清單分析高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)

時(shí)間:2022-10-24 10:00:25

導(dǎo)語:清單分析高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

清單分析高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)

摘要:高速公路運(yùn)營期CO2排放顯著,目前中國尚無全面的高速公路運(yùn)營過程溫室氣體排放評價(jià)體系?;谏芷诶碚撝械?a href="http://www.yuanjingfilm.com/lunwen/gylw/tpflw/201810/681206.html" target="_blank">清單分析,根據(jù)高速公路運(yùn)營過程中的能源活動(dòng)工作分類及植被的碳匯功能劃分了評價(jià)體系邊界,提出了公路資產(chǎn)、養(yǎng)護(hù)維修、交通通行3大板塊碳排放評價(jià)指標(biāo),研究了碳排放指標(biāo)及碳清除量的測算方法,以此為基礎(chǔ)建立了中國高速公路運(yùn)營期碳排放指標(biāo)的綜合評價(jià)體系,為高速公路運(yùn)營期節(jié)能減排績效評價(jià)提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:運(yùn)營期;評價(jià)體系;碳排放;碳清除

在國內(nèi)外,人們對公路工程影響環(huán)境的問題的關(guān)注和重視程度與日俱增。Cross和Hakkinen基于生命周期評價(jià)的理論,分別分析了瀝青道面、水泥混凝土道面在施工過程中的能耗和溫室氣體排放;ZapataP等對瀝青路面和連續(xù)配筋混凝土路面建設(shè)過程的能耗情況進(jìn)行探究;Hwang分析了韓國路面生命周期材料包含原材料生產(chǎn)、施工、維護(hù)和回收階段的生產(chǎn)階段各自的能耗,同時(shí)還對這些階段使用的能源對環(huán)境造成的影響進(jìn)行分析;Pontarollo對貫穿混凝土路面和瀝青路面整個(gè)生命周期中加拿大選擇最低成本所使用的生產(chǎn)材料對環(huán)境構(gòu)成的潛在影響作出了評估。盧海濤在對高速公路全生命周期能耗影響影響進(jìn)行深入研究后,建立了高速公路全生命周期能耗統(tǒng)計(jì)模型,尚春靜等進(jìn)行的公路環(huán)境分析是基于將公路生命周期過程分為4個(gè)階段(原材料生產(chǎn)和加工、公路施工、公路運(yùn)營養(yǎng)護(hù)和拆除回收);潘美萍在構(gòu)建高速公路CO2排放量和能源消耗的計(jì)算模型后,對高速公路相關(guān)產(chǎn)品的碳排放和能源消耗進(jìn)行歸納整合。本文采用生命周期理論中的清單分析,建立一個(gè)全新的評價(jià)體系來評價(jià)高速公路運(yùn)營期的碳排放,通過分析投入使用多年的高速公路在運(yùn)營過程中各工作板塊的能源活動(dòng)情況,在運(yùn)營期評價(jià)邊界內(nèi)選擇各板塊的CO2排放測定指標(biāo),研究排放指標(biāo)的測算方法,以此為基礎(chǔ)建立高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)體系。

1高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)的邊界層次及指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)指標(biāo)體系層次

完整的高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)指標(biāo)體系包括5個(gè)層次,一是高速公路運(yùn)營期碳排放總量,或是作為計(jì)量模型的目標(biāo),即目標(biāo)層;依照不同的分項(xiàng)研究版塊,將目標(biāo)對應(yīng)地分解到不同的分項(xiàng)控制的要求,即準(zhǔn)則層;三是在不同的研究板塊中按照具體的運(yùn)營期內(nèi)的資產(chǎn)分類、工作分類及車型分類,測算各板塊的碳排放,即一級指標(biāo)層;四是在各一級指標(biāo)中按照不同的能耗方式和碳排放源的研究調(diào)查結(jié)果,將各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化,即二級指標(biāo)層;五是基于道路綠地空間中植被的碳匯功能,當(dāng)植被排放的碳量小于植被固定的碳量時(shí),公路運(yùn)營期內(nèi)的碳排放量被抵消的部分,會(huì)在一定程度上影響碳排放總量,所以綠色空間植物碳清除量為減排層.高速公路公路運(yùn)營期內(nèi)各個(gè)工作板塊的碳排放總量和產(chǎn)生的能耗總量數(shù)據(jù)的獲取,基于高速公路運(yùn)營期碳排放評價(jià)體系的構(gòu)建。影響評價(jià)主要考慮運(yùn)營工作分類和綠色空間植物的分布,進(jìn)行各板塊CO2排放總量和CO2清除量的平行對比研究分析,進(jìn)而找到節(jié)能減排的可控點(diǎn),最終為相應(yīng)技術(shù)措施的采取提供參考數(shù)據(jù)。

