打开文本图片集

摘要：在碳达峰与碳中和的目标愿景之下，对于各个行业碳排放的研究及科学量化显得愈发重要。碳排放量化已成为评估不同领域环境影响的关键手段之一。本文旨在简要阐述两种碳排放量化方法及评价方法，为后续公路路面施工碳排放量化边界的划定、分级指标体系的构建以及碳足迹量化等研究、探索低碳施工技术提供理论基础，为公路建设行业的碳排放归类统计提供指导，并推动行业的可持续发展。

关键词：施工碳排放；量化方法；评价方法

一、研究背景及意义

碳达峰、碳中和是我国的重要发展战略。交通运输部、科学技术部于2022年1月发布的《交通领域科技创新中长期发展规划纲要（2021-2035年）》，要求加强交通运输领域碳排放的监测、核算和低碳交通技术研究。据《中国能源体系碳中和路线图》显示，交通运输行业的CO2排放量占全国终端碳排放的10%，是我国第三大碳排放来源。其中，公路交通碳排放占86.76%，主要由施工过程和汽车运行产生。由于公路建设项目规模大、周期长，施工过程会产生大量碳排放。目前，交通行业缺乏统一的碳排放计算方法和技术标准，导致不同项目的碳排放计算结果差异大。因此，降低公路项目施工期的CO2排放是实现交通领域“双碳”目标的关键。为此，本文浅析公路路面施工碳排放量化及评价方法，为后续探索施工碳排放的计算基础和边界，分析施工碳足迹特性，为发展低碳施工技术做基础准备，促进交通运输的绿色低碳发展，支持碳达峰和碳中和目标的实现[1]。

二、碳排放量化方法

（一）排放因子法

排放因子法，作为IPCC提出的首个碳排放估算方法，是国内外温室气体清单编制的核心依据，也是目前国际上应用最为广泛的标准方法。我国制定的《省级温室气体清单编制指南（试行）》、曼彻斯特大学发布的《温室气体地区清单协定书》以及《温室气体排放方法学议定书》等[2]，均是在该方法的基础上构建和完善。该方法的核心思路在于，根据碳排放清单，针对各类排放源，明确其活动数据与排放因子，并通过两者的乘积计算得出该排放源的碳排放量估算值。

式中：E为温室气体排放量（如CO2、CH4等）；

AD为活动数据（单个排放源与碳排放直接相关的具体使用和投入数量）；

EF为排放因子（单位某排放源使用量所释放的温室气体数量）。

（二）实测法

实测法是一种通过采集和分析排放气体的方法，旨在计算气体的排放总量。该方法涉及采集排放气体样品，并测量其流速、流量和浓度等关键指标。为确保结果的准确性，采集的样品需送至指定的检测机构，并使用专业设备进行定量分析。值得注意的是，样品的代表性至关重要，若样品缺乏代表性，即使测试分析过程准确无误，结果也将失去实际意义。因此，在实际操作中，通常会进行多次测定，以提高数据的可靠性。在计算时，流量采用算术平均值，而浓度则采用加权平均值。此外，为确保数据的准确性，实测法所得数据需与其他方法所得数据进行对比验证。若存在显著偏差，需对数据进行核实和调整。尽管实测法能够提供较为准确的数据，但该方法需要投入较多的人力、物力和财力。实测法的计算公式如下：

其中，G为某气体排放量；

Q为介质（空气）流量；

C为介质中某气体浓度；

K为公式中单位换算系数。

实测法是一种基于排放源实际测量数据汇总得出相关碳排放量的方法。根据应用情景的不同，实测法可分为现场测量和非现场测量两种方法。其中，现场测量通常在烟气排放连续监测系统中集成碳排放监测模块，通过实时监测浓度和流速来直接测量排放量。而非现场测量则是通过采集样品并送至相关监测部门，利用专业检测设备和技术进行定量分析。尽管非现场测量具有其独特优势，但由于采样过程中可能存在的吸附反应、解离等问题，现场测量的准确性通常高于非现场测量[3]。

