基于碳排放因子的校園碳排放計算與減排措施分析

摘要：近年來，由于大量溫室氣體排放，導(dǎo)致全球氣候變化，校園在減少碳排放中起著至關(guān)重要的作用。首先介紹了減少碳排放的意義，然后通過整理校園碳排放清單計算了碳排放量，同時分析了綠色植物固碳能力，制定一系列針對校園的節(jié)能減排措施，以及基于碳排放管理制度制定評價指標。通過開展教育活動，促進校園全體成員參與減排行動，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

關(guān)鍵詞：校園 碳排放因子 固碳 評價指標

Calculation of Carbon Emissions in Universities and Analysis of Emission Reduction Measures

ZHANG Ya

Fujian Vocational and Technical College of Water Resources and Electric Power， Sanming， Fujian Province， 366000 China

Abstract： In recent years， due to a large amount of greenhouse gas emissions leading to global climate change， campuses have played a crucial role in reducing carbon emissions. Firstly we introduces the significance of reducing carbon emissions， and then calculates carbon emissions by organizing the campus carbon emission inventory. At the same time， it analyzes the carbon sequestration capacity of green plants， formulates a series of energy-saving and emission reduction measures for campuses， and develops evaluation indicators based on carbon emission management systems. Through educational activities， promote the participation of all campus members in emission reduction actions and achieve sustainable development goals.

Key Words： Campus; Carbon emission factor; Carbon sequestration; Evaluation indicators

全球氣溫升高已成為關(guān)注的重點，其最大的原因是溫室氣體的排放，主要包括CO2、CH4和N2O［1］。面對全球氣候變暖和環(huán)境惡化的問題，我國積極主動承擔大國責任，在第75屆聯(lián)合國大會上提出了“雙碳”目標，力爭于2030年前碳排放達到峰值，2026年前實現(xiàn)碳中和。為助力“雙碳”目標成功實施，低碳校園的建設(shè)是必不可少的一個環(huán)節(jié)。因此，對高校碳排放量和固碳量的分析和計算，以及減排措施的可行性研究，是建立校園實現(xiàn)低碳運轉(zhuǎn)的有效途徑。

1 碳排放計算

1.1 研究對象

以福建某高校為例，該高校校區(qū)占地面積約72.36萬m2，建筑面積約35.53萬m2?，F(xiàn)綠化面積占總面積的27.9％。截至2023年，有在籍學(xué)生18 073人，教職工人數(shù)為920人。

1.2 研究方法

根據(jù)研究對象的特點，高校校園屬于人員聚集消費型場所，符合我國城市溫室氣體清單核算基于消費的編制模式[1]。適用排放因子法進行碳排放的計算，計算形式較直接。

1.3 計算公式

1.3.1 碳排放量計算公式

校園的碳排放量計算包括直接消耗間接消耗的各種能源量乘以相對應(yīng)的碳排放因子之和，碳排放量計算公式如下。 （1）

式（1）中：Ce表示碳排放總量；Mi表示第i種能源消耗量；Fi表示第i種能源的碳排放因子數(shù)。

式（1）中，最重要的是碳排放因子的確定。何東穎等人[2]在對基于碳排放因子計算校園碳排放研究中，水的碳排放因子為0.57 kg·m-3；汽油碳排放因子2.925 t·t-1；柴油碳排放因子3.096t·t-1；垃圾處理碳排放因子0.27t·t-1；賴若玥等人[3]在對廣州某高校碳排放現(xiàn)狀研究中，燃氣碳排放因子為3.192 kg/m3；鄧鈺鯨[4]在基于學(xué)生用能行為分析的低碳校園規(guī)劃策略研究中，個人碳排放798.14 kg/年；蔡博峰等人[5]在中國區(qū)域電網(wǎng)二氧化碳排放因子研究中，福建區(qū)域電網(wǎng)碳排放因子0.363 kg/kWh。

1.3.2 校園固碳量計算

校園固碳量的有效途徑是種植綠色植物，由于校園作為特殊的場所，綠植面積較大，綠植種類較多。 綠植固碳的計算公式如下。

式（2）中：CS為綠色植物總的固碳量；Qj為第j種綠色植物每日固碳量；Sj為第j種綠色植物覆蓋面積；D為天數(shù)，取365 d。褚芷萱等人[6]在不同應(yīng)用類型園林樹木固碳能力的研究中和郭新想等人[7]在居住區(qū)綠化種植方式的固碳能力研究中，林木類（包括落羽杉、異葉南洋杉）每日固碳量66.13 g/m2·d-1；果木類（包括芒果、枇杷）每日固碳量34.61 g/m2·d-1；草坪型（喬木、灌木、草坪）55.42 g/m2·d-1；蔓木類（包括紫藤、炮仗花 ）18.81 g/m2·d-1；竹類（毛竹、木竹）85.82 g/m2·d-1。

1.4校園碳排放清單及碳排放核算

根據(jù)《溫室氣體核算體系企業(yè)核算與報告準則》規(guī)定，基于終端消耗的碳排放核算標準，將碳排放劃分為三種類型：直接碳排放、間接碳排放和其他間接碳排放。經(jīng)過調(diào)查研究，2023年該校的碳排放清單以及碳排放計算如表1所示。

由計算可知，校園碳排放量中占比最大的是在校人員的生活物料的消耗所產(chǎn)生的碳排放量，占69.46%；其次是校內(nèi)的電力能源的消耗所產(chǎn)生的碳排放量，占18.86%；校園用水消耗所產(chǎn)生的碳排放量占1.37%；燃氣消耗所產(chǎn)生的碳排放量占7.43%；廢棄物的處理所產(chǎn)生的碳排放量占2.62%；汽油和柴油的消耗所產(chǎn)生的碳排放量共占比0.26%。由于校園中人員密度大，所以人員消耗的生活物料所產(chǎn)生的碳排放量占比最大。

