近期,随着全球对气候变化的高度关注,碳中和目标愈发凸显其重要性。据《百万亿双碳产业,谁是碳中和独角兽?》的调查显示,2060年,碳监测市场总规模有望接近千亿元。这一前景引发了行业内外的广泛关注,相关政策与技术也逐步成熟,推动着碳监测市场的迅猛发展。
碳监测市场的蓬勃发展
数据表明,我国已有15个省市发布了碳监测规划,清晰地展示了碳监测在政策层面的重要地位。此外,生态环境监测司副司长蒋火华在5月31日表示,将启动碳监测评估第二阶段试点工作,并拓展至火电、钢铁等行业,进一步凸显了碳监测领域的迫切需求。
各类动态信息均预示着千亿市场的迅猛爆发,碳监测正成为实现碳中和目标的关键一环。而为了更好地理解碳监测,全面了解其概念、技术、标准等关键要素显得尤为重要。
碳监测的多重层面
碳监测是通过综合观测、数值模拟和统计分析等手段,获取温室气体排放、环境浓度、生态系统碳汇等关键信息,为应对气候变化提供决策依据。从大气温室气体监测到海洋与滨海湿地碳源汇监测,碳监测涵盖了多个层面,为制定科学的碳减排措施提供了重要数据支撑。
碳监测关键要素解析
在碳监测领域,关键要素包括标准、政策、概念、种类、技术系统等。在标准方面,已经有多项国家、地方、行业和团体标准出台,规范了碳监测的实施和数据报告。政策层面的支持也是推动碳监测市场快速发展的关键驱动力,各级政府的政策引导和支持,为市场的健康发展提供了有力保障。
此外,梳理碳监测的概念、种类和技术系统,有助于建立更全面的认知。从生态系统碳汇监测到大气温室气体监测,从碳遥感监测到海洋与滨海湿地碳源汇监测,碳监测涵盖了多个领域,综合应用不同手段,实现多尺度的监测与分析。
展望未来
碳监测作为碳中和路径上的关键一环,将继续受到广泛的关注和投入。随着技术的进一步成熟和政策的不断完善,碳监测市场将进一步壮大,为实现碳中和目标提供坚实的数据基础。同时,行业从业者也应深入了解碳监测的相关知识,掌握不同层面的监测手段和方法,为推动碳中和进程贡献自己的一份力量。
不管你对碳监测了解多少,下面这份碳监测知识大全都能帮你建立起对碳监测行业与技术的全面认知。
以下为部分内容截图:
文章目录
1、碳监测标准
2、碳监测政策
3、碳监测概念
4、碳监测种类
5、碳监测系统
6、碳监测案例
01
碳监测标准
汇总了26项碳监测标准,其中国家标准5个,地方标准1个,行业标准7个,团体标准13个。
接下来将为大家介绍一下目前比较重要,企业应用较多的3项标准:
1、《火力发电企业二氧化碳排放在线监测技术要求》
标准编号:T/CAS 454-2020
发布单位:南方电网
标准规定了火力发电企业碳排放在线监测系统中的主要监测项目、性能指标、安装要求、数据采集处理方式、数据记录格式以及质量保证等,适用于火力发电企业产生的二氧化碳排放量的在线监测。
同时,采用化石燃料,如煤、天然气、石油等,为能源的工业锅炉、工业炉窑的二氧化碳排放量在线监测可参照执行。 标准为企业新型碳排放在线监测系统的开发,碳排放核算方法的优化提供了技术支持,为火力发电企业实现绿色减排和可持续发展提供参考。
2、《固定污染源碳排放(CO2、CO、CH4)在线自动监测系统技术要求》
标准编号:2022征求意见稿
发布单位:中绿环保科技股份有限公司
标准规定了固定污染源烟气(CO2、CO、CH4)在线自动监测的组成结构、技术要求、性能指标和检测方法,适用于固定污染源烟气在线自动监测的设计、生产和检测。
3、《火电厂烟气二氧化碳排放连续监测技术规范》
标准编号:DL/T2376—2021
发布单位:国家能源局
标准为电力行业标准,规定了火电厂烟气二氧化碳排放连续监测系统的组成和功能、技术性能、监测站房、安装、调试检测、技术验收、运行管理及数据审核和处理的有关要求,适用于火电厂固定源烟气二氧化碳排放连续监测系统。
02
碳监测政策
汇总了3项国家政策,12项省级政策,2项市县级政策。
“十四五”生态环境监测规划
生态环境监测规划纲要(2020-2035年)
碳监测评估试点工作方案
十四五”山西省细颗粒物与臭氧协同控制监测网络能力建设实施方案
安徽省“十四五”生态环境监测规划
河北省生态环境监测“十四五”规划
黑龙江省“十四五”细颗粒物与臭氧协同控制监测网络能力建设方案
湖北省“十四五”生态环境监测规划
吉林省“十四五”生态环境监测规划
江苏大气污染源工况用电在线监测技术规范
江苏省生态环境监测条例
江苏污染源自动监控系统数据传输扩展协议技术规范
南京市环境自动监测监控管理办法
宁夏回族自治区生态环境监测“十四五”规划
青海省“十四五”生态环境监测规划
山东省“十四五”生态环境监测规划
山东省水泥行业超低排放评估监测技术指引
陕西省推进生态环境监测体系监测能实施意见
重庆市生态环境监测“十四五”规划
湖南关于深化生态环境监测改革实施意见
四川省“十四五”生态环境监测规划
03
碳监测概念
碳监测通过综合观测、 结合数值模拟、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等碳源汇状况及其变化趋势信息,为应对气候变化研究和管理提供服务支撑。
主要监测对象为《京都议定书》和《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)。