碳排放量化方法对比：排放因子法具有简单、权威、广泛适用和国际通用的特点。然而，由于各地生活方式和生产条件的差异，该方法所得数据差异大、可靠性低，且碳排放因子的不确定性存在风险。实测法则精确度高，适用于微观层面，但监测成本高、范围有限，数据获取困难。两种方法各有优缺点，根据实际情况选择合适的方法或结合使用，可提高结果的准确性。

三、碳排放评价方法

（一）行业归类统计方法

1.基本概念。行业归类统计方法是一种碳排放计算方法，其计算边界以整个行业为范围，专注于统计该行业内各环节的碳排放量。行业归类统计方法以行业内部的活动为边界，不考虑上游和下游的环节。

2.方法应用。

（1）明确核算范围：碳排放的统计与核算是一项庞大且复杂的系统工程，涉及多个层级、多种主体及维度。针对不同的对象及用途，碳排放的核算范围也会有所差异。为确保各行业碳排放量的准确统计与核算，国家统计局按照不同的核算主体，将其细分为电力、钢铁、建材、化工、建筑、交通等多个行业。在核算过程中，考虑到某些产品在其生命周期的不同阶段可能隶属于不同的行业类别并具备不同的行业属性，为避免遗漏或重复计算，应从行业的角度出发，科学分解碳排放的统计工作，并确立清晰的碳排放量化边界。

（2）构建碳排放量化指标体系：这是应用行业归类统计方法的核心环节之一，有助于我们深入掌握特定行业的碳排放状况，准确评估其碳足迹，并为制定减排策略提供科学依据。

首先，确立核心指标：在构建指标体系时，需明确关键的碳排放核心指标。这些指标应能全面反映特定行业的碳排放状况，并考虑到其在行业内的普遍适用性和代表性。选择恰当的核心指标有助于我们量化行业内不同环节的碳排放水平，为后续的深入分析奠定基础。

其次，划分层次结构：通常采用层次结构的方式来构建指标体系，即将碳排放细分为不同的层次和环节。这有助于我们更细致地分析碳排放的来源和分布，例如，可以将碳排放细分为生产过程中的能源消耗、原材料使用等方面。

最后，持续改进与更新：行业归类统计方法的应用是一个动态的过程，因此，构建碳排放量化指标体系也需要与时俱进，持续改进和更新。随着技术的不断进步和行业结构的变化，相关的碳排放因素和影响因素也可能发生变动。因此，我们需要及时调整和更新指标体系，确保其始终与行业的实际情况保持高度契合。

（3）特征：行业归类统计方法，作为一种新兴的碳排放计算方法，其在碳管理与减排研究领域展现出了显著的优势。这些优势不仅体现在提高了计算效率，更在于其能够更精确地描绘行业碳排放状况的能力。

①简化计算边界，提升计算效率

行业归类统计方法的主要优势之一是能够简化碳排放计算的边界，从而提高计算效率。该方法将计算边界限定在特定行业内部，聚焦于行业内部的碳排放活动。这种简化不仅降低了数据收集的难度，也减少了数据核查的复杂性，从而显著提升了计算的效率。对于大规模的行业碳排放监测和管理而言，这一点尤为重要。政府、企业等能够在更短的时间内获取到具备操作性的碳排放数据。

②聚焦行业内碳排放的核心问题

行业归类统计方法还突显了行业内碳排放的核心问题，使研究和管理更加精准。在实际生产过程中，许多碳排放活动主要集中在特定行业的核心环节，如能源消耗、原材料使用、生产工艺等。通过聚焦于行业内碳排放问题，该方法有助于决策者更加精准地识别并采取有针对性的减排策略，从而提高减排措施的实施效果，推动行业实现更加可持续的发展。此外，对行业内碳排放问题的深入了解也有助于企业更好地规划未来的碳管理战略，增强其在碳市场中的竞争力。

