的比例其为50%;gwpch4为温室气体ch4的全球变暖潜能值;

29、生活垃圾焚烧产生的温室气体排放量计算公式如下:

30、

31、式中,e焚烧为生活垃圾焚烧过程中产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;n2为目标校园的生活垃圾清运后焚烧量,单位为吨t;cf为废弃物含碳量比例,其wie20%;fcf为中矿物碳在碳总量中比例,其为39%;ef1为废弃物焚烧炉的燃烧效率,其为95%。

32、填埋生活垃圾回收的ch4焚烧发电的碳补偿按公式计算:

33、

34、式中,e发电为ch4焚烧发电的碳补量,以co2计,kg co2;m为垃圾填埋场填埋气ch4回收量,kg;lhvch4为ch4的热值,50200kj/kg;η为ch4发电效率,取0.22;ef2为电力的碳排放系数;

35、e垃圾=e填埋+e焚烧-e耗电;

36、s56:计算校园污水处理产生的温室气体排放:污水处理产生的温室气体核算包括处理设施电力消耗、化学需氧量cod去除转化产生的ch4和总氮tn去除转化产生的n2o;

37、e污水=ecod+etn-e耗电;

38、s57:计算其他排放过程的温室气体排放量:其公式如下所示:

39、

40、式中e其他为其他排放过程中产生的温室气体排放量,其以co2计,tco2;i为排放活动类型,包括供水、粮食、肉、蛋、奶、蔬菜、水果、纸张、打印、肥料;adi指排放活动对应的活动强度,单位取值依据活动类型而定;efi为排放活动对应的排放因子;

41、s58:计算可回收物和植被的碳补偿量:可回收物核算公式如下所示:

42、

43、式中e回收为可回收物提供的碳补偿量,其以co2计,tco2;i为可回收物类型,包括玻璃、纸张、易拉罐、塑料瓶、瓦楞纸箱、书本、食品饮料包装盒;adi指i类可回收物的回收量,t;efi为可回收物i对应的碳补偿因子;

44、绿化植被提供的碳补偿量计算公式如下:

45、e植被=(δcg-δcl)×3.67

46、式中,e植被为人工林生物量年碳库变化,即碳汇固定的碳量,kg co2;δcg为人工林生物量增长引起的年碳库增加,kg c/年;δcl人工林生物量损失引起的年碳库减少,kg c/年;3.67为碳与二氧化碳转换比例;

47、人工林生物量增长引起的年碳库增加计算公式采用:

48、δcg=a·g·cf

49、式中,a为目标高校内绿色植被的面积,单位为公顷;g为人工林生物量增长量,单位kg/公顷·年;cf为干物质的碳比例;

50、人工林生物量损失主要考虑有机土壤排水年度损失和人工林清除引起的生物量损失,计算公式如下:

51、δcl=a·ef+h·cf

52、式中,ef为当地土壤碳排放因子,单位为kg c/年;h为年度人工林清除量,即校园内每年对植被的修剪量,单位为kg/公顷·年。

53、所述s6步骤中,核算总排放量采用公式e=e电+e热+e燃+e车+e垃圾+e污水+e其他-e发电-e回收-e植被,式中:e为目标高校的温室气体排放总量,以co2计,单位为吨二氧化碳tco2;e电为购入电力消耗所对应的电力生产环节产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;e热为购入热力所对应的热力生产环节产生的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;e燃为目标高校燃气燃烧的温室气体排放量,单位为吨二氧化碳tco2;e车为校园内机动车排放的温室气体总量,单位为千克二氧化碳kgco2;e垃圾为目标高校生活垃圾处置的温室气体排放量总和,单位为吨二氧化碳tco2;e污水为目标高校污水处理产生的温室气体排放量总和,单位为吨二氧化碳tco2;e其他为其他排放过程中产生的温室气体排放量以co2计,tco2;e发电为ch4焚烧发电的碳补量以co2计,kg co2;e回收为可回收物提供的碳补偿量以co2计,tco2;e植被为人工林生物量年碳库变化,即碳汇固定的碳量,kg co2。

54、优选的:所述s53步骤中,ad燃=ncv·fc,式中:ad为燃气燃料的活动数据,单位为吉焦gj;ncv为核算和报告年度内燃气燃料的平均低位发热量,单位为吉焦每标准立方米gj/104nm3;fc为核算和报告年度内燃气燃料的净消耗量,单位为标准立方米104nm3。

55、优选的:所述s53步骤中,式中:ef为燃气燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吉焦tco2/gj;cc为燃气燃料的单位热值含碳量,单位为吨碳每吉焦tc/gj;of为燃气化石燃料的碳氧化率,以%表示;44/12为二氧化碳与碳的相对分子质量之比。

