Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Интенсивность излучения (также интенсивность углерода , ДИ ) представляет собой скорость испускания данного загрязняющего вещества по отношению к интенсивности специфической активности или промышленного производственного процесса; например , в граммах на двуокиси углерода , выбрасываемого за мегаджоуль произведенной энергии, или отношение парниковых газов выбросов , производимых в ВВП (ВВП). Интенсивность выбросов используется для получения оценок выбросов загрязнителей воздуха или парниковых газов на основе количества сожженного топлива и количества животных в животноводстве., об уровнях промышленного производства, пройденных расстояниях или аналогичных данных о деятельности. Интенсивность выбросов также может использоваться для сравнения воздействия на окружающую среду различных видов топлива или видов деятельности. В некоторых случаях связанные термины « коэффициент выбросов» и « углеродоемкость» используются как синонимы. Используемый жаргон может быть разным для разных областей / секторов промышленности; обычно термин «углерод» исключает другие загрязнители, такие как выбросы твердых частиц. Обычно используется показатель углеродоемкости на киловатт-час ( CIPK ), который используется для сравнения выбросов от разных источников электроэнергии.

Методологии [ править ]

Для оценки углеродоемкости процесса могут использоваться разные методологии. Среди наиболее часто используемых методологий:

  • Оценка всего жизненного цикла (LCA): сюда входят не только выбросы углерода из-за конкретного процесса, но также из-за производства и окончания срока службы материалов, установок и оборудования, используемых для рассматриваемого процесса. Это довольно сложный метод, требующий большого набора переменных.
  • Колодец к колесам (WTW), обычно используемый в секторах энергетики и транспорта: это упрощенная LCA, учитывающая выбросы самого процесса, выбросы из-за добычи и очистки материала (или топлива), используемого в процесса (также «выбросы в процессе добычи»), но исключая выбросы, связанные с производством и окончанием срока службы заводов и оборудования. Эта методология используется в США в модели GREET и в Европе в JEC WTW .
  • Гибридные методы WTW-LCA, пытающиеся заполнить пробел между методами WTW и LCA. Например, для электромобиля гибридный метод, учитывающий также выбросы парниковых газов из-за производства и окончания срока службы батареи, дает выбросы парниковых газов на 10-13% выше по сравнению с WTW [1]
  • Методы, не учитывающие аспекты LCA, а только выбросы, возникающие во время определенного процесса; то есть просто сжигание топлива на электростанции, без учета выбросов Upstream. [2]

Различные методы расчета могут привести к разным результатам. Результаты также могут сильно различаться для разных географических регионов и временных рамок (см., Например, как изменяется CI электричества для разных европейских стран и как менялось в течение нескольких лет : с 2009 по 2013 год CI электроэнергии в Европейском союзе упал. в среднем на 20%, [3] Таким образом, при сравнении различных значений интенсивности углерода важно правильно учитывать все граничные условия (или исходные гипотезы), учитываемые при расчетах. Например, нефтяные месторождения Китая выделяют от 1,5 до более 40 г экв. CO 2 на МДж, причем около 90% всех полей выделяют 1,5–13,5 г экв. CO 2 [4]Такие сильно искаженные модели углеродоемкости требуют дезагрегирования кажущихся однородными видов деятельности по выбросам и надлежащего учета многих факторов для понимания. [5]

Источник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Оценка выбросов [ править ]

Коэффициенты выбросов предполагают линейную зависимость между интенсивностью деятельности и выбросами в результате этой деятельности:

Выбросы загрязнителя = Активность * Фактор выбросов загрязнителя

Интенсивности также используются при прогнозировании возможных будущих сценариев, таких как те, которые используются в оценках МГЭИК , наряду с прогнозируемыми будущими изменениями в населении, экономической активности и энергетических технологиях. Взаимосвязь этих переменных рассматривается в рамках так называемого тождества Кая .

