市政基础设施建设阶段碳排放计算方法及应用

摘要

随着环境问题的日益恶化，各国采取了节能减排措施，我国计划到2020年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40％-45％。市政基础设施建设消耗大量资源和能源，产生大量碳排放，因此其碳减排是我国整体碳减量计划的重要方面，市政基础设施建设碳排放的量化是寻求基础设施建设低碳发展路径的基础，实现“低碳经济”和“低碳城市”的关键之一，为此需要确立市政基础设施建设阶段碳排放的计算方法。
　　 目前国际上常用的碳排放核算标准有GHG议定书、ISO14064标准和PAS2050规范，比较分析三者应用范围和核算原理的基础上，应用英国标准协会颁布的PAS2050规范建立了市政基础设施建设阶段碳排放的计算流程，进一步确定碳排放系统边界和碳排放源;对现有碳排放计算方法的优缺点和适用范围进行比较，选取排放系数法作为市政基础设施建设阶段碳排放的计算方法，并根据市政基础设施活动过程，建立了“建材生产、建材运输、建造施工和施工废弃处置”四阶段碳排放计算模型;通过文献研究法和调查法确定碳排放模型所需要的各种基础系数，如建材回收系数、损耗率和运输距离，并提出基于生产物料清单的建材生产碳排放因子确定方法，通过数据演算得出钢材和水泥排放因子，对于无法获取生产物料清单的建材，通过整理和分析国内外已有的研究结果确定其排放因子，建立了常用能源和建材碳排放因子数据库;碳排放计算模型最后得到了计算机的实现，以C#和VisualStudio为开发平台，编制了能与造价管理软件对接、适用于市政基础设施建设阶段的碳排放计算软件，可以生成包含碳排放总量和明细的碳排放报告;最后以苏州市A道路工程进行案例分析，结果表明建材生产阶段的碳排放占总排放的89％，这说明低碳环保的建材使用将会对减排具有重要贡献意义。
　　 本研究提出的碳排放计算模型和设计的碳排放计算软件，对于各类市政基础设施都具有良好的适用性，在政府部门制定低碳减排目标、实现低碳城市的过程中具有切实可行的意义。

目录

声明

摘要

图表目录

1 引言

1．1 论文选题背景

1．1．1 国际国内应对气候变化现状

1．1．2 总课题立项

1．1．3 本文选题

1．2 国内外研究现状

1．2．1 市政基础设施低碳化的研究现状

1．2．2 碳足迹概念及其应用的研究现状

1．2．3 碳排放因子的研究现状

1．2．4 碳排放计算与评价的研究现状

1．3 本文研究内容与研究意义

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究意义

1．4 研究方法和技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

2 市政基础设施建设阶段碳排放的基础问题研究

2．1 国际碳排放核算标准

2．1．1 GHG议定书

2．1．2 ISO 14064标准

2．1．3 PAS 2050规范

2．2 市政基础设施建设阶段碳排放核算标准的选择

2．2．1 核算标准对比分析

2．2．2 选择PAS 2050规范作为核算标准的可行性论证

2．2．3 基于PAS 2050规范的核算流程

2．3 基于PAS 2050规范的市政基础设施建设阶段碳排放边界确定

2．3．1 计算对象

2．3．2 过程图绘制与系统边界的确定

2．3．3 评价指标

2．4 基于PAS 2050规范的市政基础设施建设阶段碳排放源分析

2．4．1 我国市政基础设施建设阶段碳排放特点

2．4．2 市政基础设施建设阶段碳源分类

2．4．3 市政基础设施建设阶段碳排放构成

3 市政基础设施建设阶段碳排放计算模型

3．1 市政基础设施建设阶段碳排放计算方法

3．1．1 碳排放计算方法比较分析

3．1．2 市政基础设施建设阶段碳排放计算方法的确定

3．2 市政基础设施建设阶段碳排放计算模型

3．2．1 碳排放总量

3．2．2 四阶段计算模型

3．2．3 碳排放因子的确定方法

3．3 碳排放计算模型的实现思路

3．3．1 直接应用造价管理软件计算碳排放

3．3．2 自行编制软件计算碳排放

3．3．3 四阶段碳排放到建材能源两大类碳排放的转换

4 模型中参数的确定

4．1 活动数据的确定

4．2 基础系数的确定

4．2．1 建材的回收系数

4．2．2 建材的损耗系数

4．2．3 运输距离

4．3 排放因子的确定

4．3．1 能源排放因子

4．3．2 建材排放因子

5 基于C#的碳排放计算软件的设计和实现

5．1 碳排放计算软件的开发平台及特点

5．1．1 开发平台

5．1．2 碳排放计算软件的特点

5．2 碳排放计算软件的实现功能与关键技术

5．2．1 碳排放计算软件的实现功能

5．2．2 碳排放计算软件采用的关键技术

5．3 碳排放计算软件的设计和实现

5．3．1 主界面的设计和实现

5．3．2 项目基本资料管理的设计和实现

5．2．3 碳排放计算的设计和实现

5．3．4 排放系数数据库管理的设计和实现

5．3．5 成果输出及程序退出的设计和实现

6 应用实例

6．1 工程概况

6．2 目标、系统边界和碳源的确定

6．3 碳排放计算

6．3．1 数据来源

6．3．2 应用碳排放计算软件计算A道路工程建设碳排放

6．4 结果分析

6．5 实际应用需要注意的问题

7 研究成果及应用前景

7．1 研究结果与结论

7．2 本文研究的创新点

7．3 应用前景与不足

致谢

参考文献

附录Ⅰ 苏州市A道路工程材料用量表

附录Ⅱ 主要的程序代码

作者简介