解读高速公路低碳服务区碳排放核算与评价指南

2024-09-12 12 次浏览课件交通产业碳排放评价
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碳通通 · 脱水解读

6 分钟理解报告 · 解读 1537 字 · 7 张图 · 24 个数据点

高速公路服务区数量多、能耗集中,全国已建成3300多对服务区,按每对年均排放约1000吨二氧化碳测算,全行业年均碳排放约330万吨。要不要核算、怎么核算、怎么评价一个服务区够不够低碳,直接关系到绿色低(零)碳公路建设能否落地。这份中国智能交通产业联盟标准立项提案,由华北电力大学等七家单位联合提出,聚焦高速公路低碳服务区碳排放核算与评价指南。下面我从立项背景、核算方法、评价体系、编制计划几个方面逐一解读。

核心判断

  • 提案由华北电力大学等七家单位于2023年5月提出,属标准立项提案。
  • 公路交通约占我国碳排放总量10%,公路运输占交通领域碳排放86.7%。
  • 全国高速服务区3300多对,按每对年均约1000吨测算年排放约330万吨。
  • 标准核心是服务区碳核算方法、评价对象、评价周期与等级划分。
  • 编制计划从2023年4月立项申请推进至2025年3月完成评测认证。

脱水解读

标准立项的现实背景

这份提案在开篇列出政策与技术双重驱动的背景。2021年10月交通运输部印发《绿色交通十四五发展规划》,2022年8月又发布《绿色交通标准体系(2022年)》,标准体系建设被明确定位为推动绿色交通重点领域补短板、强弱项、促提升的抓手。

国际层面,联合国环境规划署《2022排放差距报告》指出能源电力供应、工业、运输和建筑部门迫切需要快速转型。国内层面,2022年10月外交部报告显示,十八大以来我国碳排放强度下降34.4%,森林碳汇增长7.3%。这些政策与数据共同构成了编制服务区碳核算标准的现实依据。

服务区为何是核算重点

提案用数据说明了为什么选服务区作为突破口:公路交通是能源消耗与碳排放大户,占我国碳排放总量的10%左右,公路运输占交通领域碳排放的86.7%。目前全国已建成高速公路服务区3300多对,按每对服务区年均二氧化碳排放量约1000吨测算,全国高速服务区年均碳排放量约330万吨。

服务区还有一个优势——空间区域边界清晰、负载可电气化能力强,具有强负荷、资源禀赋和节能降碳空间。提案认为,碳排放的精确规范核算与评价是绿色低(零)碳服务区的核心环节,对绿色低(零)碳公路和服务区建设起到举足轻重的作用。

核算的边界与方法

标准在核算方法上给出排放因子法、质量平衡法、实测法三条路径,并明确了碳排放边界:既覆盖服务区建筑及基础设施(照明系统、暖通系统、计算机网络和监控通信系统、收费设施等)、运维运转装置、各类交通工具及相关人员的直接碳排放,也包括所消耗能源的碳排放折算、可再生能源产生的绿电以及服务区内绿植碳汇吸收的二氧化碳。

计算公式上,碳排放总量为各类直接排放量与间接排放量之和,直接排放量由活动数据乘以排放因子得到,电力、热力等间接排放按消耗量与排放因子计算,并单独核算绿植碳汇和可再生能源绿电的碳减排量。

碳排放因子取值

提案列出了具体的碳排放因子和碳汇因子取值。化石能源方面:烟煤2.0715 tCO2/t、汽油3.0425 tCO2/t、柴油3.1451 tCO2/t、液化石油2.9538 tCO2/t、天然气21.6219 tCO2/万Nm3、液化天然气2.3253 tCO2/t、甲醇1.375 tCO2/t;热力为0.11 tCO2/GJ;碳汇因子为14.5 tCO2/hm2。

这些因子是核算公式中直接的输入参数,涉及煤、油、气、热力与碳汇多个类别,覆盖了服务区能源消费的主要品种。核算结果最终形成碳排放量、直接碳排放量、间接碳排放量、绿植碳汇碳减排量、可再生能源绿电碳减排量等指标,并据此计算碳减排率和碳抵消率。

评价体系与技术内容

标准规定了高速公路零碳服务区的碳核算方法、评价对象、评价周期、等级划分和评价内容,适用于高速公路运营期零碳服务区的碳核算和评价活动。章节框架共八章:范围、规范性引用文件、术语和定义、基本要求、等级划分、碳排放量核算、评价指标、评价方法。

其中等级划分按照服务区碳减排率和碳抵消率进行,评价指标采用层次分析法赋权,评价方法采用优劣解距离法。基本要求部分则列出低碳服务区碳核算边界和评价范围。

零碳目标的技术路径

提案描绘了服务区达到低碳零碳目标所需的技术配置:主要装置包括风光发电、电解池、P2G、燃料电池、电锅炉、电制冷机、吸收式制冷机、燃气轮机、吸收式热泵、电热泵、多能变换一体化装备、氢燃料电池等,并配套储氢、储电、储气、储冷、储热等储能设施,设有加氢站。