③为政策制定与产业规划提供有力支撑

行业归类统计方法的数据输出可以为制定碳交易政策、推动绿色创新以及评估产业结构调整提供重要依据。这对于建设低碳经济、应对气候变化具有重要意义。政府可以利用该方法的结果，鼓励行业间实现碳排放信息共享，促进产业链上下游企业共同推动碳减排工作[4]。

（二）投入产出法

投入产出法，作为一种“自上而下”的经济分析方法，旨在揭示各部门间初始投入、中间投入、总投入与中间产出、最终产出、总产出之间的内在联系。该方法由美国经济学家Leontief首创，并成功应用于分析美国各部门的经济关系，甚至准确预测了1950年美国钢铁需求量。随后，投入产出法迅速得到广泛应用，并于20世纪70年代开始涉足环境与能源领域研究。投入产出模型在研究资源环境问题时，存在三种类型：价值型、实物型和混合型。其核心理念在于将经济关联转化为温室气体排放的实际关联，以清晰呈现排放的交换过程，并精确分摊到各相关部门或地区，从而明确直接和间接的碳排放关系[5]。

投入产出法的发展历程，可通过一系列标志性事件进行简要回顾。在此基础上，投入产出法在碳足迹核算中的应用，主要涵盖以下四个核心步骤：投入产出表的选取与处理、碳足迹模型的构建、碳足迹的具体核算以及结果的分析。为确保核算的准确性，需根据具体的核算对象，选择适当的尺度和时间范围的投入产出表（IOT），并进行必要的预处理，如部门聚集等。此外，为降低部门间生产技术差异、规模差异等因素所带来的误差，亦需采取相应措施。

模型的构建机制如图所展示，其核心构成部分包括碳排放强度系数矩阵、Leontief逆矩阵以及最终需求矩阵。其中，碳排放强度系数矩阵是通过统计年鉴所提供的数据，具体地，通过各部门的能源消费量、能源碳排放因子和部门产值计算得出。另一方面，Leontief逆矩阵和最终需求矩阵的数据则通常由投入产出表（IOT）计算获得。

投入产出法在宏观层面碳足迹核算中占据主导地位，其优势在于能够全面揭示经济系统内各部门之间的直接和间接碳排放联系。该方法有效解决了因部门间生产关系错综复杂而引发的重复计算或遗漏问题，显著降低了系统边界界定所带来的不确定性，为碳足迹的准确核算提供了有力支持。行业归类统计方法则针对统计口径的差异进行了优化，在不涉及上下游产品碳排放计算的情况下，有效避免了在“自下而上”的统计核算过程中可能出现的重复计算和遗漏计算问题。

四、结论

经过初步研究，本文阐述了施工碳排放评价的基础理论与评估方法。具体介绍了两种碳排放量化手段，即排放因子法和实测法，同时提出了行业归类统计方法和投入产出法两种评价方法。这些方法与理论为后续研究提供了坚实基础，旨在推动公路建设行业碳排放的精确统计与低碳施工技术的探索，进而实现减碳目标。

参考文献

[1]严刚，郑逸璇，王雪松.基于重点行业/领域的我国碳排放达峰路径研究[J].环境科学研究，2022，35（02）：309-319.

[2]肖绪文，刘星.关于绿色建造与碳达峰、碳中和的思考[J].施工技术，2021，50（13）：1-5.

[3]潘毅群，梁育民，朱明亚.碳中和目标背景下的建筑碳排放计算模型研究综述[J].暖通空调，2021，51（07）：37-48.

[4]郭朝先.2060年碳中和引致中国经济系统根本性变革[J].北京工业大学学报（社会科学版），2021，21（05）：64-77.

[5]刘菁.碳足迹视角下中国建筑全产业链碳排放测算方法及减排政策研究[D].北京交通大学，2018.