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碳排放遥感监测方法是什么?

作者:成老师 发布时间:2022-10-08 16:51

  2022年3月14日,生态环境部公开了部分核查机构协助企业进行碳排放报告数据弄虚作假、核查流程不规范等典型问题案例。这意味着当下核查机构的独立性亟待改善,相关部门应出台相关政策法规明确核查机构的核查任期、核查费和非核查业务等多个方面的规范。

碳排放遥感监测方法

  该方法对研究区的土地覆盖进行分类,反演研究区的地表温度,模拟研究区的碳排放空间分布,对模拟出的研究区碳排放的值和空间位置进行修正。在对研究区的土地覆盖进行分类的步骤中,首先采集TM6多光谱波段数据bandl、band2、band3、band4、band5、band7和DEM数据,并计算反映纹理特征的各特征因子,将计算得到的各特征因子与TM6多光谱波段数据和DEM数据作为特征层;然后利用研究区的TM假彩色合成图像和地图选择研究区样本点;最后基于样本点数据在各个特征层上的统计数据,对研究区进行土地覆盖分类。基于样本点数据在各个特征层上的统计数据,对研究区进行土地覆盖分类时,采用分类回归树CART算法进行。

  在反演监测区域的地表温度的步骤中,采用单窗算法。在模拟城市的碳排放空间分布的步骤中,采用基于遥感数据的热量空间分布分析方法来模拟城市的碳排放空间分布。采用支持向量机SVM算法,建立研究区样本点的碳排放数据和城市地表温度反演结果的回归模型。

  采用Libsvm软件,建立研究区样本点的碳排放数据和城市地表温度反演结果的回归模型。在对模拟出的研究区碳排放的值和空间位置进行修正的步骤中,以GIS为基础平台,采用改进的高斯模式碳排放扩散修正模型来对模拟出的研究区碳排放的值和空间位置进行修正。

  基于激光诱导击穿光谱法的燃煤电厂碳排放在线监测方法

  该方法通过连续在线测量燃煤含碳量、飞灰含碳量和炉渣含碳量,可计算二氧化碳实时排放,是一种适应我国燃煤电厂实际情况、可连续在线的二氧化碳排放监测方法。从电厂获取已知数据,包括燃煤质量流量、煤种、锅炉型式和燃煤收到基灰分。燃煤质量流量可以采用电容法测量。使用LIBS方法测量样品的碳谱线强度IC、硅谱线强度ISi、铝谱线强度IAl、铁谱线强度IFe。

  根据样品种类(分燃煤、飞灰、炉渣三种)将四种元素谱线强度值代入对应的含碳量线性回归方程(分燃煤、飞灰和炉渣)中,计算出样品的含碳量。将燃煤含碳量、飞灰含碳量、炉渣含碳量、燃煤收到基灰分、飞灰和炉渣的分配比代入碳氧化率的计算公式中,获得燃煤的碳氧化率。基于碳平衡原理,由碳氧化率、燃煤质量流量和燃煤含碳量,计算得燃煤电厂碳排放率和碳排放总量。

  基于遥感、卫星定位导航和无人机的三维空间碳排放监测系统

  基于遥感、卫星定位导航和无人机的三维空间碳排放监测系统中具有:基于卫星GPS定位导航组件、无人机自动驾驶仪组件、碳排放检测传感器组件,集成至电动无人机平台上,与无人机地面指挥控制台组件、组成生态环境立体空间碳排放量监测装置。

  卫星GPS定位与导航实现航线全自动规划,飞行航迹、高度和姿态高精度计算机自动控制。可实时传输测碳数据至地面指挥控制台上生成数据分布图,与无人机的地面碳排放采集点的监测数据进行数据集成,形成按区域、空域、时域形成立体空间碳排放量数据的分布与变化趋势图表,解决地面至3000米各高度层的碳排放监测技术难题,实现碳排放环境的立体空间监测的区域时域空域数值分布可视化。