具体路径可归纳为四条:能源使用效率提升,包括零碳智慧管控系统、节能技术及装备、污废资源化利用系统;零化石能源消耗,即交通及基础设施电气化,服务区内部传统燃油车100%替代为新能源车,服务区厨房100%电气化;100%可再生能源利用,实现100%绿电供应;林业碳汇抵消,针对少量空调制冷剂逸散排放和灭火器填充剂逸散排放,通过建立林业碳汇提升系统实现抵消。

编制计划与预期应用

标准编制分为多个时间节点:2023年4月立项申请,确定评测实验室和核心参编厂家;2023年6月完成立项,征求参编单位;2023年7月成立编制组,召开启动会;2024年6月完成标准草案,开展摸底评测;2024年9月输出征求意见稿,挂网征求意见;2024年10月形成送审稿,完成专家评审;2024年12月完成标准送审、发布;2025年3月完成评测,发布评测认证报告。

提案认为,十四五期间是实现生态环境质量改善由量变到质变的关键阶段,交通系统低碳化是实现交通领域双碳目标的关键抓手。国内各低(零)碳服务区的实践表明,通过可再生能源利用、终端用能设备节能减排、能源实时监测、零碳智慧管控、污废资源化处理、林业碳汇提升等系统工程,可显著提高可再生能源自洽率,实现服务区用电100%绿电供应和电中和运营。

图说解读

政策与技术驱动的时间脉络

这几个时间点串起了这份标准从政策到立项的推进线索。2021年10月的《绿色交通十四五发展规划》和2022年8月的《绿色交通标准体系(2022年)》是政策依据,后者共收录242项绿色交通国家标准和行业标准,其中节能降碳标准101项。

2022年7月青银高速济南东零碳服务区建成启用并同步发布白皮书,提供了实践样板。再到2023年5月这份提案提出,标准编制进入了正式立项阶段。

2021年10月
交通运输部印发绿色交通十四五发展规划
2022年7月
青银高速济南东零碳服务区建成启用
2022年8月
发布绿色交通标准体系2022年版
2022年10月
联合国环境规划署发布排放差距报告
2023年5月
本标准的立项提案提出
标准立项的政策与技术背景节点
碳通通

公路交通排放的规模分布

这组数字回答了为什么服务区值得单独建标准。公路交通占我国碳排放总量约10%,而公路运输又占交通领域碳排放的86.7%,是交通减排的主战场。

服务区虽然单体规模不大,但全国已有3300多对,按每对年均约1000吨二氧化碳测算,汇总起来年均排放约330万吨。数量多、分布广、单体边界清晰,正是服务区适合作为标准化核算对象的原因。

10%
碳排放占比
公路交通占我国碳排放总量
86.7%
运输排放占比
公路运输占交通领域碳排放
3300对
服务区数量
全国已建成高速公路服务区
330万吨
年均排放
全国高速服务区年均碳排放量
公路交通碳排放关键数字
碳通通

核算与评价的章节构成

标准正文按八章展开,前四章属于基础性内容,分别界定适用范围、列出引用标准、解释术语符号、明确核算边界与评价范围。

后四章是技术核心:等级划分依据碳减排率和碳抵消率;碳排放量核算负责计算二氧化碳排放量、碳汇量、碳减排率、碳抵消率;评价指标采用层次分析法赋权;评价方法采用优劣解距离法。从边界到核算再到赋权评价,形成了一条完整的技术链条。

范围
规范性引用文件
术语和定义
基本要求
等级划分
碳排放量核算
评价指标
评价方法
标准八章框架
碳通通

碳排放因子的取值清单

以吨为单位比较,柴油的碳排放因子最高,为3.1451 tCO2/t,汽油3.0425 tCO2/t紧随其后,液化石油2.9538 tCO2/t,液化天然气2.3253 tCO2/t,烟煤2.0715 tCO2/t,甲醇1.375 tCO2/t相对最低。

除燃料外,天然气按21.6219 tCO2/万Nm3计,热力按0.11 tCO2/GJ计,碳汇因子为14.5 tCO2/hm2。这些因子是核算公式的直接输入,取值是否统一直接影响不同服务区之间结果的可比性。

汽油
3.0425tCO2/t
柴油
3.1451tCO2/t
液化石油
2.9538tCO2/t
液化天然气
2.3253tCO2/t
烟煤
2.0715tCO2/t
甲醇
1.375tCO2/t
各类能源碳排放因子
碳通通

零碳服务区的技术配置

标准涉及的主要装置涵盖风光发电、电解池、P2G、燃料电池、电锅炉、电制冷机、吸收式制冷机、燃气轮机、吸收式热泵、电热泵、多能变换一体化装备、氢燃料电池等,并配套储氢、储电、储气、储冷、储热设施和加氢站。