1.2基于清單的運(yùn)營期碳排放評價(jià)指標(biāo)的確定

(1)資產(chǎn)板塊碳排放評價(jià)指標(biāo)。公路資產(chǎn)板塊主要根據(jù)公路運(yùn)營管理工作職能將公路資產(chǎn)分為公路設(shè)施、收費(fèi)站管理單位、運(yùn)營中心管理單位、服務(wù)區(qū)服務(wù)單位4個(gè)部分,每個(gè)部分都有不同的排放源。根據(jù)對公路資產(chǎn)的能耗方式及碳排放項(xiàng)目的研究結(jié)果,提出資產(chǎn)板塊碳排放評價(jià)指標(biāo)。

(2)養(yǎng)護(hù)維修板塊碳排放評價(jià)指標(biāo)。根據(jù)我國《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,可將養(yǎng)護(hù)按其工程性質(zhì)、規(guī)模大小和技術(shù)復(fù)雜程度,劃分為日常養(yǎng)護(hù)、小修保養(yǎng)、中修、大修和改建工程等。每一類的碳排放源均與公路建設(shè)期的能耗基本一致,均是從路用材料的加工、運(yùn)輸、拌和、攤鋪、碾壓等過程產(chǎn)生碳排放。本板塊基于瀝青公路建設(shè)期的能耗分析方法,類比分析公路運(yùn)營期養(yǎng)護(hù)維修工作的能耗及排放,建立適用于公路運(yùn)營期的養(yǎng)護(hù)板塊碳排放簡易評價(jià)體系?;谔A瑞玉的瀝青路面溫室氣體排放評價(jià)方法的研究成果,在瀝青高速公路建設(shè)過程中的碳排放能耗方式均是源于各種施工機(jī)械排放量和路用材料運(yùn)輸排放量。本項(xiàng)目借鑒公路建設(shè)過程中的碳排放研究經(jīng)驗(yàn),分析公路運(yùn)營期內(nèi)養(yǎng)護(hù)維修板塊的能耗類型及碳排放項(xiàng)目,建立易于評價(jià)考核的指標(biāo)。

(3)交通工具碳排放評價(jià)指標(biāo)。結(jié)合國內(nèi)外公路運(yùn)營期通行碳排放的研究,為保證評價(jià)體系整體的簡易性和可操作性,本板塊評價(jià)指標(biāo)的確定,將僅考慮考慮車輛因素的影響,依據(jù)我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定,將車型分為六種,其能耗類型及碳排放項(xiàng)目.

2評價(jià)指標(biāo)測算方法

高速公路運(yùn)營期內(nèi)的大部分碳排放在公路維護(hù)、公路資產(chǎn)、交通出行等工作項(xiàng)目之中較為集中,而碳清除集中于道路綠地及道路護(hù)坡等植被的碳匯功能之中。本文結(jié)合分類指標(biāo)測算法與總體規(guī)模測算法進(jìn)行碳排放的二級指標(biāo)計(jì)算,同時(shí)通過道路綠地中的喬木等植被覆蓋面積計(jì)算反映出公路運(yùn)營期內(nèi)的碳清除量。

2.1碳排放分類指標(biāo)測算

分類指標(biāo)測算是基于IPCC指南中二氧化碳排放量的基本方程式(見公式1),用于測算本研究中便于通過能耗活動(dòng)量清單量化評價(jià)的二級指標(biāo)。在評價(jià)體系準(zhǔn)則層的資產(chǎn)板塊及交通板塊中涉及公路運(yùn)營設(shè)備及車輛通行能耗的相關(guān)的二級指標(biāo),均可通過該方法測算。以二級指標(biāo)中隧道通風(fēng)設(shè)施排放量測算為例,根據(jù)世界各國的隧道實(shí)例來看短隧道一般采用自然通風(fēng),而中長隧道則一般設(shè)置3~5組(即6~10臺)風(fēng)機(jī),對于長隧道來說則一般采用機(jī)械通風(fēng),即設(shè)2臺一組的射流風(fēng)機(jī)于隧道拱部每間隔一定距離內(nèi),在此基礎(chǔ)上根據(jù)公式2計(jì)算中長隧道通風(fēng)設(shè)施所需的年碳排放量。