1.5 綠植的固碳量計算

綠色植物在光合作用過程中可以大量吸收二氧化碳固碳并釋氧氣，從而達到固碳的效果，這是綠色植物很重要的生態(tài)功能，對建設(shè)低碳校園意義重大，是行之有效的且具有效率的措施。經(jīng)調(diào)查研究，該校的綠植覆蓋面積以及對應(yīng)的固碳量如表2所示。

該校園位于東南沿海地帶，屬于海洋性氣候，竹類植被較多，年固碳量占比達到47.41%；林木類年固碳量占比29.82%；果木類固碳量占比5.85%；蔓木類固碳量占比2.86%；草坪類固碳量占比14.05%。

2 減排措施分析

綜合以上計算，該校園總的碳排放為21 823.99t，綠色植物年固碳量為4 685.16t，凈碳排放為17 138.83t。依據(jù)建立在IPCC清單法的基礎(chǔ)上的《校園碳核算攻略》，針對該校各種活動行為導(dǎo)致的碳排放，以及綠色植物固碳功能可以總結(jié)以下減排措施。

校園區(qū)域人員生活物料消耗碳排放占比最大，因此倡導(dǎo)校園學(xué)生以及教職工能轉(zhuǎn)變生活方式，由高能耗的“便利消費”轉(zhuǎn)變?yōu)椤暗吞枷M”。日常生活中經(jīng)常出現(xiàn)使用一次性筷子、水杯、塑料袋等情況，需要通過低碳生活教育，提高校園人員對一次性生活物品的生產(chǎn)、運輸、消耗等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的能源消耗和高碳排放的深刻認知。

倡導(dǎo)節(jié)約用水用電行動刻不容緩，校園中教學(xué)、實驗，科研等活動導(dǎo)致使用大量電能，由于校園人數(shù)眾多，需使用大量生活用水，但是也出現(xiàn)了浪費水電的現(xiàn)象，例如：教室內(nèi)未全部使用節(jié)能燈照明，仍由傳統(tǒng)方式人員控制開關(guān)。應(yīng)采用節(jié)能燈和感應(yīng)開關(guān)，來保證水電的正常使用。另外，福建地區(qū)雨季較長，可以對雨水進行收集儲蓄，用于學(xué)校的綠化景觀用水和部分公共保潔使用，由此減少用水量，從而減少碳排放。

（3）建立有效的監(jiān)督保障機制，促進節(jié)能減排，推進低碳校園的建設(shè)。例如：規(guī)定校園照明設(shè)備開關(guān)時間，制冷設(shè)施按季節(jié)分層次控制，對實驗室高能耗的用電設(shè)備巡視，重點排查浪費電能的情況。完善、科學(xué)、嚴謹?shù)墓芾硪?guī)章制度是建設(shè)節(jié)約型校園強有力的保障。

（4）增加綠色植物覆蓋率，尤其是固碳量高的竹類植物。在校園空地或邊緣地帶，組織學(xué)生進行植樹造林，同時進行勞動教育。校園內(nèi)綠化景觀設(shè)計采用花壇、草地、屋頂增加綠色植物，進行生態(tài)建設(shè)，不僅能增加綠色植物覆蓋率，還能起到美化校園，豐富師生生活的效果。

3 低碳校園評價指標體系

為了全面評估和衡量低碳校園建設(shè)中各項措施落實和發(fā)展狀況.建立低碳校園評價體系，根據(jù)評價體系可以從多維度和多角度觀察和分析低碳校園是否達標，以低碳校園建設(shè)為導(dǎo)向，評價體系分為三級指標[8]；一級指標由6部分構(gòu)成，二級指標由13部分組成，三級指標由17部分組成，指標體系如表3。

5 結(jié)語

本文以福建高校為研究對象，分析了2023年校園碳排放清單以及碳排放量占比，全年碳排放量為21 823.99 t，其中校園師生生活物料消耗碳排放量最大，占69.46%。綠色植物全年固碳量為4 685.16 t，其中竹類固碳量最大，占比47.41%。全年凈碳排放量17 138.83t，人均碳排放量0.902t。采取必要措施降低碳排放，結(jié)合評價指標的反饋，加快低碳校園的建設(shè)，是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要環(huán)節(jié)。

參考文獻

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[3]賴若玥，劉瑩琳，曹宏樞，等.廣州市某高校碳排放現(xiàn)狀與減排措施分析[J].低碳世界，2023，13（9）：1-3.

[4]鄧鈺鯨.基于學(xué)生用能行為分析的低碳校園規(guī)劃策略研究[D].成都：西南科技大學(xué)，2021.

[5]生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院.中國區(qū)域電網(wǎng)二氧化碳排放因子研究[R/OL].（2023-10-27）[2024-04-02].https：//www.caep.org.cn/sy/tdftzhyjzx/zxdt/202310/W020231027692141725225.pdf.

[6]褚芷萱，馬錦義，邵海燕，等.不同應(yīng)用類型園林樹木固碳能力[J].中國城市林業(yè)，2022，20（1）：126-129.

[7]郭新想，吳珍珍，何華.居住區(qū)綠化種植方式的固碳能力研究[C]//中國城市科學(xué)研究會，中國綠色建筑委員會，北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會.第六屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會論文集.深圳市建筑科學(xué)研究院有限公司，2010.

[8]那威，趙子辰，郭晉生，等.低碳導(dǎo)向的綠色大學(xué)校園評價指標體系研究[J].建設(shè)科技，2019（8）：17-23.