Уровень неопределенности итоговых оценок в значительной степени зависит от категории источника и загрязнителя. Некоторые примеры:

  • Выбросы углекислого газа (CO 2 ) при сгорании топлива можно оценить с высокой степенью уверенности независимо от того, как топливо используется, поскольку эти выбросы зависят почти исключительно от содержания углерода в топливе, которое обычно с высокой степенью известно. точности. То же самое и с диоксидом серы (SO 2 ), поскольку содержание серы в топливе также хорошо известно. И углерод, и сера почти полностью окисляются во время сгорания, и все атомы углерода и серы в топливе будут присутствовать в дымовых газах в виде CO 2 и SO 2 соответственно.
  • Напротив, уровни других загрязнителей воздуха и выбросов парниковых газов, не являющихся CO 2, при сжигании зависят от точной технологии, применяемой при сжигании топлива. Эти выбросы в основном вызваны либо неполным сгоранием небольшой части топлива ( монооксид углерода , метан , неметановые летучие органические соединения ), либо сложными химическими и физическими процессами во время сгорания и в дымовой трубе или выхлопной трубе. Примерами этого являются твердые частицы NO x , смесь оксида азота NO и диоксида азота NO 2 ).
  • Выбросы закиси азота (N 2 O) из сельскохозяйственных почв весьма неопределенны, поскольку они во многом зависят как от точных условий почвы, так и от внесения удобрений и метеорологических условий.

Электрогенерация [ править ]

Обзор литературы по многочисленным источникам энергии полного жизненного цикла CO
2
выбросы на единицу произведенной электроэнергии, проведенные Межправительственной группой экспертов по изменению климата в 2011 году, установили, что CO
2
значения выбросов, которые попали в 50-й процентиль всех исследований выбросов за весь жизненный цикл, были следующими. [6]

Примечание: 3,6 МДж = мегаджоуль (с) == 1 кВт · ч = киловатт-час (с), таким образом, 1 г / МДж = 3,6 г / кВт · ч.
Обозначения: B = черный уголь (сверхкритический) - (новый подкритический), Br = бурый уголь (новый подкритический), cc = комбинированный цикл, oc = открытый цикл, T L  = низкотемпературный / замкнутый цикл (геотермальный дублет), T H  = высокотемпературный / открытый контур, W L  = реакторы на легкой воде, W H  = реакторы на тяжелой воде, # Предварительная оценка.

Углеродоемкость регионов [ править ]

В следующих таблицах показана углеродоемкость ВВП в рыночных обменных курсах (MER) и паритетах покупательной способности (ППС). Единицы измерения - метрические тонны двуокиси углерода на тысячу долларов США в 2005 году . Данные взяты из Управления энергетической информации США . [12] Годовые данные с 1980 по 2009 год усреднены за три десятилетия: 1980–89, 1990–99 и 2000–09.

В 2009 году CO 2- интенсивность ВВП в странах ОЭСР снизилась на 2,9% и составила в странах ОЭСР 0,33 кСО 2 / $ 05 п. [13] («05 пенса» = доллары США 2005 г. с использованием паритета покупательной способности). В США было зафиксировано более высокое соотношение 0,41 кСО 2 / $ 05 пенсов, в то время как в Европе наблюдалось наибольшее снижение интенсивности выбросов CO 2 по сравнению с предыдущим годом (-3,7%). Интенсивность выбросов CO 2 по- прежнему была примерно выше в странах, не входящих в ОЭСР. Несмотря на некоторое улучшение, Китай по- прежнему размещать высокую CO 2 интенсивность (0,81 ККО 2 / $ 05p). CO 2Интенсивность в Азии выросла на 2% в 2009 году, поскольку потребление энергии продолжало расти высокими темпами. Важные соотношения наблюдались также в странах СНГ и Ближнего Востока.

Углеродная интенсивность в Европе [ править ]

Общие выбросы CO 2 в результате использования энергии в 2007 году были на 5% ниже уровня 1990 года. [14] За период 1990–2007 годов выбросы CO 2 в результате использования энергии снизились в среднем на 0,3% в год, хотя экономическая активность (ВВП) увеличилась. на 2,3% / год. После снижения до 1994 г. (-1,6% / год) выбросы CO 2 неуклонно увеличивались (в среднем 0,4% / год) до 2003 г. и с тех пор снова медленно снижались (в среднем на 0,6% / год). Общие выбросы CO 2 на душу населения снизились с 8,7 т в 1990 г. до 7,8 т в 2007 г., то есть на 10%. Почти 40% снижения интенсивности выбросов CO 2 связано с увеличением использования энергоносителей с более низкими коэффициентами выбросов. Общий CO 2выбросы на единицу ВВП, « интенсивность CO 2 », снижалась быстрее, чем энергоемкость: на 2,3% / год и 1,4% / год, соответственно, в среднем в период с 1990 по 2007 год [15].