2.2碳排放總體規(guī)模測算

本文中評價(jià)體系的二級指標(biāo)細(xì)分較多,分類指標(biāo)測算其工作量大,計(jì)算較為繁瑣,不能適用于每個(gè)指標(biāo)測算。因此,本文中引用總體規(guī)模測算法,針對能耗設(shè)備繁瑣,難以利用清單統(tǒng)計(jì)的指標(biāo),完成評價(jià)量化測算。以二級指標(biāo)中日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)排放量為例,日常養(yǎng)護(hù)工作的機(jī)械雖然比較明確,但其一年的工作量難以計(jì)算,因此按分設(shè)備的分類指標(biāo)測算法來估算運(yùn)營期內(nèi)的日常養(yǎng)護(hù)與維修較以困難。在這一部分排放量的計(jì)算采用總體規(guī)模測算法進(jìn)行計(jì)算,先根據(jù)運(yùn)營單位日常養(yǎng)護(hù)預(yù)算,估算出用于日常養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用,再根據(jù)單位投資的能耗指標(biāo)來計(jì)算其排放量.

2.3道路綠色空間碳清除測算

道路紅線內(nèi)的綠色空間植物的碳清除作用為評價(jià)體系的減排層,但國內(nèi)道路行業(yè)對于綠色空間植物尚無系統(tǒng)的研究,本研究需要林業(yè)部門調(diào)研、參考現(xiàn)有的研究文獻(xiàn),收集各類綠色空間喬木植被的碳匯因子,其他類植物的碳匯因子均以喬木類的7%計(jì)算,通過公式4具體測算道路綠地的碳清除作用。

3結(jié)語

(1)本文提出的方法,在資產(chǎn)板塊和交通板塊量部分進(jìn)行碳排放計(jì)算時(shí),是依據(jù)國家高速公路相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及IPCC指南的測算程式,統(tǒng)計(jì)得出所需設(shè)備及車型的數(shù)量,而非用戶統(tǒng)計(jì)調(diào)查得出。因此用戶利用此方法計(jì)算時(shí),即可保證計(jì)算結(jié)果的相對準(zhǔn)確度,同時(shí)也大大節(jié)省了工作量

(2)此方法對于養(yǎng)護(hù)維修板塊中的日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)排放量的測算,由于養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)次數(shù)較多,工作量難以統(tǒng)計(jì),而采用整體規(guī)模測算,其量化結(jié)果可能存在較大的誤差。

(3)評價(jià)體系考慮了道路綠色空間植物的影響,通過收集各類綠色空間喬木、灌木等植被的碳匯因子,以喬木樹冠垂直投影面積的覆蓋比例為控制指標(biāo),可測算出道路綠色空間植物的碳清除量。

(4)該評價(jià)方法的提出,涉及道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的相關(guān)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),針對于高速公路運(yùn)營期的各個(gè)運(yùn)營板塊進(jìn)行分類指標(biāo)的碳排放測算,減少了主觀因素對計(jì)算方法的影響,但由于評價(jià)方法缺少實(shí)用效果的檢驗(yàn),其方法的理論基礎(chǔ)還有待進(jìn)一步的論證。

參考文獻(xiàn):

[1]CROSSSA,CHESNERWH,JUSTUSHG,etal.Life-CycleEnvi-ronmentalAnalysisforEvaluationofPavementRehabilitationOptions.TransportationResearchRecordJournaloftheTransportationResearchBoard,2011,2227(1):43-52.

[2]HKKINENT,MKELK.Environmentaladaptionofconcrete.En-vironmentalimpactofconcreteandasphaltpavements//Pavements.VTTResearchNotes1752,TechnicalResearchCentreof.1996.

[3]ZAPATAP,GAMBATESEJA.EnergyConsumptionofAsphaltandReinforcedConcretePavementMaterialsandConstruction.JournalofInfrastructureSystems,2005,11(1):9-20.

作者:張曉航 向一鳴 單位:貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司