从能源品种看,电、气、冷、热、氢、油六类都有对应来源与转换设备。装置清单越完整,核算边界就越不容易出现遗漏或重复计算。

电
外网购电、风光发电、燃料电池、电动汽车
气
外网购气与P2G
冷
电制冷机、吸收式制冷机
热
燃气轮机、吸收式热泵、电热泵
氢
加氢站
油与储能
外网购油、储氢储电储气储冷储热
碳核算覆盖的能源与装置
碳通通

编制与发布的推进节奏

编制计划从2023年4月的立项申请起步,2023年6月完成立项并征求参编单位,7月成立编制组召开启动会。2024年进入密集产出阶段,6月完成标准草案并开展摸底评测,9月输出征求意见稿挂网征求意见,10月形成送审稿并完成专家评审。

到2024年12月完成标准送审和发布,2025年3月完成评测并发布评测认证报告。从立项到发布认证报告,整个周期约两年。

2023.4
立项申请,确定评测实验室
2023.7
成立编制组,召开启动会
2024.6
完成标准草案,开展摸底评测
2024.10
形成送审稿,完成专家评审
2025.3
完成评测,发布评测认证报告
标准编制计划时间安排
碳通通

参编单位的构成

这份提案由七家单位联合署名,包括华北电力大学、北京中交国通智能交通系统技术有限公司、北京能高自动化技术股份有限公司、交通运输部公路科学研究院、四川蜀道清洁能源集团有限公司、中交机电工程局有限公司。

从构成看,既有高校与研究院所,也有智能交通、自动化、清洁能源和机电工程类企业。产学研用多方参与,覆盖了研究、设计、建设与运营环节。

华北电力大学
牵头高校
北京中交国通
智能交通系统
北京能高自动化
自动化技术
交通运输部公路科学研究院
行业科研机构
四川蜀道清洁能源
清洁能源企业
中交机电工程局
机电工程施工
标准参编单位
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
公路交通占我国碳排放总量比重10%第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
公路运输占交通领域碳排放比重86.7%第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
全国已建成高速公路服务区3300对第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
每对服务区年均二氧化碳排放量1000吨第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
全国高速公路服务区年均碳排放量330万吨第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
十八大以来我国碳排放强度下降34.4%第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
森林碳汇增长7.3%第4页 绿色低碳交通高质量发展的重大需求
公路交通与服务区碳排放基础数据

这组数据勾勒出标准要解决的现实问题。公路交通占我国碳排放总量约10%,公路运输占交通领域碳排放86.7%,说明减排压力主要集中在公路运输环节。 服务区层面,全国3300多对、每对年均约1000吨、合计年均约330万吨,规模足以支撑标准化的核算需求。把分散在三千多个服务区的排放统一口径核算,是标准要解决的核心问题。

指标数值单位出处
烟煤2.0715tCO2/t第10页 标准的主要技术内容
汽油3.0425tCO2/t第10页 标准的主要技术内容
柴油3.1451tCO2/t第10页 标准的主要技术内容
液化石油2.9538tCO2/t第10页 标准的主要技术内容
天然气21.6219tCO2/万Nm3第10页 标准的主要技术内容
液化天然气2.3253tCO2/t第10页 标准的主要技术内容
甲醇1.375tCO2/t第10页 标准的主要技术内容
热力0.11tCO2/GJ第10页 标准的主要技术内容
碳汇14.5tCO2/hm2第10页 标准的主要技术内容
碳排放因子与碳汇因子取值

这组因子覆盖了服务区可能消耗的主要能源品种,其中柴油3.1451 tCO2/t、汽油3.0425 tCO2/t、液化石油2.9538 tCO2/t属于较高的一档,烟煤2.0715 tCO2/t、液化天然气2.3253 tCO2/t居中,甲醇1.375 tCO2/t偏低。 天然气按21.6219 tCO2/万Nm3计量,热力按0.11 tCO2/GJ计量,碳汇按14.5 tCO2/hm2计量。碳汇因子的存在意味着绿植固碳可以在核算中直接抵扣,是通往零碳目标的一条补充路径。

指标数值单位出处
立项申请,确定评测实验室和核心参编厂家2023.4第13页 标准的编制计划
完成立项,征求参编单位2023.6第13页 标准的编制计划
成立编制组,召开启动会2023.7第13页 标准的编制计划
完成标准草案,开展摸底评测2024.6第13页 标准的编制计划
输出征求意见稿,挂网征求意见2024.9第13页 标准的编制计划
形成送审稿,完成专家评审2024.10第13页 标准的编制计划
完成标准送审、发布2024.12第13页 标准的编制计划
完成评测,发布评测认证报告2025.3第13页 标准的编制计划
标准编制时间安排

八个时间节点把编制工作拆得很具体。前三个节点集中在2023年,完成立项、组建团队和启动;2024年是产出高峰,从草案到征求意见稿、送审稿再到发布,节奏逐步收紧,其中9月到10月之间完成意见收集与送审稿形成。 最后一步放在2025年3月,完成评测并发布评测认证报告,说明标准发布之后还安排了落地验证环节。标准发布与评测认证分开推进,是这份计划的一个特点。

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