Товарная биржа Bratislava (CEB) вычислила интенсивность углерода для выбросов Добровольных сокращений интенсивности проектов углерода в 2012 году составит до 0,343 т / МВт · ч. [16]

Коэффициенты выбросов для отчетности по инвентаризации парниковых газов [ править ]

Одно из наиболее важных применений коэффициентов выбросов - это отчетность о национальных кадастрах парниковых газов в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). Так называемые Стороны Приложения I к РКИК ООН должны ежегодно сообщать свои национальные общие выбросы парниковых газов в формализованном формате отчетности, определяя категории источников и виды топлива, которые должны быть включены.

РКИК ООН принял пересмотренные руководящие принципы МГЭИК 1996 года для национальных кадастров парниковых газов , [17] разработан и опубликован Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) в качестве методов оценки выбросов , которые должны использоваться сторонами Конвенции в целях обеспечения прозрачности, полнота, последовательность, сопоставимость и точность национальных кадастров парниковых газов. [18] Настоящие Руководящие принципы МГЭИК являются основным источником коэффициентов выбросов по умолчанию. Недавно МГЭИК опубликовала Руководящие принципы МГЭИК по национальной инвентаризации парниковых газов 2006 года . Эти и многие другие факторы выбросов парниковых газов можно найти в базе данных факторов выбросов МГЭИК. [19]Коммерчески применимые организационные коэффициенты выбросов парниковых газов можно найти в поисковой системе EmissionFactors.com. [20]

В частности, для выбросов, не относящихся к CO 2 , эти коэффициенты выбросов часто связаны с высокой степенью неопределенности применительно к отдельным странам. В целом, использование коэффициентов выбросов для конкретных стран обеспечит более точные оценки выбросов, чем использование коэффициентов выбросов по умолчанию. Согласно МГЭИК, если вид деятельности является основным источником выбросов для страны («ключевой источник»), то «эффективной практикой» является разработка коэффициента выбросов для данной деятельности для данной страны.

Коэффициенты выбросов для отчетности по инвентаризации загрязнителей воздуха [ править ]

Экономическая комиссия ООН для Европы и ЕС Национальная Эмиссия потолки Директива (2016) требует от стран для получения ежегодных национальных кадастров выбросов загрязнителей воздуха в соответствии с положениями Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (КТЗВБР).

Европейская программа мониторинга и оценки (ЕМЕП) Целевая группа по Европейским агентством по окружающей среде разработала методы оценки выбросов и соответствующие коэффициенты выбросов загрязнителей воздуха, которые были опубликованы в ЕМЕП / CORINAIR по кадастру выбросов [21] [22] на Кадастры и прогнозы выбросов TFEIP. [23]

Цели интенсивности [ править ]

Уголь, состоящий в основном из углерода, при сжигании выделяет много CO2: он имеет высокую интенсивность выбросов CO2. Природный газ, являющийся метаном (CH4), имеет 4 атома водорода, которые нужно сжигать на каждый углерод, и, таким образом, имеет среднюю интенсивность выбросов CO2.

Источники коэффициентов выбросов [ править ]

Парниковые газы [ править ]

  • Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 2006 г.
  • Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 1996 г. (справочное руководство) .
  • База данных коэффициентов выбросов МГЭИК
  • Отчет о национальной инвентаризации: Источники и стоки парниковых газов в Канаде [ постоянная мертвая ссылка ] .
  • База данных коэффициентов выбросов Соединенного Королевства .

Загрязнители воздуха [ править ]

  • AP 42, Сборник факторов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Агентство по охране окружающей среды США
  • EMEP / CORIMAIR 2007 Руководство по инвентаризации выбросов .
  • Утечки неконтролируемых выбросов этиленовых и других химических предприятий .

CI от скважины до НПЗ всех основных действующих нефтяных месторождений во всем мире [ править ]

В статье Маснади и др., Опубликованной 31 августа 2018 года в журнале Science , авторы использовали «инструменты моделирования КИ нефтяного сектора с открытым исходным кодом» для «моделирования КИ от скважины до НПЗ всех основных действующих нефтяных месторождений во всем мире - и для определить основные движущие силы этих выбросов ». [24] Они сравнили 90 стран с самым большим "следом" сырой нефти. [24] [25] Наука исследование, которое было проведено Стэнфордского университета обнаружили , что канадская нефть является «четвертым наиболее выбросов парниковых газов (ПГ) , интенсивно в мире» за Алжиром, Венесуэлой и Камеруна. [26] [27]

См. Также [ править ]