  基于遥感RS技术的三维6IS引擎的立体空间,通过系统仿真技术,将碳排量监测数据进行三维空间分布可视化,实现区域间各省市区的碳汇交易数据的海量数据立体透视。

  基于物理信息融合技术的建筑预制构件运输碳排放监测电路

  基于物理信息融合技术的建筑预制构件运输碳排放监测电路包括监测控制模块,在该监测控制模块的识别端经识别数据传输电路与RFID识别模块连接,监测控制模块的油量采集端经油量采集数据传输电路与油量采集模块连接,油量采集模块包括油量传感器,该油量传感器经油量信号放大电路,油量信号模数转换电路后与油量采集数据传输电路的油量数字信号输入端连接,油量采集数据传输电路数字信号输出端与所述监测控制模块的油量采集端连接。

  该电路结合实时定位,实现基于运输距离,运输耗能基础上对碳排放实时监测。

碳排放量的核算主要有三种方式:排放因子法、质量平衡法、实测法。

  1.碳排放量核算方法:排放因子法(基于计算)

  特点:

  排放因子法是适用范围最广、应用最为普遍的一种碳核算办法。

  计算公式:

  根据IPCC提供的碳核算基本方程:温室气体(GHG)排放=活动数据(AD)×排放因子(EF)

  其中,

  AD是导致温室气体排放的生产或消费活动的活动量,如每种化石燃料的消耗量、石灰石原料的消耗量、净购入的电量、净购入的蒸汽量等;

  EF是与活动水平数据对应的系数,包括单位热值含碳量或元素碳含量、氧化率等,表征单位生产或消费活动量的温室气体排放系数。EF既可以直接采用IPCC、美国环境保护署、欧洲环境机构等提供的已知数据(即缺省值),也可以基于代表性的测量数据来推算。我国已经基于实际情况设置了国家参数,例如《工业其他行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》的附录二提供了常见化石燃料特性参数缺省值数据。

  适用范围:

  该方法适用于国家、省份、城市等较为宏观的核算层面,可以粗略的对特定区域的整体情况进行宏观把控。但在实际工作中,由于地区能源品质差异、机组燃烧效率不同等原因,各类能源消费统计及碳排放因子测度容易出现较大偏差,成为碳排放核算结果误差的主要来源。

  2.碳排放量核算方法:质量平衡法(基于计算)

  特点:可以根据每年用于国家生产生活的新化学物质和设备,计算为满足新设备能力或替换去除气体而消耗的新化学物质份额。

  计算公式:

  对于二氧化碳而言,在碳质量平衡法下,碳排放由输入碳含量减去非二氧化碳的碳输出量得到:

  二氧化碳(CO2)排放=(原料投入量×原料含碳量-产品产出量×产品含碳量-废物输出量×废物含碳量)×44/12

  其中,是碳转换成CO2的转换系数(即CO2/C的相对原子质量)。

  适用范围:

  采用基于具体设施和工艺流程的碳质量平衡法计算排放量,可以反映碳排放发生地的实际排放量。不仅能够区分各类设施之间的差异,还可以分辨单个和部分设备之间的区别。尤其当年际间设备不断更新的情况下,该种方法更为简便。一般来说,对企业碳排放的主要核算方法为排放因子法,但在工业生产过程(如脱硫过程排放、化工生产企业过程排放等非化石燃料燃烧过程)中可视情况选择碳平衡法。

  3.碳排放量核算方法:实测法(基于测量)

  实测法基于排放源实测基础数据,汇总得到相关碳排放量。这里又包括两种实测方法,即现场测量和非现场测量。

  现场测量一般是在烟气排放连续监测系统 (CEMS)中搭载碳排放监测模块,通过连续监测浓度和流速直接测量其排放量;非现场测量是通过采集样品送到有关监测部门,利用专门的检测设备和技术进行定量分析。二者相比,由于非现场实测时采样气体会发生吸附反映、解离等问题,现场测量的准确性要明显高于非现场测量。

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