56、优选的:所述s54步骤中,车辆燃料总消耗量通过校园内机动车车次与平均每公里消耗燃料值间接计算,其公式如下:

57、

58、式中,adj为校园内机动车车辆燃料j的总消耗量,包括汽油和柴油,单位为千克kg;nj为燃烧j燃料的机动车在目标校园核算和报告年度内通行的车次总数;gj为燃烧j燃料的机动车在校园内平均车次行驶过的公里数,单位为公里/辆次;fj为燃烧j燃料的机动车平均每公里耗油量,单位为kg/km。

59、优选的:所述s56步骤中,

60、式中,ecod为污水处理过程中去除cod产生的温室气体排放量,其以co2计,tco2;cod去除为污水处理过程中cod的去除量,单位为mg/l;b0为cod转化为ch4的系数其以ch4/cod计,0.0078t·t-1;gwpch4为温室气体ch4的全球变暖潜能值,取值28。

61、优选的:所述s56步骤中,

62、式中,etn为污水处理过程中去除tn产生的温室气体排放量,其以co2计,tco2;tn去除为污水处理过程中cod的去除量,单位mg/l;b1为tn转化为n2o的系数,其以n2o/tn计,0.04t·t-1;gwpn2o为温室气体n2o的全球变暖潜能值,取值310。

63、优选的:所述s56步骤中,e耗电,通过s1计算过程进行计算。

64、一种用于高校温室气体排放的核算系统,其包括:

65、数据采集模块,其用于对数据进行采集;

66、输数据处理模块,其对采集的数据进行处理;

67、数据输出模块,其对处理后的结果进行输出;

68、数据储存模块,其对数据和结果进行储存

69、本发明的有益效果为:

70、1.本发明核算方法能够提高温室气体排放的核算准确性和精度。相比于现有技术和核算方法,新方法可以减少误差,提高数据获取的权威性和核算过程的准确度。

71、2.本发明为国内高校校园的温室气体排放量提供了一种全面的核算体系,相较于其他适用于工业企业的生产单位温室气体核算方法,数据选取与计算方法更适合高校内进行核算,专业实用性更强。

72、3.本发明能够更全面地考虑各种温室气体排放因素,包括高校内部不同来源的排放、不同过程环节的排放等,并依据排放类型采取不同的计算方法,从而实现对温室气体排放的更全面、更综合的核算。


技术特征:

1.一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s5步骤包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s53步骤中,ad燃=ncv·fc,式中:ad为燃气燃料的活动数据,单位为吉焦gj;ncv为核算和报告年度内燃气燃料的平均低位发热量,单位为吉焦每标准立方米gj/104nm3;fc为核算和报告年度内燃气燃料的净消耗量,单位为标准立方米104nm3。

4.根据权利要求2所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s53步骤中,式中:ef为燃气燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吉焦tco2/gj;cc为燃气燃料的单位热值含碳量,单位为吨碳每吉焦tc/gj;of为燃气化石燃料的碳氧化率,以%表示;44/12为二氧化碳与碳的相对分子质量之比。

5.根据权利要求2所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s54步骤中,车辆燃料总消耗量通过校园内机动车车次与平均每公里消耗燃料值间接计算,其公式如下:

6.根据权利要求2所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s56步骤中,

7.根据权利要求2所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s56步骤中,

8.根据权利要求2所述的一种用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,所述s56步骤中,e耗电,通过s1计算过程进行计算。

9.一种用于高校温室气体排放的核算系统,其用于实现权利要求1-8任一所述的用于高校温室气体排放的核算方法,其特征在于,其包括:


技术总结
本发明公开了一种用于高校温室气体排放的核算方法及系统,涉及温室气体排放核算技术领域;包括以下步骤:确定排放核算边界及排放源;确定排放类型及相关排放因子;选择计算方法;数据采集与整理;计算各排放环节的排放量、碳补偿量;核算总排放量,评估排放量与吸收量,核算边界包括校园内部核算内容、校园外部核算内容,所述校园内部核算内容包括餐饮、纸张印刷、植物肥料、机动车尾气排放、碳补偿量,所述校园外部核算内容包括供水、供电、热力、燃气消耗量、污水处理、垃圾处理。本发明的核算方法能够提高温室气体排放的核算准确性和精度。相比于现有技术和核算方法,新方法可以减少误差,提高数据获取的权威性和核算过程的准确度。

技术研发人员:孙英杰,韩浩然,卞荣星,杜欣然,高晨琦,牛亚婷,滕晓,高淑丹,王亚楠,王华伟,李卫华
受保护的技术使用者:青岛理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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