  • Ресурсоемкость
  • Энергоемкость
  • Углеродный след
  • Низкоуглеродная экономика
  • Стандарт низкоуглеродного топлива
  • Инвентаризация выбросов
  • Загрязнение воздуха
  • AP 42 Сборник коэффициентов выбросов загрязнителей воздуха
  • Стандарт выбросов
  • Парниковый газ и парниковый эффект
  • Список парниковых газов МГЭИК
  • Кредит на сокращение выбросов от мобильных устройств (MERC)
  • Радиационное воздействие
  • Kaya идентичность

Ссылки [ править ]

  1. ^ Моро А; Хелмерс Э. (2017). «Новый гибридный метод для сокращения разрыва между WTW и LCA в оценке углеродного следа электромобилей» . Int J Оценка жизненного цикла . 22 : 4–14. DOI : 10.1007 / s11367-015-0954-Z .
  2. ^ Этот метод используется Международным энергетическим агентством в годовом отчете: Выбросы CO2 от сжигания топлива .
  3. ^ Моро А; Лонза Л. (2018). «Углеродоемкость электроэнергии в европейских государствах-членах: влияние на выбросы парниковых газов электромобилей» . Транспортные исследования, часть D: Транспорт и окружающая среда . 64 : 5–14. DOI : 10.1016 / j.trd.2017.07.012 . PMC 6358150 . PMID 30740029 .  
  4. ^ Masnadi, М. (2018). «Выбросы от скважины до НПЗ и анализ чистой энергии поставок сырой нефти в Китае». Энергия природы . 3 (3): 220–226. Bibcode : 2018NatEn ... 3..220M . DOI : 10.1038 / s41560-018-0090-7 .
  5. ^ Крюк, М (2018). «Картографирование китайского предложения» . Энергия природы . 3 (3): 166–167. Bibcode : 2018NatEn ... 3..166H . DOI : 10.1038 / s41560-018-0103-6 .
  6. ^ a b Moomaw, W., P. Burgherr, G. Heath, M. Lenzen, J. Nyboer, A. Verbruggen, 2011: Приложение II: Методология. В МГЭИК: Специальный отчет о возобновляемых источниках энергии и смягчении последствий изменения климата (см. Стр. 10)
  7. ^ a b Хиллебранд, К. 1993. Парниковые эффекты производства и использования торфа по сравнению с углем, природным газом и древесиной. Центр технических исследований Финляндии. Архивировано 4 ноября 2013 г., Wayback Machine . Seai.ie
  8. ^ Коэффициент выбросов CO2 для торфяного топлива 106 г CO 2 / МДж , Архивировано 07июля2010 г. на Wayback Machine . Imcg.net. Проверено 9 мая 2011.
  9. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Билек, Марсела; Харди, Кларенс; Ленцен, Манфред; Дей, Кристофер (август 2008 г.). «Энергетический баланс жизненного цикла и выбросы парниковых газов ядерной энергетики: обзор» (PDF) . Преобразование энергии и управление . 49 (8): 2178–2199. DOI : 10.1016 / j.enconman.2008.01.033 . Архивировано из оригинального (PDF) 25 октября 2009 года.
  10. ^ a b c d e Фридлейфссон, Ингвар Б .; Бертани, Руджеро; Хуэнгес, Эрнст; Лунд, Джон В .; Рагнарссон, Арни; Рыбач, Ладислав (11 февраля 2008 г.). О. Хохмейер и Т. Триттин (ред.). «Возможная роль и вклад геотермальной энергии в смягчение последствий изменения климата» (PDF) . Любек, Германия: 59–80. Архивировано из оригинального (PDF) 22 июля 2011 года . Проверено 6 апреля 2009 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ а б Ханова, Дж; Доулатабади, H (9 ноября 2007 г.), «Стратегическое сокращение выбросов парниковых газов за счет использования технологии тепловых насосов из грунтовых источников», Environmental Research Letters , UK: IOP Publishing, 2 (4), pp. 044001 8pp, Bibcode : 2007ERL .... .2d4001H , DOI : 10,1088 / 1748-9326 / 2/4/044001 , ISSN 1748-9326 