排放源监测主要指通过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排放量进行监测的行为。
二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)等温室气体排放与大气污染物排放具有同根、同源、同过程的特点,统筹温室气体与大气染物排放监测,夯实温室气体排放监测基础,有助于评估与验证温室气体核算方法和排放因子的科学性,支撑建立符合中国实际情况的温室气体核算体系;同时,也可以丰富我国碳排放交易中排放量的确定方法,推动企业碳排放与污染物排放的协同监测监管。
二氧化碳排放主要源自能源活动和工业过程,其中固定源燃料燃烧占比约85%,其余为建材、冶炼等环节贡献。二氧化碳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监测,实时连续监测二氧化碳的排放量变化情况,该技术在美国、欧盟已有成熟应用,在我国处于试点研究阶段。
04
碳监测种类
一、生态系统碳汇监测
1、对土地生态类型及变化进行监测;
2、开展生态地面监测,在生态系统样地对生物量、植物群落物种组成、结构与功能进行监测。
二、大气温室气体监测
大气中的温室气体浓度升高是造成全球气候变暖主要原因。从上个世纪六十年代前后,国内外开始监测大气中的温室气体浓度,逐步形成了全球-区域-国家-城市等不同尺度的监测网络。
目前,世界气象组织(WMO)组建了全球最大、功能最全的国际性大气温室气体监测网络(GAW),通过31个全球大气本底站、400多个区域大气本底站以及飞机和轮船上携带的二氧化碳探测仪测得的数据整合而得全球温室气体浓度生态环境部依托国家背景站初步建立了覆盖我国大部地区的温室气体本底浓度监测网络,在福建武夷山、内蒙古呼伦贝尔、湖北神农架、云南丽江、广东、南岭、四川海螺沟、青海门源、山东长岛、山西庞泉沟、海南西沙和南沙等11个站开展了温室气体监测。
三、碳遥感监测
卫星、无人机、走航、地基遥感监测是获取大气中温室气体浓度及其排放来源的重要技术手段。
1、卫星遥感监测
以遥感卫星为平台,在几百公里甚至更远距离外的太空,可以实现对地球大气的大范围观测。二氧化碳、甲烷等温室气体拥有独特的光谱特性,就像我们每个人都有独一无二的指纹。利用温室气体的指纹光伏,就能从卫星的观测数据里获取温室气体浓度分布。因此,可以用卫星来捕捉温室气体的含量及变化。
目前,国际上用于监测温室气体的在轨卫星,国外主要有美国的OCO卫星、日本的GOSAT卫星、欧洲的Sentinel-5P卫星、加拿大的GHGsat卫星等,其中GHGsat具有几十米的高空间分辨率可以有效监测甲烷等异常排放源。我国主要有碳卫星、高光谱观测卫星和大气环境监测卫星等。
2、无人机监测
利用无人机飞行平台搭载高精度温室气体监测设备,可实时、动态获取局部或广阔区域的温室气体三维浓度分布情况。结合气象要素监测及碳排放反演模型,可进一步开展区域碳排放量评估。
3、走航监测
利用温室气体走航监测车搭载高精度高灵敏度温室气体探测设备,可实现城市、工业园区、重点企业的温室气体(CO2、CH4、N2O等)在线监测评估,精准定位排放源,快速高效服务温室气体控排监管。
4、地基遥感监测
通过在监测区域边界处布设地基高分辨光谱仪监测站点,结合实地的地形、地貌及风速、风向等信息,可监测重点企业及排放区域的温室气体柱浓度并估算其碳排放量。利用地基遥感高精度温室气体柱浓度监测结果可对卫星遥感监测产品进行精度验证。
四、海洋与滨海湿地碳源汇监测
1、海洋碳库
海洋对于减缓气候变化具有举足轻重的作用。海洋碳库约是陆地碳库的20倍,且海洋碳储藏时间尺度比陆地生态系统长的多。全球大洋吸收了工业革命以来人类排放CO2总量的1/3,目前每年从大气吸收CO2达20亿吨,约占全球CO2排放量的1/4。海洋吸收CO2的主要机制包括“溶解度泵”、“碳酸盐泵”、“生物泵”及“微型生物碳泵”。
目前海洋碳监测的手段日益多元化,可通过船基航次调查、浮标原位长期监测及遥感卫星反演等多种方式共同进行、相辅相成。
现有监测结果表明,我国监测海域总体吸收大气CO2,全年表现为大气CO2的弱汇,吸收强度由冬季到春季逐渐减弱,夏季和秋季则转换为向大气释放CO2,表层海水温度、长江等冲淡水输入、生物活动以及强烈的水体垂直混合作用是影响监测海域大气CO2源汇格局变动的重要因素。
2、滨海湿地碳库
滨海蓝碳广义上指盐沼湿地、红树林和海草床等海岸带高等植物以及浮游植物、藻类和贝类生物等,在自身生长和微生物共同作用下,将大气中的CO2吸收、转化并长期保存到海岸带底泥中的这部分碳,以及其中一部分从海岸带向近海大洋输出的有机碳。
滨海湿地类型中的红树林、盐沼湿地和海草床是公认的三大滨海蓝碳生态系统。相比于陆地生态系统的碳汇作用,海洋生态系统的碳汇具有碳循环周期长、固碳效果持久等特点。
涡度相关观测技术和理论的不断发展为探讨生态系统尺度的CO2和CH4交换的时空变化提供了新途径,成为长期测算生态系统碳通量最可靠和切实可行的方法,被认为是现今能直接测定陆地生态系统与大气间物质与能量交换通量的标准方法。
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