  12. ^ a b c US EIA, «Углеродоемкость» , Международная энергетическая статистика , Управление энергетической информации США (EIA) , получено 21 декабря 2013 г.. Архивная страница. Источник из общественного достояния: «Публикации правительства США находятся в открытом доступе и не подлежат защите авторских прав. Вы можете использовать и / или распространять любые наши данные, файлы, базы данных, отчеты, графики, диаграммы и другие информационные продукты, которые есть на нашем веб-сайте или которые вы получаете через нашу службу рассылки электронной почты. Однако, если вы используете или воспроизводите какой-либо из наших информационных продуктов, вы должны использовать подтверждение, которое включает дату публикации, например: «Источник: Управление энергетической информации США (октябрь 2008 г.)» [1] и страницу из архива .
  13. ^ "Интенсивность CO2 - Карта Мировой интенсивности CO2 по регионам - Enerdata" . yearbook.enerdata.net .
  14. ^ «Тенденции и политика в области энергоэффективности - ODYSSEE-MURE» . www.odyssee-indicators.org .
  15. ^ В этом разделе рассматриваютсявыбросыCO 2 от сжигания энергии, опубликованные в официальных кадастрах Европейского агентства по окружающей среде. Индикаторы не выражаются при нормальных климатических условиях (то есть с поправками на климат), чтобы соответствовать официальному определениюкадастровCO 2 . ВыбросыCO 2 конечных потребителей включают выбросы производителей автомобилей.
  16. ^ Расчет углеродоемкости в 2012 kbb.sk, Словакия
  17. ^ Целевая группа по национальным кадастрам парниковых газов (1996). «Пересмотренные Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК 1996 г.» . МГЭИК . Проверено 19 августа 2012 года .
  18. ^ "FCCC / SBSTA / 2004/8" (PDF) . Проверено 20 августа 2018 .
  19. ^ "База данных факторов выбросов - главная страница" . МГЭИК. 2012 . Проверено 19 августа 2012 года .
  20. ^ «Коэффициенты выбросов» . эмиссияfactors.com . 2012 . Проверено 19 августа 2012 года .
  21. ^ Руководство EMEP / CORINAIR по инвентаризации выбросов .eea.europa.eu, 2016 г., данные получены 13 июля 2018 г.
  22. ^ «ЕМЕП Дом» . www.emep.int .
  23. ^ TFEIP , 2008-03-15 tfeip-секретариат
  24. ^ a b Masnadi, Mohammad S .; El-Houjeiri, Hassan M .; Шунак, Доминик; Ли, Юнпо; Englander, Jacob G .; Бадахда, Альхасан; Монфор, Жан-Кристоф; Андерсон, Джеймс Э .; Уоллингтон, Тимоти Дж .; Bergerson, Joule A .; Гордон, Дебора; Куми, Джонатан; Пржесмитски, Стивен; Azevedo, Inês L .; Би, Сяотао Т .; Даффи, Джеймс Э .; Хит, Гарвин А .; Кеолеан, Грегори А .; Макглейд, Кристоф; Михан, Д. Натан; Ага, Соня; Ты, Фэнци; Ван, Майкл; Брандт, Адам Р. (31 августа 2018 г.). «Глобальная углеродоемкость добычи сырой нефти» . Наука . 361 (6405): 851–853. DOI : 10.1126 / science.aar6859 . ISSN 0036-8075 . OSTI 1485127  . PMID  30166477 .
  25. ^ «Баррели AB не ниже среднемирового» . Twitter . 30 сентября 2019 . Проверено 23 октября 2019 года .
  26. ^ "MIL-OSI Новая Зеландия: Как (и где) Гринпис проводит кампанию за мир, не связанный с нефтью" . Международные отношения через Multimedia Investments Ltd (MIL) Open Source Intelligence (OSI) . 10 октября 2019 . Проверено 23 октября 2019 года .
  27. ^ Маркусофф, Джейсон (16 октября 2019 г.). «Чистка рекордов нефтеносных песков» . Маклина . Проверено 23 октября 2019 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Статья в Washington Post с примером изменения углеродоемкости
  • Примечание о вариациях интенсивности выбросов CO 2 в электросети Великобритании со временем
  • Специальный доклад МГЭИК о сценариях выбросов
  • Статистический обзор энергетики 2012 г.
  • Мировой энергетический совет: база данных Odyssee
  • Международное энергетическое агентство: выбросы CO2 от сжигания топлива
  • Углеродоемкость электроэнергии в странах-членах ЕС: влияние на выбросы парниковых газов электромобилями
  • Гибридный метод LCA-WTW для оценки углеродного следа электромобилей
  • Интенсивность выбросов углерода из разных регионов